Uma análise multiômica para caracterização do metabolismo bacteriano

• Processo: 25/02383-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Ricardo Roberto da Silva
• Beneficiário: Ricardo Roberto da Silva
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado à bolsa: 21/08235-3 - Desvendando a lógica evolutiva e estrutura do resistoma marinho: uma abordagem com aprendizado estruturado profundo para descoberta de restrições evolutivas, BP.DR
• Assunto(s): Biologia computacional Genômica Metabolômica Microbiologia Produtos naturais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioinformática | Genômica | Metabolomica | Microbiologia | Produtos Naturais | Bioinformática

Resumo

Explorar produtos naturais microbianos é uma busca fundamental no campo de descoberta de compostos bioativos. Avanços recentes em técnicas analíticas modernas aumentaram o volume de genomas microbianos e seus produtos biossintéticos codificados medidos por metabolômica baseada em espectrometria de massa. No entanto, conectar dados multiômicos para descobrir processos metabólicos de interesse ainda é desafiador. Isso resulta em uma grande parte dos genes e metabólitos permanecendo sem anotação. Para agravar ainda mais o desafio da anotação, bancos de dados e ferramentas para integração de anotação e ômicas estão espalhados, exigindo computações complexas para anotar e integrar conjuntos de dados ômicos. Aqui, realizamos uma análise integrativa bidirecional combinando dados genômicos e metabolômicos para descrever uma nova abordagem para caracterizar o isolado bacteriano marinho BRA006 e explorar seu conteúdo de cluster de genes biossintéticos (BGC), bem como os compostos bioativos detectados pela metabolômica. Descrevemos o conteúdo e a estrutura genômica do BRA006 comparando as abordagens de revisão IlluminaIn e sequenciamento Oxford Nanopore MinION. A hibridização digital de DNA:DNA (dDDH) taxonomicamente atribuiu BRA006 como uma nova espécie potencial do gênero Micromonospora. Partindo de dados de LC-ESI(+)-HRMS/MS e mapeando as enzimas e metabólitos anotados pertencentes às mesmas vias, nossa análise integrativa nos permitiu correlacionar o composto Brevianamida F a um novo BGC, previamente atribuído a outra função. (AU)