Construção de diploides da bactéria Streptomyces: implicações na evolução do genoma e descobrimento de drogas

• Processo: 10/51458-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2010
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2012
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Acordo de Cooperação: King's College London
• Pesquisador responsável: Gabriel Padilla
• Beneficiário: Gabriel Padilla
• Pesquisador Responsável no exterior: Paul F. Long
• Instituição Parceira no exterior: King's College London, Inglaterra
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 09/52664-4 - Caracterizacao de genes putativos biossinteticos do antitumoral cosmomicina d e desenvolvimento de novos bio-compostos por genetica combinatoria, AP.R
• Assunto(s): Antibióticos Fármacos Bactérias Streptomyces Antineoplásicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antibioticos | Antitumorais | Diploidia Cromossomica | Drogas | Evolucao | Streptomyces

Resumo

Streptomyces são bactérias de solo com habilidade de produzir uma enorme quantidade de antibióticos e outros produtos naturais com grande uso nas industrias farmacêuticas e agroquímicas. Um exemplo são as antraciclinas que inclui antibióticos de grande significado clinico como a oxitetraciclina producida por Streptomyces rimosus e o composto anti-tumoral cosmomicina produzido por Streptomyces olindensis. Num projeto anterior financiado pela FAPESP (00/07288-0) foi clonado e sequenciado um fragmento de DNA de 14 kb de S. olindensis, codificando para 13 genes envolvidos na biossintese da cosmomicina. Atualmente em desenvolvimento, no projeto FAPESP (2009/52664-4), procura-se expandir a análise dos clones para descobrir a via biossintética completa da cosmomicina e expressar o cluster num hospedeiro heterólogo, para produzir novos análogos com espectro clinico melhorado, usando a estratégia de biossíntese combinatória. A manipulação de genes biossintéticos, resulta freqüentemente em produtos não detectáveis ou em produção extremamente baixa, inviabilizando o desenvolvimento industrial. A seqüência de nucleotídeos de genes de clusters mostra exemplos de soluções evolutivas exitosas para eventos moleculares únicos. Recombinação entre clusters de genes é um dos mecanismos naturais que pode dirigir a evolução para novas atividades. A recombinação homóloga pode favorecer sitios de recombinação que tem pouca divergência nas seqüências, sendo provável que a recombinação entre os clusters gênicos seja fortemente forzada a seqüências muito relacionadas. É de esperar que tais recombinantes sofrerão menos problemas de baixa produtividade. A recombinação gênica entre espécies de Streptomyces é conhecida, especialmente usando fusão de protoplastoss. Esta possibilidade será explorada para geração de novos produtos, assim como um modelo para evolução de espécies de Streptomyces. Este projeto estudará duplicações espontâneas no genoma e desenvolverá sistemas de seleção para explotar obstáculos evolucionários naturais, para forzar eventos de fusão usando o produtor de oxitetraciclina S. rimosus e o produtor de cosmomicina S. olindensis, numa tentativa inédita para construir vias biossintéticas híbridas e produzir novos compostos. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PARADA-PINILLA, MARIA PAULA; FERREIRA, MARIA ALEJANDRA; RONCALLO, JUAN CAMILO; SANTOS, SUIKINAI NOBRE; MELO, ITAMAR SOARES; BRIGIDO ASSEF, ALEXIA NATHALIA; WILKE, DIEGO VERAS; SILVA, LUIZIANA F.; GARRIDO, LEANDRO MAZA; ARAUJO, WELINGTON LUIZ; et al. Biopolymer production by halotolerant bacteria isolated from Caatinga biome. Journal of Molecular Evolution, JAN 2021. (10/51458-9)

PARADA-PINILLA, MARIA PAULA; FERREIRA, MARIA ALEJANDRA; RONCALLO, JUAN CAMILO; SANTOS, SUIKINAI NOBRE; MELO, ITAMAR SOARES; ASSEF, ALEXIA NATHALIA BRIGIDO; WILKE, DIEGO VERAS; SILVA, LUIZIANA F.; GARRIDO, LEANDRO MAZA; ARAUJO, WELINGTON LUIZ; et al. Biopolymer production by halotolerant bacteria isolated from Caatinga biome. Brazilian Journal of Microbiology, v. 52, n. 2, JAN 2021. (10/51458-9)