Biodiversity of cyanobacteria and their bioactive compounds from under-explored Brazilian habitats

• Processo: 13/50425-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Acordo de Cooperação: AKA
• Pesquisador responsável: Marli de Fátima Fiore
• Beneficiário: Marli de Fátima Fiore
• Pesquisador Responsável no exterior: Kaarina Sivonen
• Instituição Parceira no exterior: University of Helsinki, Finlândia
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Cianobactérias Anti-infecciosos Genoma bacteriano Metagenoma Biotecnologia Compostos bioativos Bioenergia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antimicrobial Activities | Bioactive Molecules | Bionformatics | Functional Genes | Genomes | Metagenomics

Resumo

Cianobactérias são organismos antigos e geneticamente diversos com futuro promissor na biotecnologia. Elas produzem um grande número de compostos bioativos de interesse biomédico, bem como possuem boas perspectivas no campo da bioenergia. Neste projeto, iremos investigar as características moleculares da biodiversidade de cianobactérias de diversos hábitats do Brasil. Iremos isolar linhagens para a formação de um biobanco e utilizar linhagens de cianobactérias para buscar e identificar novos compostos bioativos e os genes e enzimas envolvidos na sua biossíntese. As equipes do Brasil e da Finlândia possuem experiências complementares e juntarão seus esforços para identificar a diversidade de cianobactérias, compostos bioativos e genes biossintéticos em diversos ambientes brasileiros pouco explorados. Os resultados deste projeto serão informações sobre a biodiversidade de cianobactérias de diversos ambientes, novos isolados de cianobactérias, novos compostos bioativos com potencialidades para drogas e reagentes celulares, novas rotas biossintéticas novas enzimas, além de uma base de dados de padrões de fragmentação de produtos analisados por cromatografia-espectrometria de massas (LC-MS), que poderá ser utilizada para excluir os compostos conhecidos e focar nas novidades para os estudos futuros. O biobanco de cianobactérias é um recurso natural que poderá ser utilizado para o benefício nacional pelos próximos anos. Um dos maiores serviços prestados ao ecossistema pelas cianobactérias é a produção de novos compostos bioativos, drogas chave para combater doenças humanas graves. Vamos mapear os ambientes propensos a apresentar a maior diversidade de cianobactérias e seus metabólitos para o benefício de pesquisas futuras direcionadas à obtenção de novos produtos naturais. (AU)

Publicações científicas

(15)

(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)

RIGONATO, JANAINA; GAMA, WATSON ARANTES; ALVARENGA, DANILLO OLIVEIRA; ZANINI BRANCO, LUIS HENRIQUE; BRANDINI, FREDERICO PEREIRA; GENUARIO, DIEGO BONALDO; FIORE, MARLI FATIMA. Aliterella atlantica gen. nov., sp nov., and Aliterella antarctica sp nov., novel members of coccoid Cyanobacteria. INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIC AND EVOLUTIONARY MICROBIOLOGY, v. 66, n. 8, p. 2853-2861, AUG 2016. (12/16430-1, 10/00321-3, 12/06850-3, 13/50425-8, 11/08092-6)

LIMA, STELLA T.; ALYARENGA, DANILLO.; ETCHEGARAY, AUGUSTO; FEWER, DAVID P.; JOKELA, JOUNI; VARANI, ALESSANDRO M.; SANZ, MIRIAM; DORR, FELIPE A.; PINTO, ERNANI; SIYONEN, KAARINA; et al. Genetic Organization of Anabaenopeptin and Spumigin Biosynthetic Gene Clusters in the Cyanobacterium Sphaerospermopsis torquesreginae ITEP-024. ACS Chemical Biology, v. 12, n. 3, p. 769-778, MAR 2017. (12/25272-0, 14/50420-9, 11/08092-6, 13/50425-8)

SHISHIDO, TANIA KEIKO; POPIN, RAFAEL VICENTINI; JOKELA, JOUNI; WAHLSTEN, MATTI; FIORE, MARLI FATIMA; FEWER, DAVID P.; HERFINDAL, LARS; SIVONEN, KAARINA. Dereplication of Natural Products with Antimicrobial and Anticancer Activity from Brazilian Cyanobacteria. TOXINS, v. 12, n. 1, JAN 2020. (13/50425-8)

ALVARENGA, DANILLO O.; FRANCO, MAIONE W.; SIVONEN, KAARINA; FIORE, MARLI F.; VARANI, ALESSANDRO M.. Evaluating Eucalyptus leaf colonization by Brasilonema octagenarum (Cyanobacteria, Scytonemataceae) using in planta experiments and genomics. PeerJ, v. 8, MAY 27 2020. (13/50425-8, 15/14600-5, 18/01563-2)

POPIN, RAFAEL VICENTINI; DELBAJE, ENDREWS; DE ABREU, VINICIUS AUGUSTO CARVALHO; RIGONATO, JANAINA; DORR, FELIPE AUGUSTO; PINTO, ERNANI; SIVONEN, KAARINA; FIORE, MARLI FATIMA. Genomic and Metabolomic Analyses of Natural Products in Nodularia spumigena Isolated from a Shrimp Culture Pond. TOXINS, v. 12, n. 3, MAR 2020. (13/50425-8, 14/50420-9)

ANDREOTE, ANA P. D.; DINI-ANDREOTE, FRANCISCO; RIGONATO, JANAINA; MACHINESKI, GABRIELA SILVA; SOUZA, BRUNO C. E.; BARBIERO, LAURENT; REZENDE-FILHO, ARY T.; FIORE, MARLI F.. Contrasting the Genetic Patterns of Microbial Communities in Soda Lakes with and without Cyanobacterial Bloom. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 9, FEB 22 2018. (13/20142-4, 13/09192-0, 13/50425-8)

LIMA, STELLA T.; FALLON, TIMOTHY R.; CORDOZA, JENNIFER L.; CHEKAN, JONATHAN R.; DELBAJE, ENDREWS; HOPIAVUORI, AUSTIN R.; ALVARENGA, DANILLO O.; WOOD, STEFFANEY M.; LUHAVAYA, HANNA; BAUMGARTNER, JACKSON T.; et al. Biosynthesis of Guanitoxin Enables Global Environmental Detection in Freshwater Cyanobacteria. Journal of the American Chemical Society, v. N/A, p. 8-pg., 2022-05-18. (11/08092-6, 13/50425-8, 17/06869-0)

ALVARENGA, DANILLO OLIVEIRA; DINI ANDREOTE, ANA PAULA; ZANINI BRANCO, LUIS HENRIQUE; DELBAJE, ENDREWS; CRUZ, RENATA BEATRIZ; VARANI, ALESSANDRO DE MELLO; FIORE, MARLI FATIMA. Amazonocrinis nigriterrae gen. nov., sp. nov., Atlanticothrix silvestris gen. nov., sp. nov. and Dendronalium phyllosphericum gen. nov., sp. nov., nostocacean cyanobacteria from Brazilian environments. INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIC AND EVOLUTIONARY MICROBIOLOGY, v. 71, n. 5, 2021. (13/50425-8, 09/15402-1, 11/08092-6)

GENUARIO, DIEGO BONALDO; DINI ANDREOTE, ANA PAULA; MARCAL VIEIRA VAZ, MARCELO GOMES; FIORE, MARLI FATIMA. Heterocyte-forming cyanobacteria from Brazilian saline-alkaline lakes. Molecular Phylogenetics and Evolution, v. 109, p. 105-112, APR 2017. (10/00321-3, 13/50425-8, 10/18732-0, 14/26131-7, 09/15402-1)

SHISHIDO, TANIA K.; JOKELA, JOUNI; FEWER, DAVID P.; WAHLSTEN, MATTI; FIORE, MARLI F.; SIVONEN, KAARINA. Simultaneous Production of Anabaenopeptins and Namalides by the Cyanobacterium Nostoc sp CENA543. ACS Chemical Biology, v. 12, n. 11, p. 2746-2755, NOV 2017. (13/50425-8)

HECK, KARINA; ALVARENGA, DANILLO O.; SHISHIDO, TANIA K.; VARANI, ALESSANDRO M.; DORR, FELIPE A.; PINTO, ERNANI; ROUHIAINEN, LEO; JOKELA, JOUNI; SIVONEN, KAARINA; FIORE, MARLI F.. Biosynthesis of microcystin hepatotoxins in the cyanobacterial genus Fischerella. Toxicon, v. 141, p. 43-50, JAN 2018. (14/50420-9, 11/08092-6, 13/50425-8)

JOKELA, JOUNI; HEINILA, LASSI M. P.; SHISHIDO, TANIA K.; WAHLSTEN, MATTI; FEWER, DAVID P.; FIORE, MARLI F.; WANG, HAO; HAAPANIEMI, ESA; PERMI, PERTTU; SIVONEN, KAARINA. Production of High Amounts of Hepatotoxin Nodularin and New Protease Inhibitors Pseudospumigins by the Brazilian Benthic Nostoc sp CENA543. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 8, OCT 9 2017. (13/50425-8)

ALVARENGA, DANILLO O.; FIORE, MARLI F.; VARANI, ALESSANDRO M.. A Metagenomic Approach to Cyanobacterial Genomics. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 8, MAY 9 2017. (11/08092-6, 13/50425-8, 15/14600-5)

GAMA, WATSON ARANTES; RIGONATO, JANAINA; FIORE, MARLI FATIMA; SANT'ANNA, CELIA LEITE. New insights into Chroococcus (Cyanobacteria) and two related genera: Cryptococcum gen. nov. and Inacoccus gen. nov.. European Journal of Phycology, v. 54, n. 3, APR 2019. (12/16430-1, 13/50425-8)

RIGONATO, JANAINA; GAMA, WATSON ARANTES; ALVARENGA, DANILLO OLIVEIRA; ZANINI BRANCO, LUIS HENRIQUE; BRANDINI, FREDERICO PEREIRA; GENUARIO, DIEGO BONALDO; FIORE, MARLI FATIMA. Aliterella atlantica gen. nov., sp nov., and Aliterella antarctica sp nov., novel members of coccoid Cyanobacteria. INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIC AND EVOLUTIONARY MICROBIOLOGY, v. 66, p. 9-pg., 2016-08-01. (11/08092-6, 10/00321-3, 12/06850-3, 12/16430-1, 13/50425-8)