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Sequenciamento do genoma da cianobactéria Nostoc sp. CENA67 e anotação de genes do metabolismo secundário

Processo: 11/08092-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2011
Vigência (Término): 31 de outubro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Pesquisador responsável:Marli de Fátima Fiore
Beneficiário:Danillo Oliveira de Alvarenga
Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):14/26256-4 - Avaliação metagenômica da comunidade microbiana associada à cianobactéria de terra preta amazônica Nostoc SP. CENA67, BE.EP.DR
Assunto(s):Genomas   Biotecnologia   Cianotoxinas   Fixação de nitrogênio

Resumo

Nostoc é um gênero cianobacteriano de ampla distribuição mundial que apresenta importância ecológica, evolutiva, biogeoquímica, biotecnológica e ecotoxicológica. O estudo de seu genoma pode levar a uma melhor compreensão de seu metabolismo secundário e de sua capacidade de produção de cianotoxinas e outras moléculas bioativas. Recentemente foi constatada a produção do alcaloide neurotóxico neossaxitoxina em Nostoc sp. CENA67, um isolado de terra preta antropogênica da Floresta Amazônica. Esse análogo de saxitoxina não havia sido relatado para este gênero e acreditava-se que ela se restringisse a cianobactérias de ambiente aquático. Dessa maneira, este projeto de doutorado tem como objetivo sequenciar o genoma da cianobactéria Nostoc sp. CENA67 e realizar sua montagem e a anotação de genes envolvidos com seu metabolismo secundário. Para isso, será realizada a extração de 5 µg de ácido desoxirribonucleico de células de CENA67 cultivadas em Erlenmeyers contendo meio de cultura líquido AA/4. O DNA genômico terá seu tamanho total estimado por polimorfismo do comprimento de fragmentos de restrição (RFLP) e eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE). Uma biblioteca genômica será então construída para o sequenciamento na plataforma SOLiD no Laboratório de Polimorfismo de DNA da Universidade Federal do Pará (Belém-PA). O genoma será montado por referência por meio do programa computacional Corona Lite. A predição e a anotação de genes serão realizadas utilizando ferramentas computacionais disponíveis no laboratório. Este será o genoma da primeira cianobactéria de ambiente terrestre capaz de produzir alguma variante de saxitoxina. Espera-se dessa maneira contribuir para a compreensão dos fatores genéticos, ecológicos e evolutivos relacionados à produção de saxitoxinas por cianobactérias e à ecologia, à taxonomia e à biogeografia do gênero Nostoc. (AU)

Publicações científicas (7)
(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)
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. Citações Web of Science: 1.
ALVARENGA, DANILLO O.; FIORE, MARLI F.; VARANI, ALESSANDRO M. A Metagenomic Approach to Cyanobacterial Genomics. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 8, MAY 9 2017. Citações Web of Science: 13.
LIMA, STELLA T.; ALYARENGA, DANILLO.; ETCHEGARAY, AUGUSTO; FEWER, DAVID P.; JOKELA, JOUNI; VARANI, ALESSANDRO M.; SANZ, MIRIAM; DORR, FELIPE A.; PINTO, ERNANI; SIYONEN, KAARINA; FIORE, MARLI F. 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. Citações Web of Science: 2.
HECK, KARINA; MACHINESKI, GABRIELA SILVA; ALVARENGA, DANILLO OLIVEIRA; MARCAL VIEIRA VAZ, MARCELO GOMES; VARANI, ALESSANDRO DE MELLO; FIORE, MARLI FATIMA. Evaluating methods for purifying cyanobacterial cultures by qPCR and high-throughput Illumina sequencing. Journal of Microbiological Methods, v. 129, p. 55-60, OCT 2016. Citações Web of Science: 6.
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. Citações Web of Science: 13.
DA SILVA MALONE, CAMILA FRANCIELI; ALVARENGA, DANILLO OLIVEIRA; FIORE, MARLI FATIMA; SANT'ANNA, CELIA LEITE. Towards a phylogenetic position for the morphologically-defined genus Pannus (Cyanobacteria). NOVA HEDWIGIA, v. 99, n. 3-4, p. 511-524, 2014. Citações Web of Science: 7.
SILVA-STENICO, MARIA ESTELA; KANENO, RAMON; ZAMBUZI, FABIANA ALBANI; VAZ, MARCELO G. M. V.; ALVARENGA, DANILLO O.; FIORE, MARLI FATIMA. Natural Products from Cyanobacteria with Antimicrobial and Antitumor Activity. CURRENT PHARMACEUTICAL BIOTECHNOLOGY, v. 14, n. 9, p. 820-828, OCT 2013. Citações Web of Science: 10.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
ALVARENGA, Danillo Oliveira de. Análise genômica e funcional da cianobactéria Nostoc sp. CENA67 e caracterização da sua comunidade microbiana associada. 2015. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Centro de Energia Nuclear na Agricultura Piracicaba.

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