Estudo químico e estratégias para modular o metabolismo secundário de actinobactérias endofíticas

• Processo: 11/11703-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2011
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2015
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Mônica Tallarico Pupo
• Beneficiário: Larissa Varella Bacha
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Produtos naturais Tithonia Antibacterianos Anti-infecciosos Metabolismo secundário Actinobacteria Streptomyces
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Actinobactérias | Antibacteriano | antitumoral | endofíticos | produtos naturais microbianos | Streptomyces | Produtos Naturais

Resumo

Os micro-organismos são profícuos produtores de produtos naturais bioativos. Diversos fármacos de importância clínica são de origem microbiana, sendo que a maioria dos antibióticos usados clinicamente é produzida por actinobactérias, principalmente do gênero Streptomyces. A resistência a múltiplas drogas por micro-organismos patogênicos e também pelas células tumorais leva a necessidade por novos fármacos antibacterianos e antitumorais. Actinobactérias endofíticas têm demonstrado grande potencial para a busca de produtos naturais bioativos. O presente trabalho relata o estudo químico de duas linhagens de actinobactérias endofíticas, Streptomyces sp. RTd 22 e Streptomyces sp RTd 31, isoladas das raízes de Tithonia diversifolia. As frações ativas nos ensaios biológicos foram fracionadas para a identificação dos compostos bioativos, sendo eles os antibióticos macrolídeos concanamicinas A (S31-1) e B (S31-2), anidro-agliconas das concanamicinas A (S31-3) e B (S31-4), todos produzidos por Streptomyces sp RTd31, e o ionóforo poliéter grisorixina (S22-2), produzido por Streptomyces sp. RTd22. Foi realizado o monitoramento da produção desses compostos bioativos por UPLC-MS através do modo SIM. As concanamicinas A e B tiveram um máximo de produção com 96h, já a grisorixina obteve um máximo com 192h. Outros compostos identificados por desreplicação dos extratos butanólicos de ambas as actinobactérias foram os sideróforos norcardamina (S31-7) e desoxi-nocardamina (S31-8), já o sideróforo desferrioxamina B (S31-9) foi identificado apenas nos extratos butanólicos de Streptomyces sp RTd31. Experimentos de variação do meio de cultivo e co-cultura com bactérias patogênicas foram empregados a fim de estimular a biossíntese de novos compostos, porém nenhum novo metabólito foi identificado. O sequenciamento genético da actinobactéria Streptomyces sp. RTd22 permitiu verificar a presença de vários clusters biossintéticos nesse micro-organismo através da análise feita pelo antiSMASH. Foi possível identificar o cluster da himastatina (S22-4) e da coeliquelina (S22-5), sendo que ambos os compostos não foram biossintetizados nas condições de cultivo utilizadas. O cluster biossintético da grisorixina foi determinado e o experimento de recombinação homóloga para a deleção do gene análogo a flavina mono-oxigenase da nigericina nigC foi realizado. Dois mutantes foram obtidos e um deles foi cultivado para a análise do perfil metabólico. Não houve a produção da grisorixina pelo mutante, porém os ionóforos cíclicos nonactina (S22-6), monactina (S22-7), dinactina (S22-8), trinactina (S22-9) e tetranactina (S22-10) foram produzidos e detectados por espectrometria de massas. (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)

CHAGAS, FERNANDA O.; RUZZINI, ANTONIO C.; BACHA, V, LARISSA; SAMBORSKYY, MARKYIAN; CONTI, RAPHAEL; PESSOTTI, RITA C.; DE OLIVEIRA, LUCIANA G.; CLARDY, JON; PUPO, MONICA T.. Genome Sequence of Streptomyces sp. Strain RTd22, an Endophyte of the Mexican Sunflower. MICROBIOLOGY RESOURCE ANNOUNCEMENTS, v. 4, n. 4, JUL-AUG 2016. (13/07600-3, 08/09540-0, 13/50954-0, 09/17695-6, 08/00812-7, 11/06209-3, 11/12910-6, 11/11703-7)

CHAGAS, FERNANDA O.; RUZZINI, ANTONIO C.; BACHA, LARISSA, V; SAMBORSKYY, MARKYIAN; CONTI, RAPHAEL; PESSOTTI, RITA C.; DE OLIVEIRA, LUCIANA G.; CLARDY, JON; PUPO, MONICA T.. Genome Sequence of Streptomyces sp. Strain RTd22, an Endophyte of the Mexican Sunflower. GENOME ANNOUNCEMENTS, v. 4, n. 4, p. 2-pg., 2016-07-01. (13/07600-3, 13/50954-0, 11/06209-3, 08/09540-0, 11/12910-6, 11/11703-7, 09/17695-6, 08/00812-7)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

BACHA, Larissa Varella. Estudo químico e estratégias para modular o metabolismo secundário de actinobactérias endofíticas. 2015. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (PCARP/BC) Ribeirão Preto.