Expansão da biblioteca natural de microviridinas bioativas de florações de cianobactérias brasileiras por meio de abordagens de mining metagenômico

• Processo: 13/50755-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2014
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Wagner Vilegas
• Beneficiário: Douglas Gatte Picchi
• Instituição Sede: Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus Experimental do Litoral Paulista. São Vicente , SP, Brasil
• Assunto(s): Metagenômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biblioteca De Fosmideos | Floracoes De Cianobacterias | Metagenomica | Microviridina | Mining Metagenomico | Peptideos Ribossomal

Resumo

Cianobaclérias foram recentemente redescobertas como proficientes produtoras de metabólitos secundários bioativos, em especial policetídeos, alcalóides e peptídeos. Destacam-se os peptideos cíclicos como as microviridinas que formam uma nova classe de depsipeptídeos sintetizados ribossomalmente e cuja estrutura tricíclica é Inédita na natureza. Devido à sua atividade inibitória de proteases, as microviridinas possuem um grande potencial para o tratamento de doenças como à énfisema pulmonar, fibrose cística ou infecções. A família de dos peptídeos tricíclicos de cianobactérias engloba treze variantes, mas dados de estudos ambientais sob a óptica da metagenômica sugerem que a diversidade genética das microviridinas seja maior do que esperado. Nos últimos anos a metagenômica se desenvolveu rapidamente como eficiente abordagem independente de cultivo, a qual permite acessar os genes de qualquer seqüência ou função de um dado material ambiental. Dispõe de modernas técnicas para caracterizar genes e/ou clusters genéticos e/ou produção de metabólitos de amostras complexas, como florações de cianobactérias. Estas reservam uma inestimável diversidade genética, muitas vezes críptica, para a produção de metabólitos secundários bioativos. A abordagem do mining metagenômico para o estudo de um conjunto de amostras ambientais revelou uma surpreendente variabilidade de genes para a síntese de microviridinas, expandindo a biblioteca natural desses peptídeos tricíclicos. Baseado no uso da abordagem metagenômica para o estudo da diversidade química e genética de produtos naturais, este projeto propõe a prospecção de microviridinas crípticas em florações de cianobactérias de biomas brasileiros. Acessar o patrimônio genético dessa subestimada e complexa biodiversidade de modo rápido, eficiente e sistemático, assume uma posição chave na era da metagenômica e promete de forma elegante desvendar e expandir a biblioteca metabolômica natural. (AU)