Ferramentas ômicas aplicadas para descoberta de organismos produtores de tetrodotoxina e genes biossintéticos

• Processo: 16/14375-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de outubro de 2016
• Vigência (Término): 30 de setembro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Roberto Gomes de Souza Berlinck
• Beneficiário: Luciane Alessandra Chimetto Tonon
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Química de produtos naturais Genômica Metagenômica Metabolômica Metabolismo secundário Tetrodotoxina Modelos animais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Genômica | metabolismo secundário | Metabolomica | metagenômica | Produtos Naturais | Química de Produtos Naturais

Resumo

Tetrodotoxina (TTX) é uma neurotoxina altamente letal, isolada a partir de organismos pertencentes a seis filos dentro do reino Animalia. Ainda não está claro por que ou como a TTX ocorre em diferentes organismos filogeneticamente não relacionados. Entre as hipóteses que têm sido propostas para revelar a origem biogênica de TTX, a mais amplamente aceita sugere que as bactérias simbióticas ou comensais desempenham um papel importante na biossíntese desta toxina. Com o advento de novas ferramentas e abordagens capazes de especificar o verdadeiro produtor de metabólitos secundários e seus genes biossintéticos correspondentes, seria possível desvendar a origem biogênica e a biossíntese de TTX. Análises metagenômicas abrangem o isolamento e análise do DNA genômico total oriundos de matrizes biológicas complexas. Também permitem a investigação do genoma do consórcio microbiano complexo incorporado em um holobionte. Abordagens "ômicas" complementares, tais como metaproteômica e metabolômica, ajudam a encontrar, identificar e caracterizar metabólitos secundários envolvidos em processos bioquímicos e ecológicos de holobiontes. Pretendemos analisar o microbioma associado a diferentes peixes baiacu, portadores de TTX, usando análises metagenômica e metabolômica, procurando pela origem biológica da TTX e seus genes biossintéticos. O genoma de uma bactéria produtora de TTX, Shewanella algae, será utilizado como referência para mineração de genes da via biossintética de TTX, e análises de metabolômica. Bibliotecas metagenômicas serão utilizadas para comparar os genes e /ou grupos de genes, a partir das espécies em estudo, de modo a identificar qual deles podem estar envolvidos na biossíntese da toxina, assim como descobrir a sua origem biogênica. (AU)

Publicações científicas

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(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)

BERLINCK, ROBERTO G. S.; MONTEIRO, AFIF F.; BERTONHA, ARIANE F.; BERNARDI, DARLON I.; GUBIANI, JULIANA R.; SLIVINSKI, JULIANO; MICHALISKI, LAMONIELLI F.; TONON, LUCIANE A. C.; VENANCIO, VICTOR A.; FREIRE, VITOR F.. Approaches for the isolation and identification of hydrophilic, light-sensitive, volatile and minor natural products. NATURAL PRODUCT REPORTS, v. 36, n. 7, p. 981-1004, JUL 1 2019. (16/21341-9, 17/06014-4, 16/14375-4, 16/11949-0, 13/50228-8, 17/25100-9)

AZEVEDO, GUSTAVO P. R.; MATTSSON, HANNAH K.; APPOLINARIO, LUCIANA R.; CALEGARIO, GABRIELA; LEOMIL, LUCIANA; WALTER, JULINE M.; CAMPEAO, MARIANA; CHIMETTO TONON, LUCIANE A.; MOREIRA, ANA PAULA B.; VIDAL, LIVIA; et al. Enterovibrio baiacu sp. nov.. Current Microbiology, OCT 2019. (13/50228-8, 16/14375-4)

CHIMETTO TONON, LUCIANE A.; DE AZEVEDO, GUSTAVO P. R.; MONTEIRO, AFIF F.; BERNARDI, I, DARLON; GUBIANI, JULIANA R.; IOCA, LAURA P.; MATTSSON, HANNAH K.; MOREIRA, ANA PAULA B.; GOMES, ALEXANDRE F.; PIRES JUNIOR, OSMINDO R.; et al. New tetrodotoxin analogs in Brazilian pufferfishes tissues and microbiome. Chemosphere, v. 242, MAR 2020. (13/50228-8, 16/14375-4)

TONON, LUCIANE A. CHIMETTO; RUA, CINTIA; CRNKOVIC, CAMILA M.; BERNARDI, I, DARLON; JUNIOR, OSMINDO R. PIRES; HADDAD, CELIO F. B.; PEDROSA, CAROLINADA S. G.; SOUZA, LETICIA R. Q.; REHEN, STEVENS K.; DE AZEVEDO, GUSTAVO P. R.; et al. Microbiome associated with the tetrodotoxin-bearing anuran Brachycephalus pitanga. Toxicon, v. 203, p. 139-146, NOV 2021. (13/50741-7, 16/14375-4, 16/05133-7, 17/06014-4, 13/50228-8, 16/21341-9, 19/00447-1)