Indução metabólica guiada por análises genômicas em Burkholderia thailandensis para a biossíntese de produtos naturais com atividade antimicrobiana

• Processo: 16/19269-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2017
• Data de Término da vigência: 03 de abril de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: João Henrique Ghilardi Lago
• Beneficiário: Joao Luiz Baldim Zanin
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Assunto(s): Anti-infecciosos Produtos naturais Betaproteobacteria
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: análises genômicas | Antimicrobianos | Betaproteobacteria | Burkholderia thailandensis | Produtos Naturais | Química dos Produtos Naturais

Resumo

Micro-organismos participam de processos biológicos muito antes de o homem descobrir as possibilidades para a sua utilização sistemática. A produção de compostos de importância farmacológica por estes seres microscópicos é bem estudada e conhecida desde a descoberta do fármaco do século, a Penicilina. Atualmente, análises genômicas têm proporcionado inúmeras descobertas de novos Produtos Naturais de micro-organismos. Para tanto, neste trabalho, objetiva-se a leitura genômica de espécies do gênero Burkholderia em algoritmos de reconhecimento de genes para a criação de perfis de resistência à antibióticos. Estes perfis de resistência determinarão os candidatos para análise de indução metabólica em um micro-organismo modelo representante do gênero Burkholderia, a espécie B. thailandensis. Micro-organismos do filo b-proteobacteria estão despontando como fontes de compostos de interesse farmacológico e/ou industrial, onde a maioria destes compostos tem sido descobertos como resultado de análises genômicas iniciais. Um exemplo clássico é a descoberta da teixobactina, através de estudos na espécie Eleftheria terrae. No projeto proposto, análises de bioinformática guiarão a composição dos meios de cultura para fontes de carbono e nitrogênio em plataformas de predição de metabolismo, como por exemplo, a plataforma KEGG. A concentração do indutor metabólico selecionado e o reconhecimento de perfis de metabolismo será determinado por comparação com a densidade optica do meio de cultura padrão (sem adição de compostos provenientes de análises genômicas) via resultados da composição química determinada por estratégias de metabolômica em CG-EM, CLAE-EM e de desreplicação. A descoberta de novos compostos será bioguiada pela atividade de extratos e partições dos extratos obtidos, frente à atividade contra micro-organismos patogênicos cruzando todas as informações provenientes de redes dinâmicas para tratamento de dados químico-biológicos. Acredita-se que estratégias racionais e modernas, como as propostas neste projeto, possam evitar gastos de recursos financeiros e tempo elevado de pesquisa na descoberta de novas moléculas que possam agir como antibióticos. (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)

BALDIM, JOAO LUIZ; DA SILVA, BRUNA LIDIANE; CHAGAS-PAULA, DANIELA APARECIDA; LAGO, JOAO HENRIQUE G.; SOARES, MARISI G.. A strategy for the identification of patterns in the biosynthesis of nonribosomal peptides by Betaproteobacteria species. SCIENTIFIC REPORTS, v. 7, SEP 4 2017. (16/19269-8)

SILVA, ROBSON E.; BALDIM, JOAO L.; CHAGAS-PAULA, DANIELA A.; SOARES, MARISI G.; LAGO, JOAO H. G.; GONCALVES, V, REGGIANI; NOVAES, ROMULO D.. Predictive metabolomic signatures of end-stage renal disease: A multivariate analysis of population-based data. Biochimie, v. 152, p. 14-30, SEP 2018. (16/19269-8)

OLIVEIRA, EMERSON A.; MARTINS, EUDER G. A.; SOARES, MARISI G.; CHAGAS-PAULA, DANIELA A.; PASSERO, LUIZ F. D.; SARTORELLI, PATRICIA; BALDIM, JOAO L.; LAGO, JOAO HENRIQUE G.. A Comparative Study on Chemical Composition, Antileishmanial and Cytotoxic Activities of the Essential Oils from Leaves of Guarea macrophylla (Meliaceae) from Two Different Regions of São Paulo State, Brazil, Using Multivariate Statistical Analysis. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 30, n. 7, p. 1395-1405, JUL 2019. (16/00468-0, 18/07885-1, 16/19269-8)

DE SOUSA, FERNANDA S.; BALDIM, JOAO L.; AZEVEDO, RICARDO A.; FIGUEIREDO, CARLOS R.; PIEPER, PAULINE; SEAR, CLAIRE E.; ANDERSON, EDWARD A.; LAGO, JOAO HENRIQUE G.. Structure-activity relationship study of cytotoxic neolignan derivatives using multivariate analysis and computation-aided drug design. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, v. 30, n. 16, AUG 15 2020. (15/11936-2, 15/04143-6, 16/19269-8, 18/07885-1)