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Expressão heteróloga de clusters gênicos encontrados em linhagem de cianobactéria da Amazônia

Processo: 17/15190-0
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2017
Vigência (Término): 30 de novembro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Itamar Soares de Melo
Beneficiário:Diego Bonaldo Genuário
Supervisor no Exterior: James Golden
Instituição-sede: Embrapa Meio-Ambiente. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). Jaguariúna , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of California, San Diego (UC San Diego), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:14/26131-7 - Análise do microbioma do Rio Amazonas e seus afluentes: biogeografia e sua contribuição na fixação do N2, BP.PD
Assunto(s):Nostoc   Amazônia

Resumo

As cianobactérias estão entre os organismos mais ricos do planeta em termos de produção de metabólitos secundários biologicamente ativos. Estes produtos naturais representam diversos compostos e fármacos que podem ser utilizados para aplicações como agentes terapêuticos e antibióticos. No entanto, esses produtos naturais são muitas vezes produzidos em pequenas quantidades por esses organismos, que crescem lentamente e às vezes não crescem em placas de meio sólidos ou isolados em culturas axênicas. Assim, a engenharia genética surgiu como uma ferramenta poderosa para superar esses obstáculos através da expressão heteróloga de agrupamentos gênicos de vias biossintéticas em organismos modelo. No entanto, a maioria dos modelos não consegue reproduzir os requisitos para produção de produtos naturais de cianobactérias. Assim, a aplicação dessas ferramentas modernas em hospedeiros cianobacterianos de rápido crescimento parece ser a maneira mais adequada de explorar o potencial genético de outras cepas de cianobactérias. Portanto, o objetivo principal deste projeto é manipular o conteúdo genético de uma cepa cianobacteriana amazônica (Nostoc sp. CMAA 1605) através da expressão heteróloga de um conjunto de genes biossintéticos selecionados utilizando como modelo as cepas: Synechococcus elongatus PCC7942 e Nostoc sp. PCC7120 (também conhecido como Anabaena). Mais do que investigar o potencial genético e metabólico desta cepa amazônica, este projeto visa combinar essas ferramentas inovadoras e a abordagem pioneira para impulsionar a aquisição do conhecimento, pavimentando a exploração dos recursos de genes biossintéticos inesgotáveis encontrados nas cepas cianobacterianas amazônicas. Essa abordagem e treinamento serão muito úteis para a consolidação da pesquisa em bioprospecção de cianobactérias e seqüenciamento do genoma cianobacteriano no Laboratório de Microbiologia Ambiental no Embrapa Meio Ambiente. Para o nosso conhecimento, não existe um projeto semelhante na Amazônia, já que a maioria deles abrange estudos de sistemática e genômico de cianobactérias, sem se concentrar na bioprospecção e sua análise genética.