Expressão Heteróloga de Clusters Gênicos Encontrados em Linhagem de Cianobactéria da Amazônia

• Processo: 17/15190-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Itamar Soares de Melo
• Beneficiário: Diego Bonaldo Genuário
• Supervisor: James Golden
• Instituição Sede: Embrapa Meio-Ambiente. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). Jaguariúna , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Amazonia | bioprospecting | Biosynthetic pathways | Genomic | Metabolomic | Nostoc | Sistemática e Bioprospecção

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.