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Expressão heteróloga da pediocina e seu efeito sobre Listeria spp. e na população da microbiota intestinal humana

Processo: 18/02519-7
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 29 de abril de 2018
Vigência (Término): 28 de abril de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Ricardo Pinheiro de Souza Oliveira
Beneficiário:Taís Mayumi Kuniyoshi
Supervisor no Exterior: Paul Cotter
Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa : Moorepark Food Research Centre, Irlanda  
Vinculado à bolsa:15/24777-0 - Otimização da produção de pediocina a por Pediococcus pentosaceus ATCC 43200, BP.PD
Assunto(s):Fermentação   Bacteriocinas   Microbioma gastrointestinal   Metagenômica

Resumo

A busca de novos compostos antimicrobianos como alternativa ao uso de antibióticos é um dos grandes desafios da indústria farmacêutica e de alimentos devido à alta frequência de linhagens bacterianas super-resistentes. Nesse contexto, peptídeos antimicrobianos, conhecidos como bacteriocinas, têm se destacado, sendo já utilizados em uma variedade de processos biotecnológicos. O tratamento de infecção bacteriana gastrointestinais realizado com bacteriocinas pode ser interessante, uma vez que algumas dessas biomoléculas possuem uma atividade antimicrobiana mais restrita e são capazes de evitar o desequilíbrio da microbiota comensal presente no intestino e até mesmo, a ocorrência de diarréia associada aos antibióticos. A pediocina é uma bacteriocina que pertence à classe IIa, conhecida por sua ação antimicrobiana efetiva contra a bactéria patogênica Listeria monocytogenes. Embora haja um grande número de estudos concluídos nas áreas biomédicas e de alimento, esta bacteriocina ainda não está licenciada para uso humano. O custo da pediocina comercial ainda é bastante elevado, e a purificação a partir de seu respectivo produtor natural exige muitas etapas e possui um baixo rendimento, o que dificulta seu estudo na área médica. Assim, no primeiro objetivo deste projeto é proposto a produção heteróloga das duas isoformas de pediocina: pediocina PA-1 e penocina A, ambas fundidas a uma cauda histidina e à "maltose binding protein"(MBP), para posterior purificação por afinidade. Outro objetivo é verificar o efeito das pediocinas purificadas (~ 95%) contra Listeria spp. e a diversidade microbiana do intestino humano em um modelo simulando o cólon distal humano utilizando meio seletivo de Listeria, qPCR (contagem de bactérias totais) e sequenciamento metagenômico (plataformas Illumina MiSeq) para análise. A relevância deste projeto é destacada por ser avaliado o efeito de ambas as variantes de pediocina pela primeira vez em um ambiente semelhante ao cólon distal humano. Além disso, o uso de técnicas de última geração na área de biologia molecular permitirá uma análise mais precisa e refinada sobre as pequenas flutuações da microbiota intestinal humana. (AU)