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Análise do perfil metabólico pré e pós-deleção do gene histona deacetilase no fungo Penicillium brasilianum

Processo: 18/13027-8
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de outubro de 2018
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
Pesquisador responsável:Taicia Pacheco Fill
Beneficiário:Daniel Yuri Akiyama
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Biologia molecular   Produtos naturais   Biossíntese de proteínas   Metabólitos secundários   Perfil metabólico   Penicillium   Plasmodium brasilianum   Saccharomyces cerevisiae   Técnicas de diagnóstico molecular
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Deleção genética | histona deacetilase | metabólitos secundários | Penicillium brasilianum | Produtos Naturais | Biologia Molecular

Resumo

O fungo Penicillium brasilianum, isolado como endofítico de Melia azedarach, apresenta um grande potencial de produção de metabólitos secundários bioativos conforme verificado em análises funcionais do genoma deste microorganismo. O fungo Penicillium brasilianum teve seu genoma recentemente sequenciado e o assembly final revelou 252 supercontigs os quais foram submetidos a predições gênicas e anotação automática. As análises funcionais do genoma revelaram 69 possíveis clusteres biossintéticos, sendo 11 relacionados a biossíntese de potenciais compostos policetídicos via enzimas do tipo PKS (policetídeos sintase); 12 diferentes clusteres envolvidos na produção de metabólitos secundários formados via enzimas do tipo NRPS (peptídeo não-ribossomal sintetases) e 6 clusteres biossintéticos híbridos, entre eles o híbrido NRPS-terpeno responsável pela biossíntese de alcalóides, indicando o grande potencial deste organismo em produzir metabólitos secundários bioativos. Os genes que codificam a produção destes metabólitos encontram-se em clusteres, ou seja, agrupamentos de genes biossintéticos que participam de uma mesma via metabólica. Entretanto, a partir de condições padrão de cultivo em laboratório, muitas vezes não conseguimos acesso a estes produtos naturais, sendo que a maioria destes clusteres biossintéticos encontram-se silenciados. Uma das abordagens utilizadas para promover a ativação destes clusteres gênicos é a alteração da configuração da cromatina, uma vez que ela é um importante regulador da expressão gênica em eucariotos. A deleção do gene HdaA, responsável pela codificação das enzimas histona deacetilase, aumenta a disponibilidade da fita de DNA para a transcrição, podendo ativar clusteres gênicos previamente silenciados. Neste projeto, objetivamos a deleção do gene HdaA do fungo P. brasilianum, como uma estratégia para ativação da produção de metabólitos secundários e desta forma, promover diversidade de produtos naturais. A deleção será conduzida a partir da construção de um cassete de deleção para o gene HdaA utilizando sistema de recombinação homóloga in vivo em S. cerevisiae. O material será purificado e usado nas reações de transformação da linhagem selvagem para a produção dos mutantes. Após a confirmação do mutante obtido a partir de técnicas moleculares, será realizada a comparação do perfil metabólico do fungo selvagem e do mutante por técnicas de LC-MS-MS e posteriormente caracterização de possíveis metabólitos induzidos por RMN 1D e 2D.

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Publicações científicas (4)
(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)
AKIYAMA, DANIEL YURI; ROCHA, MARINA CAMPOS; COSTA, JONAS HENRIQUE; TELES, CAROLINE BRANDAO; ZUCCOLI, GIULIANA DA SILVA; MALAVAZI, IRAN; FILL, TAICIA PACHECO. The Penicillium brasilianum Histone Deacetylase Clr3 Regulates Secondary Metabolite Production and Tolerance to Oxidative Stress. JOURNAL OF FUNGI, v. 8, n. 5, p. 18-pg., . (19/06359-7, 18/13027-8, 17/19694-3, 18/14666-4, 18/00315-5, 17/25055-3, 16/07870-9)
COSTA, JONAS HENRIQUE; FERNANDES, LAURA SOLER; AKIYAMA, DANIEL YURI; FILL, TAICIA PACHECO. Exploring the interaction between citrus flavonoids and phytopathogenic fungi through enzymatic activities. BIOORGANIC CHEMISTRY, v. 102, . (18/13027-8, 17/24462-4, 19/06359-7)
KANASHIRO, ALINE MIDORI; AKIYAMA, DANIEL YURI; KUPPER, KATIA CRISTINA; FILL, TAICIA PACHECO. Penicillium italicum: An Underexplored Postharvest Pathogen. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 11, . (17/24462-4, 19/06359-7, 18/13027-8)
MORAES BAZIOLI, JAQUELINE; BELINATO, JOAO RAUL; COSTA, JONAS HENRIQUE; AKIYAMA, DANIEL YURI; DE MORAES PONTES, JOAO GUILHERME; KUPPER, KATIA CRISTINA; AUGUSTO, FABIO; DE CARVALHO, JOAO ERNESTO; FILL, TAICIA PACHECO. Biological Control of Citrus Postharvest Phytopathogens. TOXINS, v. 11, n. 8, . (18/03670-0, 16/20547-2, 17/24462-4, 18/13027-8)

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