Descoberta de metabólitos secundários bioativos produzidos por linhagens microbianas de ambientes isolados e estudo de biossíntese de alpha-aminopironas produzidas por Aspergillus sp. DLM38

• Processo: 19/07894-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2019
• Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Roberto Gomes de Souza Berlinck
• Beneficiário: Lamonielli Fagá Michaliski
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/07831-4 - Biossíntese de fomactinas produzidas pelo fungo Biatriospora sp. CBMAI 1333 e alfa-aminopironas produzidas pelo fungo Aspergillus sp. DLM38, BE.EP.DD
• Assunto(s): Micro-organismos endofíticos Metabólitos secundários Química de produtos naturais Actinobacteria Cromatografia líquida de alta pressão Espalhamento
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Actinomicetos | Bactérias endofíticas | Biossíntese de metabólitos secundários | Fungos Endofíticos | Química dos produtos naturais

Resumo

Microrganismos obtidos de ambientes isolados podem apresentar potencial metabólico bastante diferenciado, produzindo em meio de cultura substâncias bioativas de interesse do ponto de vista médico, bem como de interesse para a investigação de suas rotas de biossíntese. Este projeto objetiva investigar o metabolismo secundário de microrganismos de ambientes endofíticos e antárticos, visando a descoberta de produtos naturais bioativos. Utilizando-se HPLC-ELSD-UV-MS para desreplicação de extratos de meios de culturas de microrganismos, propõe-se isolar e identificar metabólitos secundários bioativos produzidos por linhagens de actinobactérias endofíticas isoladas de plantas da ilha de Alcatrazes, bem como de fungos do continente Antártico. Além disso, pretendemos também realizar a investigação da biossíntese de ±-aminopironas, uma classe de substâncias bioativas bastante incomuns cuja biossíntese é ainda desconhecida, produzidas apenas por fungos do gênero Aspergillus. O esqueleto das ±-aminopironas indica serem estas de origem biossintética mista, PKS-NRPS. O genoma de Aspergillus sp. DLM38 foi sequenciado e análises de bioinformática priorizou 5 gene clusters, que podem ser responsáveis pela biossíntese das ±-aminopironas. Este projeto também se propõe a utilizar ferramentas de Engenharia Genética para a inativação de genes-chave nesses gene clusters e verificar se na ausência destes, a produção das ±-aminopironas é interrompida. Mutantes serão construídos via recombinação homóloga e avaliados por PCR diagnóstica. O perfil químico produzido em meio de cultura pela linhagem selvagem e mutantes serão comparados por HPLC-UV-MS e UPLC-HRMS/MS com os padrões previamente isolados, isopirofeno e naftoquinoneimina. Se bem-sucedido, este projeto irá aprofundar o conhecimento na maquinaria enzimática necessária para a produção dessa classe de metabólitos. (AU)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

MICHALISKI, Lamonielli Fagá. Isolamento, identificação e estudos de biossíntese de metabólitos microbianos. 2024. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT) São Carlos.