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Mineração de genomas cianobacterianos para a identificação de agrupamentos gênicos de biossíntese de metabólitos secundários

Processo: 21/14754-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de março de 2022
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2023
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
Pesquisador responsável:Camila Manoel Crnkovic
Beneficiário:João Pedro Brandão Domingues
Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Química de produtos naturais   Mineração de genoma   Metabólitos secundários   Cianobactérias   Biossíntese   Bioprospecção

Resumo

Os metabólitos secundários representam uma importante fonte de moléculas que inspiram a descoberta e o desenvolvimento de novos fármacos. No entanto, a descoberta de produtos naturais é um processo desafiador. Expandir a diversidade de fontes e aperfeiçoar as abordagens de bioprospecção são elementos essenciais para aprimorar a identificação de novas moléculas. Cianobactérias abrangem um filo diverso de microrganismos conhecidos por produzir metabólitos secundários com aplicações farmacêuticas e biotecnológicas. Metabólitos secundários de cianobactérias brasileiras permanecem vastamente inexplorados, representando uma fonte promissora de estruturas químicas. A medida que o sequenciamento de genomas se torna mais acessível e a bioinformática evolui, a abordagem da mineração genômica ganha um papel significativo na pesquisa de produtos naturais. Este projeto tem como objetivo investigar sequências de genomas cianobacterianos por mineração genômica para identificar e priorizar agrupamentos gênicos de biossíntese (BGCs, do inglês biosynthetic gene clusters) para descoberta de produtos naturais. Nosso primeiro objetivo é minerar sequências de genomas de cianobactérias coletadas no Brasil, que estão disponíveis publicamente no GenBank. A qualidade da montagem dos genomas será avaliada usando o QUAST, seguida pela mineração genômica usando antiSMASH. Um método sistemático será desenvolvido para priorizar BGCs para a descoberta de produtos naturais, com base em genomas de cianobactérias previamente estudados, que conhecidamente apresentem BGCs que codificam diversos metabólitos secundários. Esse método será aplicado à análise de genomas de cianobactérias brasileiras. Os resultados nos fornecerão um panorama da distribuição de BGCs de metabólitos secundários em cianobactérias brasileiras, bem como uma lista de BGCs promissores. Nosso segundo objetivo é sequenciar e minerar dois novos genomas de cianobactérias isolados de cepas brasileiras como parte de nossos trabalhos de bioprospecção.(AU)

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