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

• Processo: 21/14754-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2022
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2024
• Área de 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioinformática | Cianobactérias | metabólitos secundários | mineração genômica | Produtos Naturais | Química de Produtos Naturais

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)