Diversidade e Padrões de distribuição de Genes Biossintéticos de Produtos Naturais em Microbiomas da Antártica

• Processo: 20/11534-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2022
• Data de Término da vigência: 28 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Valeria Maia Merzel
• Beneficiário: William Bartolomeu de Medeiros
• Instituição Sede: Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas, Biológicas e Agrícolas (CPQBA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Paulínia , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/15112-8 - Diversidade de grupos de genes biossintéticos de produtos naturais em microbiomas antárcticos através de análise centrada em genomas, BE.EP.DR
• Assunto(s): Ambientes extremos Genes biossintéticos Metagenômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ambientes extremos | Genes biossintéticos | Nrps | Pks | Metagenômica

Resumo

Genes biossintéticos de produtos naturais são encontrados em clusters nas bactérias, sendo os peptídeos não ribossômicos (NRP, do inglês, nonribosomal peptides) e os policetídeos (PK, do inglês, polyketides) duas famílias de compostos que vêm despertando grande interesse da comunidade científica devido sua grande diversidade de estruturas e funções e importância farmacológica e industrial. Neste sentido, conhecer sua diversidade no ambiente e os fatores determinantes dos seus padrões de distribuição pode fornecer importante subsídio para estudos de bioprospecção e a descoberta de novos produtos naturais, além de trazer informações inéditas sobre funções microbianas em resposta às pressões impostas em diferentes ecossistemas. Neste contexto, microbiomas de ambientes extremos, como a Antártica, devem receber especial atenção, dado que microrganismos em ambientes extremos podem apresentar vias biossintéticas únicas em resposta às condições ambientais severas, o que pode levar à descoberta de novos produtos naturais de interesse. Estudos recentes demonstraram que a Antártica abriga clusters de genes endêmicos que codificam as enzimas sintetases de peptídeos não ribossomais (NRPS, do inglês, nonribosomal peptide synthetases) e sintetases de policetídeos ou policetídeo sintetases (PKS, do inglês, polyketide synthetase), responsáveis pela síntese de peptídeos não ribossômicos e policetídeos, respectivamente, os quais podem representar novos produtos naturais. No entanto, a diversidade de clusters de genes biossintéticos de produtos naturais na Antártica ainda é pouco explorada. Nesse cenário, o presente projeto tem como objetivos a mineração de datasets derivados do sequenciamento shotgun (metagenome mining) de amostras de sedimento, solo e neve de diferentes regiões das ilhas do arquipélago Shetland do Sul, Antártica Marítima, no intuito de investigar a diversidade de clusters de genes biossintéticos de produtos naturais e sua distribuição biogeográfica em escala regional e global.

Publicações científicas

(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)

MEDEIROS, WILLIAM; HIDALGO, KELLY; LEAO, TIAGO; DE CARVALHO, LUCAS MIGUEL; ZIEMERT, NADINE; OLIVEIRA, VALERIA. Unlocking the biosynthetic potential and taxonomy of the Antarctic microbiome along temporal and spatial gradients. MICROBIOLOGY SPECTRUM, v. 12, n. 6, p. 15-pg., 2024-05-15. (22/15112-8, 20/11534-0, 19/12914-3)