Biossíntese de ciclodepsipeptídeos "não naturais" de Penicillium brasilianum: uma abordagem de engenharia biossintética

• Processo: 24/08254-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 23 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 22 de fevereiro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Taicia Pacheco Fill
• Beneficiário: Marina Ferreira Maximo
• Supervisor: Jason Micklefield
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Manchester, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 23/01956-2 - Estudo biossintético de ciclodepsipeptídeos e geração de diversidade estrutural em Penicillium brasilianum por biossíntese mutacional, BP.MS
• Assunto(s): Proteína 9 associada à CRISPR Repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente espaçadas Metabolômica Biologia molecular Produtos naturais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cas9 | Crispr | Metabolomics | Microbial natural products | molecular biology | Mutational biosynthesis | Secondary Metabolites | Produtos Naturais

Resumo

Os fungos são grandes fábricas de produtos naturais bioactivos, como ficou demonstrado no século XX com a descoberta dos primeiros antibióticos, que revolucionaram a sociedade moderna. Até hoje, a procura de novos produtos naturais continua a ser crucial para o desenvolvimento de novos medicamentos, incluindo antibióticos e antifúngicos urgentemente necessários para combater pandemias e a resistência antimicrobiana. Os avanços nas técnicas de sequenciamento genético e bioinformática indicam que o potencial biossintético dos fungos é ainda muito pouco explorado e que existem muitos agrupamentos de genes responsáveis pela biossíntese de metabólitos especializados que ainda não foram caracterizados. A prospeção de produtos naturais e a investigação das suas vias de biossíntese podem ajudar a descobrir novos compostos e a desenvolver rotas sustentáveis para a geração de novos agentes farmacêuticos. Neste trabalho, temos investigado a biossíntese de ciclodepsipeptídeos contendo ácido pipecólico produzidos pelo endófito vegetal Penicillium brasilianum LaBioMMi-136 através da disrupção de genes chave responsáveis pela sua montagem e biossíntese de precursores. Com isto, para além de elucidar a sua biossíntese, iremos gerar novos análogos "não naturais" destes ciclodepsipeptídeos através de ensaios de biossíntese mutacional com as cepas mutantes. Para viabilizar nossos objetivos baseados em engenharia biossintética, desenvolveremos pela primeira vez um novo método de edição de genes para P. brasilianum baseado em CRISPR/Cas9, melhorando a caixa de ferramentas genéticas para esta espécie. Este projeto será supervisionado pelo Prof. Dr. Jason Micklefield, do Instituto de Biotecnologia de Manchester da Universidade de Manchester, Reino Unido.