Validação de um protocolo experimental para a ativação da expressão de agrupamentos gênicos biossintéticos utilizando CRISPR-Cas9

• Processo: 25/20814-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Ricardo Roberto da Silva
• Beneficiário: Isabela Victorino da Silva Amatto
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 25/03943-0 - Mine, Model and Make to Discover (3M2D): Uma plataforma para prospecção de substâncias bioativas em dados de (meta)genômica e metabolômica de microrganismos, validação em plataformas de expressão e fermentação artesanal, AP.R
• Assunto(s): Biologia computacional Biologia molecular Biologia sintética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioinformática | Biologia molecular | Microbiologia | Biologia sintética

Resumo

A iminente chegada de uma era pós-antibióticos vem causando preocupação na comunidade médica e científica e fomentando o desenvolvimento de pesquisas que busquem a descoberta de novos alvos para drogas, bem como novos compostos com atividade antimicrobiana. Neste sentido, as actinobactérias, com destaque para o gênero Streptomyces, são uma valiosa fonte de metabólitos secundários com diversas aplicabilidades. Presentes tanto no ambiente terrestre, quanto marinho, as actinobactérias são a fonte de dois terços dos antibióticos conhecidos. Apesar da rica biodiversidade e consequente potencial para a descoberta de novas moléculas, o ambiente marinho ainda é pouco explorado. Pensando nisso, o projeto MicroMarin busca estudar o potencial de bactérias isoladas de sedimentos e invertebrados marinhos na produção de metabólitos secundários. Devido à urgência no desenvolvimento de novos antibióticos, tecnologias que otimizem o processo nos quesitos tempo e rendimento são desejáveis. Neste sentido, o sistema CRISPR-Cas9, amplamente utilizado para diversos campos de pesquisa, pode contribuir com avanços na prospecção de produtos naturais.Tendo em vista a demanda, cada vez maior, por compostos com atividade antimicrobiana, o objetivo deste projeto é desenvolver e otimizar um protocolo que utiliza o sistema CRISPR-Cas9 para realizar o knock-in de agrupamentos gênicos biossintéticos de metabólitos com atividade antimicrobiana em actinobactérias marinhas do gênero Streptomyces. Para validar este protocolo será utilizada a cepa BRA042, que possui resultados preliminares de atividade antimicrobiana. Esperamos com este projeto desenvolver uma metodologia que otimize a produção destes compostos, contribuindo com os avanços no setor biotecnológico.