Estudo metabolômico de fungos do gênero Colletotrichum e de organismos marinhos produtores de tambjaminas

Autor(es)

Mirelle Takaki

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT)
• Data de defesa: 2020-04-16

Membros da banca

Roberto Gomes de Souza Berlinck; Moacir Rossi Forim; Mario Sergio Palma; Edson Rodrigues Filho

• Orientador: Roberto Gomes de Souza Berlinck

Resumo

<span style=\"font-weight: 400;\">O presente trabalho descreve o estudo metabol&ocirc;mico de fungos do g&ecirc;nero <span style=\"font-weight: 400;\">Colletotrichum<span style=\"font-weight: 400;\"> e de organismos marinhos produtores de tambjaminas <span style=\"font-weight: 400;\">Virididentula dentata<span style=\"font-weight: 400;\">, <span style=\"font-weight: 400;\">Tambja stegosauriformis<span style=\"font-weight: 400;\">, <span style=\"font-weight: 400;\">Tambja brasiliensis<span style=\"font-weight: 400;\"> e <span style=\"font-weight: 400;\">Roboastra ernsti<span style=\"font-weight: 400;\">. Fungos do g&ecirc;nero <span style=\"font-weight: 400;\">Colletotrichum<span style=\"font-weight: 400;\"> causam doen&ccedil;as em uma grande variedade de plantas de diversas fam&iacute;lias. Metab&oacute;litos secund&aacute;rios produzidos por estes micro-organismos podem constituir parte do processo de virul&ecirc;ncia associada &agrave; sua fitopatogenicidade. Apesar de muitos metab&oacute;litos de linhagens de <span style=\"font-weight: 400;\">Colletotrichum<span style=\"font-weight: 400;\"> j&aacute; terem sido isolados e identificados, a fitopatogenicidade associada a fungos deste g&ecirc;nero ainda n&atilde;o est&aacute; bem estabelecida. Com o intuito de se investigar a diferen&ccedil;a no metabolismo de linhagens endof&iacute;ticas e fitopatog&ecirc;nica de <span style=\"font-weight: 400;\">Colletotrichum<span style=\"font-weight: 400;\"> spp., 25 isolados de <span style=\"font-weight: 400;\">Colletotrichum<span style=\"font-weight: 400;\"> foram investigados, dentro os quais 16 eram endof&iacute;ticos e 9 fitopatog&ecirc;nicos. Os extratos dos meios de cultivo foram fracionados e analisados por UPLC-IMS-QToF-HRMS. Os dados brutos foram processados empregando-se ferramentas <span style=\"font-weight: 400;\">in-house<span style=\"font-weight: 400;\"> e <span style=\"font-weight: 400;\">molecular networking<span style=\"font-weight: 400;\">. A avalia&ccedil;&atilde;o dos resultados permitiu concluir que linhagens endof&iacute;ticas e fitopatog&ecirc;nicas de <span style=\"font-weight: 400;\">Colletotrichum<span style=\"font-weight: 400;\"> spp. possuem metabolismo consideravelmente diferente. Linhagens endof&iacute;ticas produzem compostos que s&atilde;o comuns &agrave; varias linhagens do grupo; j&aacute; linhagens fitopatog&ecirc;nicas produzem compostos mais espec&iacute;ficos a cada um dos isolados. O processo de desreplica&ccedil;&atilde;o dos resultados de<span style=\"font-weight: 400;\"> molecular networking <span style=\"font-weight: 400;\">utilizando-se uma biblioteca <span style=\"font-weight: 400;\">in-house<span style=\"font-weight: 400;\"> de compostos isolados de <span style=\"font-weight: 400;\">Colletotrichum<span style=\"font-weight: 400;\"> spp. permitiu a identifica&ccedil;&atilde;o de 5 compostos que apresentam atividade fitot&oacute;xica nas amostras relacionadas &agrave;s linhagens fitopatog&ecirc;nicas. Tais resultados s&atilde;o forte indicativo de que a fitopatogenicidade de linhagens de <span style=\"font-weight: 400;\">Colletotrichum<span style=\"font-weight: 400;\"> podem estar associada &agrave; produ&ccedil;&atilde;o de compostos fitot&oacute;xicos. Tambjaminas s&atilde;o um grupo de alcal&oacute;ides quimicamente relacionados &agrave; prodigiosina e prodigionina, isoladas de bact&eacute;rias e organismos marinhos como asc&iacute;dias, briozo&aacute;rios e nudibr&acirc;nquios. Al&eacute;m de apresentarem atividades biol&oacute;gicas diversificadas, as tambjaminas est&atilde;o possivelmente relacionadas &agrave; mecanismos de defesa dos organismos a partir dos quais s&atilde;o isoladas. Diversos estudos de organismos marinhos produtores de tambjaminas envolvidos em rela&ccedil;&otilde;es presa-predador demonstraram que estes alcal&oacute;ides foram detectados nos extratos tanto das presas quanto dos predadores. Nesse sentido, foram obtidos os extratos de <span style=\"font-weight: 400;\">V. dentata, T. stegosauriformis, T. brasiliensis e R. ernsti<span style=\"font-weight: 400;\">. A partir da an&aacute;lise dos extratos org&acirc;nicos e aquosos dos organismos marinhos por HPLC-UV-ELSD-MS e UPLC-QToF-MS/MS, foi poss&iacute;vel confirmar a presen&ccedil;a de 6 tambjaminas conhecidas: tambjaminas A, C, D e K e os alde&iacute;dos das tambjaminas A e B. A quantifica&ccedil;&atilde;o do conte&uacute;do de tambjaminas nas amostras de diferentes invertebrados por HPLC com detector de fluoresc&ecirc;ncia demonstrou que <span style=\"font-weight: 400;\">T. stegosauriformis<span style=\"font-weight: 400;\"> e <span style=\"font-weight: 400;\">T. brasiliensis<span style=\"font-weight: 400;\"> possuem conte&uacute;do de tambjaminas de 8 e 14 vezes superiores &agrave; sua presa <span style=\"font-weight: 400;\">V. dentata<span style=\"font-weight: 400;\">, enquanto que <span style=\"font-weight: 400;\">R. ernsti<span style=\"font-weight: 400;\"> possui concentra&ccedil;&atilde;o de tambjaminas entre 3 e 5 vezes superiores &agrave; suas presas <span style=\"font-weight: 400;\">T. brasiliensis<span style=\"font-weight: 400;\"> e <span style=\"font-weight: 400;\">T. stegosauriformis<span style=\"font-weight: 400;\">. Adicionalmente, an&aacute;lises metabol&ocirc;micas n&atilde;o-direcionadas do extrato do manto de <span style=\"font-weight: 400;\">R. ernsti <span style=\"font-weight: 400;\">permitiram verificar a presen&ccedil;a de 6 novas tambjaminas. A s&iacute;ntese, purifica&ccedil;&atilde;o e caracteriza&ccedil;&atilde;o das novas tambjaminas permitiu confirmar a estrutura de 1 das tambjaminas in&eacute;ditas. (AU)

• Processo FAPESP: 15/14114-3 - Quais componentes metabolômicos influenciam a fitopatogenicidade de Colletotrichum spp.?
• Beneficiário: Mirelle Takaki
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado