Caracterização molecular de cianobactérias isoladas de ecossistema manguezal do Estado de São Paulo e identificação de produtos naturais

Autor(es)

Caroline Souza Pamplona da Silva

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2010-06-28

Membros da banca

Marli de Fatima Fiore; Fernando Dini Andreote; Rosane Maria de Aguiar Euclydes; Luiz Alberto Beraldo de Moraes; Claudia Barros Monteiro Vitorello

• Orientador: Marli de Fatima Fiore

Resumo

O gene de RNAr 16S tem sido amplamente utilizado na inferência filogenética de organismos procariotos, entretanto, sequências desse gene de cianobactérias isoladas de manguezais brasileiros são inexistentes. Neste estudo, 42 sequências inéditas do gene de RNAr 16S de cianobactérias isoladas de manguezais brasileiros foram geradas. Na análise BLAST as sequências apresentaram similaridades variando de 91 a 99% com outras sequências conhecidas de cianobactérias depositadas no GenBank. Na análise filogenética do gene de RNAr 16S várias sequências do gênero Chlorogloea ficaram agrupadas com sequências do gênero Synechococcus e algumas sequências de Nostoc ficaram mais próximas de sequências de Nodularia. As sequências de Leptolyngbya agruparam-se separadas das típicas de Leptolyngbya. Esses resultados corroboram com outros estudos, os quais mostraram que o filo Cyanobacteria necessita de revisão taxonômica. Na avaliação do potencial de produção de substâncias bioativas de 44 isolados de manguezais utilizando a técnica de PCR e dois conjuntos de oligonucleotídeos iniciadores degenerados específicos para sequências gênicas codificantes de peptídeo sintetase não ribossômica (NRPS) e policetídeo sintase (PKS) modular, 10 linhagens apresentaram resultado positivo para presença de NRPS e todos os isolados apresentaram resultado positivo para PKS. Na tentativa de atribuir função a esses genes e posteriormente explorar as potencialidades das linhagens, um produto da PCR de NRPS e 19 de PKS foram sequenciados, as sequências obtidas foram traduzidas para aminoácidos e utilizadas na construção de árvores filogenéticas. A análise filogenética da sequência de aminoácido do domínio de adenilação da NRPS indicou uma possível síntese de sideróforo pela linhagem Phormidium CENA135. Extratos extracelulares dessa linhagem analisados por Q-TOF/MS e RMN indicaram a produção de um sideróforo anfifílico com massa molecular e estrutura similar ao sideróforo synechobactina A. As sequências de aminoácidos do domínio da cetossintase de PKS das 19 linhagens mostraram relações filogenéticas com várias PKSs de linhagens conhecidas por produzirem substâncias, tais como sideróforo, algicida, microginina, oscilaginina B, hectoclorina e scytonemina. No teste da atividade antimicrobiana contra micro-organismos patogênicos dos extratos intra e extracelulares das 44 linhagens, 17 delas inibiram o crescimento de vários dos micro-organismos testados. Os extratos ativos foram analisados por Q-TOF/MS e 34 substâncias putativas conhecidas foram identificadas, tais como fungicidas, inibidores de proteases, antimaláricos e outras de funções desconhecidas. O teste imunológico ELISA específico para detecção da hepatotoxina microcistina (MC) apresentou resultado positivo para 16 das 23 linhagens testadas. Fragmentos de sequências do gene mcyA envolvido na síntese de MC foram amplificados por PCR em cinco linhagens (Synechococcus CENA136, Phormidium CENA135, Chlorogloea CENA142, Chlorogloea CENA146 e Nostoc CENA160), inclusive em dois gêneros sem registro de produção dessa toxina (Synechococcus e Chlorogloea). O teste ELISA específico para detecção da neurotoxina saxitoxina (SXT) apresentou resultado positivo para três linhagens. Entretanto, a análise em Q-TOF/MS e FT-ICR/MS de 15 linhagens, inclusive das que apresentaram resultado positivo no ELISA, não confirmaram a produção de saxitoxinas. (AU)

• Processo FAPESP: 06/01671-2 - Caracterização molecular de cianobactérias isoladas de manguezais do Estado de São Paulo e distribuição de cianopeptídeos
• Beneficiário: Caroline Souza Pamplona da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado