Novas estratégias para acessar produtos naturais microbianos: culturas mistas de endofíticos, modulação química e epigenética de vias biossintéticas

Resumo

Recentes estudos genômicos têm mostrado que vários fungos e bactérias possuem um potencial biossintético superior à quantidade de metabólitos secundários já isolados desses microrganismos. A descoberta de produtos naturais inéditos e bioativos é limitada pela impossibilidade dos microrganismos expressarem todas as suas rotas biossintéticas em laboratório. Os métodos convencionais de cultivo para produção de metabólitos secundários têm se mostrado muitas vezes ineficientes, e a otimização de condições é um processo laborioso. Assim, estratégias alternativas para induzir a produção de produtos naturais microbianos são necessárias. A utilização de culturas mistas de microrganismos é uma estratégia que vem sendo recentemente utilizada, na tentativa de mimetizar condições mais naturais de crescimento, que favorecem a produção de metabólitos secundários responsáveis por aumentar a capacidade competitiva dos microrganismos. Além disso, a adição de moduladores químicos (inibidores biossintéticos específicos e eliciadores químicos) e epigenéticos às culturas microbianas também pode potencialmente estimular a produção de compostos de interesse. Os eliciadores químicos podem causar injúrias diretas no microrganismo ou mimetizar condições externas estressantes, levando à produção de metabólitos secundários pela linhagem microbiana desafiada. O uso de inibidores biossintéticos específicos se torna interessante quando as rotas biossintéticas competem pelo mesmo precursor químico, pois a inibição de uma rota disponibiliza quantidade excedente de precursor para a outra, resultando em maior produção de determinados compostos. Ainda, as alterações pós-traducionais da cromatina causadas por moduladores epigenéticos podem alterar a taxa de transcrição de certos genes, podendo resultar na indução da expressão de genes responsáveis pela produção de metabólitos secundários que permaneceriam silenciados sob condições laboratoriais de cultivo. Este projeto de doutorado tem como objetivo verificar a influência de culturas mistas, moduladores químicos e epigenéticos no potencial biossintético de microrganismos endofíticos isolados de plantas medicinais da família Asteraceae, visando obter novos produtos naturais.