Ferramentas ômicas aplicadas para descoberta de organismos produtores de tetrodotoxina e genes biossintéticos

Resumo

Tetrodotoxina (TTX) é uma neurotoxina altamente letal, isolada a partir de organismos pertencentes a seis filos dentro do reino Animalia. Ainda não está claro por que ou como a TTX ocorre em diferentes organismos filogeneticamente não relacionados. Entre as hipóteses que têm sido propostas para revelar a origem biogênica de TTX, a mais amplamente aceita sugere que as bactérias simbióticas ou comensais desempenham um papel importante na biossíntese desta toxina. Com o advento de novas ferramentas e abordagens capazes de especificar o verdadeiro produtor de metabólitos secundários e seus genes biossintéticos correspondentes, seria possível desvendar a origem biogênica e a biossíntese de TTX. Análises metagenômicas abrangem o isolamento e análise do DNA genômico total oriundos de matrizes biológicas complexas. Também permitem a investigação do genoma do consórcio microbiano complexo incorporado em um holobionte. Abordagens "ômicas" complementares, tais como metaproteômica e metabolômica, ajudam a encontrar, identificar e caracterizar metabólitos secundários envolvidos em processos bioquímicos e ecológicos de holobiontes. Pretendemos analisar o microbioma associado a diferentes peixes baiacu, portadores de TTX, usando análises metagenômica e metabolômica, procurando pela origem biológica da TTX e seus genes biossintéticos. O genoma de uma bactéria produtora de TTX, Shewanella algae, será utilizado como referência para mineração de genes da via biossintética de TTX, e análises de metabolômica. Bibliotecas metagenômicas serão utilizadas para comparar os genes e /ou grupos de genes, a partir das espécies em estudo, de modo a identificar qual deles podem estar envolvidos na biossíntese da toxina, assim como descobrir a sua origem biogênica. (AU)