Diversidade e Padrões de distribuição de Genes Biossintéticos de Produtos Naturais em Microbiomas da Antártica

Resumo

Genes biossintéticos de produtos naturais são encontrados em clusters nas bactérias, sendo os peptídeos não ribossômicos (NRP, do inglês, nonribosomal peptides) e os policetídeos (PK, do inglês, polyketides) duas famílias de compostos que vêm despertando grande interesse da comunidade científica devido sua grande diversidade de estruturas e funções e importância farmacológica e industrial. Neste sentido, conhecer sua diversidade no ambiente e os fatores determinantes dos seus padrões de distribuição pode fornecer importante subsídio para estudos de bioprospecção e a descoberta de novos produtos naturais, além de trazer informações inéditas sobre funções microbianas em resposta às pressões impostas em diferentes ecossistemas. Neste contexto, microbiomas de ambientes extremos, como a Antártica, devem receber especial atenção, dado que microrganismos em ambientes extremos podem apresentar vias biossintéticas únicas em resposta às condições ambientais severas, o que pode levar à descoberta de novos produtos naturais de interesse. Estudos recentes demonstraram que a Antártica abriga clusters de genes endêmicos que codificam as enzimas sintetases de peptídeos não ribossomais (NRPS, do inglês, nonribosomal peptide synthetases) e sintetases de policetídeos ou policetídeo sintetases (PKS, do inglês, polyketide synthetase), responsáveis pela síntese de peptídeos não ribossômicos e policetídeos, respectivamente, os quais podem representar novos produtos naturais. No entanto, a diversidade de clusters de genes biossintéticos de produtos naturais na Antártica ainda é pouco explorada. Nesse cenário, o presente projeto tem como objetivos a mineração de datasets derivados do sequenciamento shotgun (metagenome mining) de amostras de sedimento, solo e neve de diferentes regiões das ilhas do arquipélago Shetland do Sul, Antártica Marítima, no intuito de investigar a diversidade de clusters de genes biossintéticos de produtos naturais e sua distribuição biogeográfica em escala regional e global.