Análise genômica de Penicillium echinulatum para predição de agrupamentos de genes envolvidos no metabolismo secundário
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UCS |
Texto Completo: | https://repositorio.ucs.br/11338/8661 |
Resumo: | Fungos filamentosos são conhecidos por sua importância na produção de metabólitos secundários de interesse: são empregados na indústria, na produção de enzimas e fármacos, na alimentação humana, entre outros compostos economicamente relevantes. Devido a este aproveitamento, é crescente o desenvolvimento de métodos de melhoramento para a produção de metabólitos. Um fungo melhorado por mutação ao acaso visando a produção de celulases foi Penicillium echinulatum, no qual a linhagem selvagem 2HH resultou, após várias etapas, na linhagem S1M29. A maioria dos compostos fúngicos de interesse biotecnológico são metabólitos secundários, classificados como policetídeos (PK), peptídeos não ribossômicos (NRP), terpenos, entre outros, de acordo com sua enzima estrutural. O objetivo deste trabalho foi predizer metabólitos secundários nos genomas previamente sequenciados e anotados de P. echinulatum 2HH e S1M29. As sequências genômicas foram analisadas pela ferramenta antiSMASH v.5.0, que as comparou com o banco de dados MIBiG, e os dados obtidos foram verificados por curadoria manual. Os resultados foram semelhantes para as sequências das duas linhagens: cerca de 20% dos fragmentos montados foram identificados em 26 regiões com agrupamentos de genes relacionados a metabólitos secundários, contendo enzimas estruturais para terpenos, sintetases de peptídeos não ribossômicos (NRPS), fragmentos similares a sintetase de peptídeo não ribossômico (NRPS-like), sintases de policetídeo tipo I (PKS), agrupamentos híbridos entre NRPS e PKS tipo I, betalactona contendo inibidor de protease e sideróforo. Foram identificadas sete regiões semelhantes a agrupamentos de genes biossintéticos dos metabólitos ácido clavárico, naftopirona, nidulanina A, dois grupos similares a oxaleimida C, filostictina A e B e 4,4'-piperazina-2,5-diildimetil-bis-fenol. Estes grupos de genes indicam ortologia em outras espécies fúngicas cujos metabólitos secundários foram caracterizados, o que sugere que a mesma condição possa existir para as linhagens estudadas no presente trabalho. [resumo fornecido pelo autor] |
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Modena, Nicole AnneCamassola, MarliDani, CarolineCaceres, Rafael AndradeSilva, Sheila de Avila e2021-08-24T14:17:20Z2021-08-24T14:17:20Z2021-082019-11-11https://repositorio.ucs.br/11338/8661Fungos filamentosos são conhecidos por sua importância na produção de metabólitos secundários de interesse: são empregados na indústria, na produção de enzimas e fármacos, na alimentação humana, entre outros compostos economicamente relevantes. Devido a este aproveitamento, é crescente o desenvolvimento de métodos de melhoramento para a produção de metabólitos. Um fungo melhorado por mutação ao acaso visando a produção de celulases foi Penicillium echinulatum, no qual a linhagem selvagem 2HH resultou, após várias etapas, na linhagem S1M29. A maioria dos compostos fúngicos de interesse biotecnológico são metabólitos secundários, classificados como policetídeos (PK), peptídeos não ribossômicos (NRP), terpenos, entre outros, de acordo com sua enzima estrutural. O objetivo deste trabalho foi predizer metabólitos secundários nos genomas previamente sequenciados e anotados de P. echinulatum 2HH e S1M29. As sequências genômicas foram analisadas pela ferramenta antiSMASH v.5.0, que as comparou com o banco de dados MIBiG, e os dados obtidos foram verificados por curadoria manual. Os resultados foram semelhantes para as sequências das duas linhagens: cerca de 20% dos fragmentos montados foram identificados em 26 regiões com agrupamentos de genes relacionados a metabólitos secundários, contendo enzimas estruturais para terpenos, sintetases de peptídeos não ribossômicos (NRPS), fragmentos similares a sintetase de peptídeo não ribossômico (NRPS-like), sintases de policetídeo tipo I (PKS), agrupamentos híbridos entre NRPS e PKS tipo I, betalactona contendo inibidor de protease e sideróforo. Foram identificadas sete regiões semelhantes a agrupamentos de genes biossintéticos dos metabólitos ácido clavárico, naftopirona, nidulanina A, dois grupos similares a oxaleimida C, filostictina A e B e 4,4'-piperazina-2,5-diildimetil-bis-fenol. Estes grupos de genes indicam ortologia em outras espécies fúngicas cujos metabólitos secundários foram caracterizados, o que sugere que a mesma condição possa existir para as linhagens estudadas no presente trabalho. [resumo fornecido pelo autor]Filamentous fungi are known for their importance in the production of secondary metabolites of interest: they are used in industry, in production of enzymes and drugs, in food, among other economically relevant compounds. Due to this use, the development of improvement methods for the production of metabolites is increasing. A fungus enhanced by chance mutation for cellulase production is Penicillium echinulatum, in which the wild strain 2HH resulted, after several steps, in the S1M29 strain. Most fungal compounds of biotechnological interest are secondary metabolites, classified as polyketides (PK), non-ribosomal peptides (NRP), terpenes, among others, according to their structural enzyme. The objective of this study was to predict secondary metabolites in previously sequenced and annotated P. echinulatum 2HH and S1M29 genomes. The genomic sequences were analyzed by the antiSMASH v.5.0 tool, which compared them with the MIBiG database, and the obtained data were verified by manual curation. Results were similar for the sequences of the two strains: about 20% of assembled fragments were identified in 26 regions with secondary metabolite-related gene clusters containing structural enzymes for terpenes, non-ribosomal peptide synthetases (NRPS), fragments similar to non-ribosomal peptide synthetase (NRPS-like), polyketide type I synthases (PKS), hybrid groupings between NRPS and PKS type I, betalactone containing protease inhibitor and siderophore. Seven regions similar to biosynthetic gene clusters of the metabolites clavaric acid, naphtopyrone, nidulanine A, two groups similar to oxaleimide C, phyillostictin A and B and 4,4'-piperazine-2,5-diyldimethyl bis-phenol were identified. These gene groups indicate orthology in other fungal species whose secondary metabolites have been characterized, suggesting that the same condition may exist for the strains studied in the present work. [resumo fornecido pelo autor]Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPESPenicilliumGenômicaFungosGenesPenicilliumGenomicsFungiGenesAnálise genômica de Penicillium echinulatum para predição de agrupamentos de genes envolvidos no metabolismo secundárioinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UCSinstname:Universidade de Caxias do Sul (UCS)instacron:UCSinfo:eu-repo/semantics/openAccessUniversidade de Caxias do Sulhttp://lattes.cnpq.br/7936435442075135MODENA, N. 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Fungos filamentosos são conhecidos por sua importância na produção de metabólitos secundários de interesse: são empregados na indústria, na produção de enzimas e fármacos, na alimentação humana, entre outros compostos economicamente relevantes. Devido a este aproveitamento, é crescente o desenvolvimento de métodos de melhoramento para a produção de metabólitos. Um fungo melhorado por mutação ao acaso visando a produção de celulases foi Penicillium echinulatum, no qual a linhagem selvagem 2HH resultou, após várias etapas, na linhagem S1M29. A maioria dos compostos fúngicos de interesse biotecnológico são metabólitos secundários, classificados como policetídeos (PK), peptídeos não ribossômicos (NRP), terpenos, entre outros, de acordo com sua enzima estrutural. O objetivo deste trabalho foi predizer metabólitos secundários nos genomas previamente sequenciados e anotados de P. echinulatum 2HH e S1M29. As sequências genômicas foram analisadas pela ferramenta antiSMASH v.5.0, que as comparou com o banco de dados MIBiG, e os dados obtidos foram verificados por curadoria manual. Os resultados foram semelhantes para as sequências das duas linhagens: cerca de 20% dos fragmentos montados foram identificados em 26 regiões com agrupamentos de genes relacionados a metabólitos secundários, contendo enzimas estruturais para terpenos, sintetases de peptídeos não ribossômicos (NRPS), fragmentos similares a sintetase de peptídeo não ribossômico (NRPS-like), sintases de policetídeo tipo I (PKS), agrupamentos híbridos entre NRPS e PKS tipo I, betalactona contendo inibidor de protease e sideróforo. Foram identificadas sete regiões semelhantes a agrupamentos de genes biossintéticos dos metabólitos ácido clavárico, naftopirona, nidulanina A, dois grupos similares a oxaleimida C, filostictina A e B e 4,4'-piperazina-2,5-diildimetil-bis-fenol. Estes grupos de genes indicam ortologia em outras espécies fúngicas cujos metabólitos secundários foram caracterizados, o que sugere que a mesma condição possa existir para as linhagens estudadas no presente trabalho. [resumo fornecido pelo autor] |
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