Análises ecológicas e moleculares comparativas do gênero Potamotrygon e prospecção de moléculas bioactivas do ferrão

• Autor(a) principal: Romero, Karina Isabel Castellanos
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/11689
• topic: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS; Arraia; Potamotrygon; Ferrão; Transcriptoma; Bioprospecção; Stingray; Ecology; Venom; Transcriptome; Bioprospecting

O gênero Potamotrygon, pertence à família Potamotrygonidae (GARMAN, 1877), uma família com arraias-de-água-doce, da ordem Myliobatiformes (arraias com ferrão). Esse gênero, tem o maior número de espécies que apresentam grande variação específica e individual. Dentro das espécies do gênero, destaca-se a espécie Potamotrygon magdalenae (DUMERIL, 1865), por ser uma espécie quase inexplorada, endémica da bacia do Rio Magdalena. O objetivo de estudo do presente estudo foi comparar duas espécies de arraias brasileiras (P. amandae e P. falkneri), com trasncriptoma já disponível, com a espécie P. magdalenae. Inicialmente foram feitas as coletas dos indivíduos e as propriedades físico-quimicas da água, dos locais de coleta, foram analisadas. Foram realizadas análises bioinformáticas, incluindo máquina de aprendizagem, como estratégia para identificar genes responsáveis por moléculas de interesse biotecnológico (peptídeos antimicrobianos), produzidos por essas arraias. Adicionalmente, com os extratos brutos a partir do epitélio do ferrão das arraias coletadas, foi realizado teste de atividade in vitro, para determinar o seu potencial antimicrobiano contra microrganismos causadores de infecções hospitalares. O resultado da transcriptoma revelou número de transcrições 2.295 específicas de P. magdalenae e 3.703 comuns entre as três espécies (compartilhadas entre P. magdalenae, P. amandae e P. falkneri), com destaque de uma alta exclusividade (>56% do total de transcritos da espécie) nos transcritos da P. magdalenae, em comparação com as outras espécies, que apresentaram alta similaridade (80%) entre elas. Com a análise físico-química da água foi possível estabelecer uma relação entre o pulso de inundação e a condutividade no sistema aquático, inferindo que podem ser condições determinantes para a presença da espécie; as populações estabelecem de acordo com a capacidade de tolerar alguns fatores ambientais e isso é dependente da informação guardada nos genes a traves do processo evolutivo (potencial ecosistémico) e a oferta do recurso alimentício e de habitat que esse entorno fornece. Além das análises ecosistémicos, foi realizada a seleção de genes para bioprospecção de moléculas de interesse biotecnológico, que são produzidas por estas arraias, preditas pela abordagem transcriptômica. O próprio estudo do transcriptoma das raias é um desafio, devido à pouca informação sobre estes organismos publicados na literatura e as espécies de água doce da família Potamotrygonidae, que são inexploradas e as particularidades de cada espécie, refletidas em transcrições exclusivas da espécie colombiana. Esses resultados representam uma excelente oportunidade para avaliar não apenas o recurso genético; o que acrescentou o conhecimento do gênero e as funções, mas também o potencial antimicrobiano desses venenos a partir da análise do transcriptoma, visado desde o uso de ferramentas bioinformáticas. Em adição, realizou-se um primer passo de bioprospecção, por médio de ensaios in vitro de atividade 7 mostraram porcentagens de inibição importantes (até 100%) com valores da concentração mínima inibitória (CIM) significativos para Candida albicans (0,08706 µg.mL-1 ), Pseudomonas aeruginosa (0,1807 µg.mL-1 ), Klebsiella pneumoniae (0,001 µg.mL-1 ); como o primer passo da prospecção desse potencial dos ferrões das arraias.