Seleção de genes das classes PR para obtenção de peptídeos antimicrobianos (AMPs) a partir de plantas da família Fabaceae
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/34574 |
Resumo: | A flora tropical, incluindo a do Brasil, abriga uma imensa diversidade vegetal, incluindo diversos ecossistemas, cada um deles compreendendo espécies adaptadas e em muitos casos endêmicas, com enorme potencial fitoterápico e biotecnológico. Apesar dessas potencialidades, há poucos estudos envolvendo a prospecção de moléculas bioativas da flora dos trópicos. Alternativas naturais ou baseadas em modelos moleculares encontradas na natureza têm ganhado destaque pelo potencial gerador de moléculas bioativas capazes de combater microrganismos resistentes. Diante disso, os peptídeos antimicrobianos (AMPs, Antimicrobial Peptides) destacam-se por seu importante papel na defesa contra infecções microbianas (especialmente bactérias e fungos) em eucariotas multicelulares, sendo considerados menos susceptíveis aos processos de resistência bacteriana do que os antibióticos tradicionais, com potencial para o desenvolvimento de uma nova classe de agentes terapêuticos. A família Fabaceae destaca-se por possuir uma grande diversidade biológica e um significativo arsenal em moléculas bioativas. A espécie Cajanus cajan é uma leguminosa de grande importância nutricional e de interesse econômico, utilizada na medicina popular brasileira. Apresenta genoma sequenciado e depositado em banco de dados, tornando-se disponível para estudos funcionais e estruturais. O presente trabalho objetivou identificar e isolar genes codificantes de AMPs da família Fabaceae, além de avaliar a atividade antimicrobiana de extratos de espécies dessa família. Foram amplificadas oito sequências de C. cajan via PCR a partir do DNA genômico foliar. Dentre essas, quatro apresentaram similaridade com defensinas. Os peptídeos identificados foram convertidos em sequências proteicas e submetidos à modelagem tridimensional por homologia 3D. Uma entre as quatro defensinas foi reduzida mantendo-se uma ponte dissulfídica a fim de obter um peptídeo de menor peso molecular, sendo enviada para síntese. Testes antimicrobianos realizados apresentaram resultados promissores, com uma MIC de 16 e 256 μg.mL⁻¹ para cepas de S. aureus ATCC e resistente, respectivamente e 256 e 128 μg.mL⁻¹ para P. aeruginosa ATCC e resistente. A atividade bactericida (MBC) foi 64 e >1024 μg.mL⁻¹ para S. aureus ATCC e resistente, respectivamente e 512 e >1024 μg.mL⁻¹ e P. aeruginosa ATCC e resistente. Diante do exposto, o peptídeo sintetizado no âmbito deste trabalho, corresponde a um candidato promissor, com potencial para o futuro desenvolvimento de um novo composto antimicrobiano. |
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Foram amplificadas oito sequências de C. cajan via PCR a partir do DNA genômico foliar. Dentre essas, quatro apresentaram similaridade com defensinas. Os peptídeos identificados foram convertidos em sequências proteicas e submetidos à modelagem tridimensional por homologia 3D. Uma entre as quatro defensinas foi reduzida mantendo-se uma ponte dissulfídica a fim de obter um peptídeo de menor peso molecular, sendo enviada para síntese. Testes antimicrobianos realizados apresentaram resultados promissores, com uma MIC de 16 e 256 μg.mL⁻¹ para cepas de S. aureus ATCC e resistente, respectivamente e 256 e 128 μg.mL⁻¹ para P. aeruginosa ATCC e resistente. A atividade bactericida (MBC) foi 64 e >1024 μg.mL⁻¹ para S. aureus ATCC e resistente, respectivamente e 512 e >1024 μg.mL⁻¹ e P. aeruginosa ATCC e resistente. Diante do exposto, o peptídeo sintetizado no âmbito deste trabalho, corresponde a um candidato promissor, com potencial para o futuro desenvolvimento de um novo composto antimicrobiano.CAPESThe tropical flora, including the Brazilian one, is home to immense plant diversity, including several ecosystems, each comprising species highly adapted and in many cases endemic, with enormous phytotherapeutic and biotechnological potential. Despite these potentialities, there are still few studies involving the prospection of bioactive molecules of the tropical flora. Natural alternatives or candidates based on model molecules found in nature have gained prominence due to their potential to generate bioactive molecules capable of fighting resistant microorganisms. In this scenario, antimicrobial peptides (AMPs) stand out for their important role in defense against microbial infections (especially bacteria and fungi) in multicellular eukaryotes, being considered less susceptible to bacterial resistance than traditional antibiotics, with potential for the development of a new class of therapeutic agents. The Fabaceae family stands out for having a great biological diversity and a significant arsenal in bioactive molecules. The Cajanus cajan legume species is of nutritional importance and economic interest, being used in Brazilian popular medicine. It presents a sequenced genome that is deposited in a database, making it available for functional and structural studies. The present work aimed to identify and isolate AMP coding genes from the Fabaceae family, besides evaluating the antimicrobial activity of extracts of species of this family. Eight sequences of C. cajan were amplified via PCR from foliar genomic DNA. Among these, four presented similarity with defensins. The identified peptides were converted into protein sequences and submitted to homology 3D modeling. One of the four defensins was reduced by maintaining a disulfide bridge in order to obtain a lower molecular weight peptide used as template for synthesis. Antimicrobial tests performed showed very promising results, with a MIC of 16 and 256 μg.mL ⁻¹ for strains of S. aureus ATCC and resistant, respectively, and 256 and 128 μg.mL⁻¹ for P. aeruginosa ATCC and resistant. The bactericidal activity (MBC) was 64 and >1024 μg.mL⁻¹ for S. aureus ATCC and resistant, respectively, whereas for P. aeruginosa ATCC and resistant it regarded 512 and >1024 μg.mL⁻¹. Considering the results, the peptide synthesized in this work can be considered as a promising candidate, with potential for the future development of a new antimicrobial compound.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencias BiologicasUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessFabaceaeDefensinaAtividade antimicrobianaSeleção de genes das classes PR para obtenção de peptídeos antimicrobianos (AMPs) a partir de plantas da família Fabaceaeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILTESE Lívia Maria Batista Vilela.pdf.jpgTESE Lívia Maria Batista Vilela.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1274https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/34574/5/TESE%20L%c3%advia%20Maria%20Batista%20Vilela.pdf.jpg731db161499c159365c7de6e648294ceMD55ORIGINALTESE Lívia Maria Batista Vilela.pdfTESE Lívia Maria Batista Vilela.pdfapplication/pdf5230179https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/34574/1/TESE%20L%c3%advia%20Maria%20Batista%20Vilela.pdf545f71d965ffac0cfd65dcdb2eff46e9MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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