Genômica comparativa e predição de peptídeos antimicrobianos em genomas de Streptococcus isolados do rúmen bovino

• Autor(a) principal: Oliveira, Isabela Maria Fernandes
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/21352
• topic: Bacteriocinas; Streptococcus lutetiensis; Ruminantes; Microbiologia Agrícola

O ecossistema ruminal é composto por uma alta diversidade de microrganismos que desepenham papel fundamental na nutrição e saúde do hospedeiro. Estudos recentes tem sugerido que o rúmen representa uma fonte promissora de novos peptídeos antimicrobianos e resultados anteriores demonstraram que os peptídeos produzidos por algumas linhagens de Streptococcus possuem características úteis para o controle de patógenos. Neste trabalho, o objetivo foi isolar, caracterizar e sequenciar o genoma de bactérias produtoras de peptídeos antimicrobianos obtidas do rúmen de bovinos Nelore alimentados com forrageiras tropicais. Cinco isolados foram selecionados e identificados como Streptococcus lutetiensis. Após a anotação dos genomas foram utilizadas ferramentas computacionais para mineração de clusters de biossíntese de bacteriocinas para identificação e comparação de sequências de peptídeos antimicrobianos. Além disso, foi realizada uma análise comparativa com genomas de Streptococcus isolados de humanos, para avaliar diferenças quanto aos requerimentos nutricionais e potencial patogênico dessas espécies. Nas análises usando bancos de dados de acesso livre, os cinco genomas de Streptococcus apresentaram clusters putativos de biossíntesse de bacteriocinas da classe II e apenas o S. lutetienses 59 apresentou um cluster associado com a biossíntese de lantibióticos (classe I). Em análises complementares usando a ferramenta protótipo AMPLY, foi observado um padrão de sequências homólogas a pre-peptídeos mais diverso do que o observado para peptídeos maduros, modificados pós traducionalmente. Nas análises comparativas dos cinco genomas ruminais com os genomas de Streptococcus gallolyticus subsp. gallolyticus ATCC 43143, Streptococcus pyogenes M1 GAS e Streptococcus pasteurianus ATCC 43144, foi observado que os genomas dos Streptococcus isolados de humanos apresentavam vias metabólicas mais completas para a utilização de carboidratos, o que não ocorreu para as vias de biossíntese de vitaminas e metabolismo de nitrogênio, nos quais os isolados do rúmen apresentaram mais genes associados com essas vias do anabolismo. Fatores de virulência foram identificados em todas as espécies analisadas, porém as espécies clínicas apresentaram maior quantidade e diversidade de genes relacionados com o fenótipo de patogenicidade, com destaque para S. pyogenes. Os resultados demonstraram que todos os isolados de Streptococcus do rúmen são potenciais produtores de AMPs e indicaram que linhagens do complexo Streptococcus bovis/equinus representam uma fonte promissora de bacteriocinas das classes I e II.