Estudos biossintético e metabólico de actinobactérias endofíticas de citrus por genome mining e molecular networking

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Paulo, Bruno Sacchetto, 1990-
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/6843
Resumo: Orientadores: Luciana Gonzaga de Oliveira, Rolf Müller
id UNICAMP-30_9ba6d990dd780a87ab3e2fb2277d6197
oai_identifier_str oai::1257100
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Estudos biossintético e metabólico de actinobactérias endofíticas de citrus por genome mining e molecular networkingMetabolic and biosynthetic studies of endophytic actinomycetes by genome mining and molecular networkingMetabólitosStreptomycesMineração do genomaRede molecularDESI-MSMetabolitesStreptomycesGenome miningMolecular networkingDESI-MSOrientadores: Luciana Gonzaga de Oliveira, Rolf MüllerTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química e Helmholtz - Institute for Pharmaceutical Research SaarlandResumo: Actinobactérias são um filo de bactérias gram-positivas conhecidas por produzirem uma ampla gama de metabólitos secundários biologicamente ativos e estruturalmente diversos. Elas habitam ambientes terrestres e marinhos e são uma fonte imensurável de metabólitos especializados de grande interesse farmacológico. A fim de obter um conhecimento abrangente sobre a biossíntese e o metabolismo funcional de qualquer espécie proveniente do ambiente, a descoberta de produtos naturais pode ser acelerada pela combinação do sequenciamento total do genoma (WGS) e Molecular Networking (MN). Nesse contexto, as linhagens Streptomyces sp. CBMAI 2042 e Streptomyces sp. CBMAI 2043, microrganismos isolados de Citrus spp. tiveram seu material genético extraído e submetido à sequenciamento total pela técnica V2 Illumina, bem como fermentados de modo a produzir extratos analisados por UHPLC-HRMS/MS. A partir das massas monoisotópicas, fórmulas moleculares foram deduzidas e estas comparadas aos clusters de genes biossintéticos. Desta forma, foi constatado o potencial destas linhagens para a produção de metabólitos de interesse após a correlação da informação química com a informação genética. Posteriormente, para direcionar nossos estudos visando a obtenção de substâncias com propriedade antimicrobianas foi realizada a expressão heteróloga de agrupamentos biossintéticos a partir de uma biblioteca de BACs (Cromossomo Artificial Bacteriano) do tipo ESAC (Cromossomo Artificial E. coli-Streptomyces) e aplicamos experimentos de co-cultivo com Bacillus cereus, com a finalidade de analisar seu metabolismo através de experimentos de imageamento por espectrometria de massas com ionização de dessorção por eletronspray (DESI). Também foi possível correlacionar essas famílias moleculares delimitando a distribuição espacial ao longo do seu desenvolvimento micelial e encontrar alvos importantes para o isolamento e elucidação estrutural. Todo o conjunto de resultados foi crucial para antecipar a abundância metabólica relacionada ao arsenal enzimático fino que as espécies de Streptomyces podem oferecer. Adicionalmente, o estudo de genome mining foi direcionado para um cluster críptico relacionado à produção de tiopeptídeos e espinamicina proveniente de Streptomyces sp. CBMAI 2042 e Streptomyces albospinus DSM14073 na tentativa de expressar esse agrupamento de genes em linhagens heterólogasAbstract: Actinobacteria are gram-positive bacteria known to produce a wide range of biologically active and structurally diverse secondary metabolites. They inhabit terrestrial and marine environments and enclose an immeasurable source of specialized metabolites of great pharmacological interest. In order to get a comprehensive knowledge of the biosynthesis and functional metabolism of any specie from the environment, the discovery of natural products can be accelerated by combining Whole Genome Sequencing (WGS) and Molecular Networking (MN). In this context, Streptomyces sp. CBMAI 2042 and Streptomyces sp. CBMAI 2043, actinomycetes isolated from Citrus spp., were completely sequenced by Illumina v2 MiSeq and had their metabolome characterized by using high resolution mass spectrometry UHPLC-HRMS/MS. From the monoisotopic mass, molecular formulas were deduced and then interconnected to the clusters of biosynthetic genes, revealing a great potential for correlating metabolic information with genetic information. To direct our studies aiming antimicrobials, heterologous expression of biosynthetic clusters were performed from a library of ESACs and we applied co-culture experiments with Bacillus cereus, to analyze their metabolism through the MS imaging experiment (DESI-IMS). It was also possible to correlate these molecular families, delimiting the spatial distribution throughout their mycelial development and finding important targets for isolation and structural elucidation. The whole set of results was crucial to anticipate the metabolic abundance related to the fine enzymatic arsenal that Streptomyces species can offer. Additionally, the study of genome mining was directed to a cryptic cluster related to the production of thiopeptides and spinamycin from Streptomyces sp. CBMAI 2042 and Streptomyces albospinus DSM14073 respectively, in an attempt to express these biosynthetic gene clusters in heterologous hostsDoutoradoQuímica OrgânicaDoutor em CiênciasCAPES001CNPQ140824/2017-0; 205729/2018-5FAPESP2014/50249-8[s.n.]Oliveira, Luciana Gonzaga de, 1975-Muller, Rolf-Dieter, 1948-Fill, Taicia PachecoCrnkovic, Camila ManoelKoolen, Hector Henrique FerreiraPupo, Mônica TallaricoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPaulo, Bruno Sacchetto, 1990-20212021-04-08T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (161 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/6843PAULO, Bruno Sacchetto. Estudos biossintético e metabólico de actinobactérias endofíticas de citrus por genome mining e molecular networking. 2021. 1 recurso online (161 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química e Helmholtz - Institute for Pharmaceutical Research Saarland, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/6843. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1257100porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-12-16T11:18:51Zoai::1257100Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2022-12-16T11:18:51Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudos biossintético e metabólico de actinobactérias endofíticas de citrus por genome mining e molecular networking
Metabolic and biosynthetic studies of endophytic actinomycetes by genome mining and molecular networking
title Estudos biossintético e metabólico de actinobactérias endofíticas de citrus por genome mining e molecular networking
spellingShingle Estudos biossintético e metabólico de actinobactérias endofíticas de citrus por genome mining e molecular networking
Paulo, Bruno Sacchetto, 1990-
Metabólitos
Streptomyces
Mineração do genoma
Rede molecular
DESI-MS
Metabolites
Streptomyces
Genome mining
Molecular networking
DESI-MS
title_short Estudos biossintético e metabólico de actinobactérias endofíticas de citrus por genome mining e molecular networking
title_full Estudos biossintético e metabólico de actinobactérias endofíticas de citrus por genome mining e molecular networking
title_fullStr Estudos biossintético e metabólico de actinobactérias endofíticas de citrus por genome mining e molecular networking
title_full_unstemmed Estudos biossintético e metabólico de actinobactérias endofíticas de citrus por genome mining e molecular networking
title_sort Estudos biossintético e metabólico de actinobactérias endofíticas de citrus por genome mining e molecular networking
author Paulo, Bruno Sacchetto, 1990-
author_facet Paulo, Bruno Sacchetto, 1990-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Oliveira, Luciana Gonzaga de, 1975-
Muller, Rolf-Dieter, 1948-
Fill, Taicia Pacheco
Crnkovic, Camila Manoel
Koolen, Hector Henrique Ferreira
Pupo, Mônica Tallarico
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
Programa de Pós-Graduação em Química
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Paulo, Bruno Sacchetto, 1990-
dc.subject.por.fl_str_mv Metabólitos
Streptomyces
Mineração do genoma
Rede molecular
DESI-MS
Metabolites
Streptomyces
Genome mining
Molecular networking
DESI-MS
topic Metabólitos
Streptomyces
Mineração do genoma
Rede molecular
DESI-MS
Metabolites
Streptomyces
Genome mining
Molecular networking
DESI-MS
description Orientadores: Luciana Gonzaga de Oliveira, Rolf Müller
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021
2021-04-08T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/6843
PAULO, Bruno Sacchetto. Estudos biossintético e metabólico de actinobactérias endofíticas de citrus por genome mining e molecular networking. 2021. 1 recurso online (161 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química e Helmholtz - Institute for Pharmaceutical Research Saarland, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/6843. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/6843
identifier_str_mv PAULO, Bruno Sacchetto. Estudos biossintético e metabólico de actinobactérias endofíticas de citrus por genome mining e molecular networking. 2021. 1 recurso online (161 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química e Helmholtz - Institute for Pharmaceutical Research Saarland, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/6843. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1257100
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (161 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189185944289280

Registros relacionados