Caracterização da produção de moléculas antitumorais por Streptomyces sp. BRB081, guiada por mineração genômica

• Autor(a) principal: Leite, Vida Marina Barreto
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-14102022-171420/
• topic: Streptomyces; Streptomyces; Antitumorais; Antitumors; Genome Mining; Mineração Genômica

Há quase um século, metabólitos secundários microbianos têm sido ponto de partida para o desenvolvimento de fármacos, e o gênero Streptomyces, do filo Actinobacteria, destaca-se como a mais proeminente fonte de bioativos. Embora amplamente estudado, o conhecimento sobre sua diversidade metabólica não foi exaurido e muitas novas moléculas continuam a ser descobertas a partir deste táxon. A literatura relata a citotoxicidade do extrato de Streptomyces sp. BRB081 contra a linhagem celular HCT- 16, atribuindo-a sobretudo às surugamidas, bem como a uma profusão de outras moléculas não identificadas por abordagens metabolômicas. Empregando a mineração genômica, pois, este trabalho teve como objetivo caracterizar mais profundamente o repertório metabólico deste isolado marinho para a biossíntese de antitumorais. O DNA genômico de Streptomyces sp. BRB081 foi sequenciado (Illumina HiSeq System) e um pipeline de montagem foi executado através das plataformas Geneious R11, MEGA X, MeDuSa 1.6 e gVolante 1.2.1. O software AntiSMASH 5.0 foi utilizado para a anotação de agrupamentos gênicos biossintéticos (BGCs). Como resultado, 27 BGCs foram anotados, sendo 4 destes associados a desferrioxaminas, surugamidas, ectoína e sibiromicina, bioativos antitumorais. Este é o primeiro relato da biossíntese de sibiromicina por Streptomyces. Por meio de uma rede de similaridade de sequências (SSN) e de diagramas de vizinhança do genoma (GNDs), localizamos este agrupamento putativo em outros 11 membros da classe Actinomycetia. Diversos outros BGCs fracamente compatíveis a agrupamentos gênicos conhecidos foram identificados em BRB081, e muito possivelmente codificam vias ainda não descritas. Nossos resultados demonstram a relevância da incorporação de análises genômicas à triagem de produtos naturais, sobrepujando reveses como a dependência das condições de cultivo e extração. Além disso, descrevemos um genoma bacteriano notadamente especializado na produção de moléculas com atividade antitumoral, o que assevera as condições encontradas em ambientes marinhos como catalisadoras da produção de metabólitos citotóxicos.