Diversidade e potencial biotecnológico de genes envolvidos na síntese de metabólitos secundários em actinobactérias associadas à filosfera de cupuaçu (Theobroma grandiflorum) resistente à vassoura-de-bruxa.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Matos, Jéssica Pereira de
Orientador(a): Moreira, Leandro Marcio, Sanchez, Angelica Bianchini
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Microbiomas
Genômica comparativa
Metabólitos
Cupuaçu
Vassoura-de-bruxa -fitopatologia
Link de acesso: https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/18209
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Matos, Jéssica Pereira deMoreira, Leandro MarcioFerreira, Cyntia SilvaCardoso, Marcus Vinícius CangussuCoqueiro, Danila Souza OliveiraLemes, Camila Gracyelle de CarvalhoMoreira, Leandro MarcioSanchez, Angelica Bianchini2024-08-06T21:15:29Z2024-08-06T21:15:29Z2024MATOS, Jéssica Pereira de. Diversidade e potencial biotecnológico de genes envolvidos na síntese de metabólitos secundários em actinobactérias associadas à filosfera de cupuaçu (Theobroma grandiflorum) resistente à vassoura-de-bruxa. 2024. 126 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2024.https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/18209Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.As relações entre planta e micro-organismos são cruciais para a manutenção e sobrevivência das espécies. O cupuaçu (Theobroma grandiflorum), valiosa árvore frutífera amazônica, é suscetível a doenças de plantas, incluindo a vassoura-de-bruxa, doença fúngica causada por Moniliophthora perniciosa. Uma potencial estratégia para combater esta doença no cupuaçu envolve a criação de um genótipo resistente e impermeável ao patógeno, e em campo foi observado que algumas plantas já desenvolveram algum tipo de resistência natural. Este estudo teve como objetivo investigar o papel potencial de espécies de Actinobacteria, classicamente produtoras de compostos bioativos de interesse e aplicações amplas, isoladas das folhas de um genótipo de cupuaçu resistente à doença vassoura-de-bruxa, por meio de sequenciamento genético e abordagens comparativas de metagenômica. Foram revelados a recuperação de 11 genomas montados a partir de metagenomas (MAGs) de nove gêneros distintos de Actinobacteria, e as análises comparativas revelaram diferenças estruturais e composicionais significativas em comparação com as espécies relacionadas dos bancos de dados públicos. Especificamente, 54 agrupamentos de genes biossintéticos que codificam funções antitumorais, antimicrobianas e de crescimento vegetal, além de genes codificadores de cutinases, ciclofilinas e genes associados à síntese e secreção através do aparelho de secreção tipo VII. Esses achados sugerem que este repertório gênico pode desempenhar um papel crucial para as actinobactérias associadas à filosfera do cupuaçu na indução de resistência ou antagonismo contra patógenos de plantas. Tais descobertas enfatizam a necessidade crítica de compreender as interações planta-microbioma, a fim de elucidar os mecanismos de resistência contra os patógenos das plantas e refinar as estratégias de melhoramento, promovendo, em última análise, o aumento da produtividade e da sustentabilidade das culturas no setor agrícola. Finalmente, os resultados ressaltam a importância de explorar actinobactérias isoladas de ambientes da filosfera na busca pela identificação de novas moléculas com potenciais aplicações biotecnológicas.The relationships between plants and micro-organisms are crucial for the maintenance and survival of species. The cupuassu (Theobroma grandiflorum), a valuable Amazon fruit tree, is susceptible to plant diseases, including witches’ broom disease, caused by Moniliophthora perniciosa. A potential strategy to combat this disease in the cupuassu involves the creation of a genotype resistant to and waterproof to the pathogen, and in the field, it was observed that some plants have already developed some kind of natural resistance. The purpose of this study was to evaluate the potential role of species of Actinobacteria, classically compounds of bioactive compounds of interest and extensive applications, isolated from the leaves of a genotype of cupuassu resistant to witches’ broom disease, through genetic sequencing and comparative approaches to metagenomics. Were revealed the recovery of 11 metagenome- assembled genomes (MAGs) from nine distinct genera of Actinobacteria, and comparative analyses revealed significant structural and compositional differences compared to related species in public databases. Specifically, 54 clusters of biosynthetic genes that encode antitumoral, antimicrobial, and plant growth functions, as well as cutinases, cyclophilins and genes associated with synthesis and secretion through the secretion apparatus type VII. These findings suggest that this genetic repertoire may play a crucial role for the Actinobacteria associated with the cupuassu philosphere in the induction of resistance or antagonism against plant pathogens. Such findings emphasize the critical need to understand plant-microbiome interactions in order to clarify the mechanisms of resistance against plant pathogens and refine improvement strategies, ultimately promoting and increasing the productivity and sustainability of crops in the agricultural sector. Finally, the results highlight the importance of exploring actinobacteria isolated from philospheric environments in search of the identification of new molecules with potential biotechnological applications.Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 12/06/2024 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessMicrobiomasGenômica comparativaMetabólitosCupuaçuVassoura-de-bruxa -fitopatologiaDiversidade e potencial biotecnológico de genes envolvidos na síntese de metabólitos secundários em actinobactérias associadas à filosfera de cupuaçu (Theobroma grandiflorum) resistente à vassoura-de-bruxa.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPORIGINALTESE-DiversidadePotencialBiotecnológico.pdfTESE-DiversidadePotencialBiotecnológico.pdfapplication/pdf34735723https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/05f04ee8-674f-47c1-8e33-f6f246e48e75/download9f57eb4b594ea3b3280609c4235b08f1MD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8905https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/75bbee7f-a6f8-464c-8972-c5f89c12e843/download2f656a26de8af8c32aaacd5e2a33538cMD52falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/45730b81-abbe-4a5e-8aba-3ec1e46bdf96/downloadbb9bdc0b3349e4284e09149f943790b4MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILTESE-DiversidadePotencialBiotecnológico.pdf.jpgTESE-DiversidadePotencialBiotecnológico.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3906https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/2661bdd0-8072-4c43-adfe-102a7d8304d9/download412d959b49f9a253305c8afba2eaffb9MD54falseAnonymousREAD123456789/182092024-11-10 13:47:50.439http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/abertoopen.accessoai:repositorio.ufop.br:123456789/18209https://www.repositorio.ufop.brRepositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332024-11-10T16:47:50Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)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