Avaliação do transcriptoma, proteoma e perfil metabólico na investigação da biossíntese de alcaloides de Erythrina velutina Willd

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Chacon, Daisy Sotero
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49259
Resumo: Plants belonging to the genus Erythrina are sources of tetracyclic alkaloids of the benzylisoquinoline type, can be found in northeastern Brazil, in the Caatinga biome and used in folk medicine mainly as a central nervous system depressant (sedative, sedative). One of the limiting factors that many natural products present as medicines is their low yield and difficult to obtain in sufficient quantities to supply the pharmaceutical industry. Thus, according to border studies in the area, it is important to understand aspects of alkaloids biosynthesis through molecular tools. This work aims to contribute to the study in the area of biosynthesis with regard to the alkaloids present in the leaves and seeds of the species Erythrina velutina Willd through “omics” technologies (transcriptome and metabolic profile) in order to understand the dynamics of production of these molecules with bioactive potential. Therefore, for the investigation of the transcriptome we performed the sequencing again for the first time on a species of the genus and on a plant native to the Caatinga biome with this approch. The analysis of the targeted metabolic profile were performed with a Liquid Chromatography strategy coupled to Mass Spectrometry [LC-MS/MS] combined with the Molecular Networking tool for secondary metabolites. As a result, 17 transcripts were identified to form the biosynthetic pathway of isoquinoline alkaloids in seeds and leaves of this species. In addition, 25 alkaloids were noted belonging to the two classes of alkaloids already reported for the genus: dienoid and alkenoid, with 8 alkaloids common to leaves and seeds, 8 found exclusively in seeds and 9 exclusively in leaves. These data contribute to scientific knowledge in the design of biotechnological intervention strategies for future studies, in order to improve the production of these bioactive molecules in the plant, in addition to the enhancement of a plant in the Caatinga of RN as a source of alkaloids with potential pharmaceutical interest.
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This work aims to contribute to the study in the area of biosynthesis with regard to the alkaloids present in the leaves and seeds of the species Erythrina velutina Willd through “omics” technologies (transcriptome and metabolic profile) in order to understand the dynamics of production of these molecules with bioactive potential. Therefore, for the investigation of the transcriptome we performed the sequencing again for the first time on a species of the genus and on a plant native to the Caatinga biome with this approch. The analysis of the targeted metabolic profile were performed with a Liquid Chromatography strategy coupled to Mass Spectrometry [LC-MS/MS] combined with the Molecular Networking tool for secondary metabolites. As a result, 17 transcripts were identified to form the biosynthetic pathway of isoquinoline alkaloids in seeds and leaves of this species. In addition, 25 alkaloids were noted belonging to the two classes of alkaloids already reported for the genus: dienoid and alkenoid, with 8 alkaloids common to leaves and seeds, 8 found exclusively in seeds and 9 exclusively in leaves. These data contribute to scientific knowledge in the design of biotechnological intervention strategies for future studies, in order to improve the production of these bioactive molecules in the plant, in addition to the enhancement of a plant in the Caatinga of RN as a source of alkaloids with potential pharmaceutical interest.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESAs plantas pertencentes ao gênero Erythrina são fontes de alcaloides tetracíclicos do tipo benzilisoquinolínicos, podem ser encontradas no nordeste brasileiro, no bioma da Caatinga e utilizadas na medicina popular principalmente como depressor do sistema nervoso central (sedativo, calmante). Um dos fatores limitantes que muitos produtos naturais apresentam como medicamentos é seu baixo rendimento e difícil obtenção em quantidades suficientes para abastecer a indústria farmacêutica. Dessa forma, de acordo com estudos de fronteira na área é importante compreender aspectos da biossíntese de alcaloides por meio de ferramentas moleculares. Este trabalho tem como objetivo contribuir com o estudo na área de biossíntese no que se refere aos alcaloides presentes nas folhas e sementes da espécie Erythrina velutina Willd através das tecnologias “ômicas” (transcriptoma e perfil metabólico) de forma a compreender a dinâmica de produção dessas moléculas com potencial bioativo. Portanto, para a investigação do transcriptoma realizamos o sequenciamento de novo pela primeira vez em uma espécie do gênero e em uma planta nativa do bioma Caatinga com essa abordagem. A análise do perfil metabólico direcionado foram realizados com uma estratégia de Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas [LC-MS/MS] aliado à ferramenta do Molecular Networking para os metabólitos secundários. Como resultado, foram identificados 17 transcritos candidatos a compor a via biossintética dos alcaloides isoquinolínicos em sementes e folhas desta espécie. Além disso, 25 alcaloides foram anotados pertencendo às duas classes de alcaloides ja reportadas para o gênero: dienoide e alcenoide, sendo 8 alcaloides comum a folhas e sementes, 8 encontrados exclusivamente em semente e 9 exclusivos em folhas. Esses dados contribuem com o conhecimento cientifico no delineamento de estratégias de intervenção biotecnológica para estudos futuros, a fim de melhorar a produção dessas moléculas bioativas na planta, além da valorização de uma planta da Caatinga do RN como fonte de alcaloides com potencial interesse farmacêutico.Universidade Federal do Rio Grande do NorteBrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICASGiordani, Raquel Brandthttps://orcid.org/0000-0003-1932-2301http://lattes.cnpq.br/6025915331568147http://lattes.cnpq.br/5032750980466610Ferreira, Leandro de Santishttps://orcid.org/0000-0002-8408-5886http://lattes.cnpq.br/6622861873027635Furlan, MaysaChacon, Daisy Sotero2022-09-02T20:51:14Z2022-09-02T20:51:14Z2020-03-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCHACON, Daisy Sotero. Avaliação do transcriptoma, proteoma e perfil metabólico na investigação da biossíntese de alcaloides de Erythrina velutina Willd. 2020. 144f. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49259info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2022-09-02T20:52:10Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/49259Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2022-09-02T20:52:10Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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