Mineração genômica e clonagem em organismos heterólogos para a expressão de clusters biossintéticos em Streptomyces.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Martins, Bianca Perez
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Streptomyces; Antimicrobial peptides; Clonagem em heterólogos; Genome mining; Heterologous cloning; Lantibióticos; Lantibiotics; Mineração genômica; Peptídeos antimicrobianos
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-17072025-155801/

Streptomyces é um gênero bacteriano pertencente ao filo Actinomycetota que possui elevado potencial metabólico, sendo responsável pela produção de diversas moléculas bioativas, dotadas de atividade antimicrobiana, antitumoral, anti-inflamatória, dentre outras. Apesar de muitos metabólitos secundários de Streptomyces já terem sido identificados, ainda há necessidade de investigar novos compostos, em especial, de classes menos exploradas, principalmente em função da crescente resistência aos antibióticos e tratamentos antitumorais mais empregados atualmente. Dentre essas classes, encontram-se os lantibióticos - peptídeos sintetizados ribossomalmente e modificados pós-traducionalmente com a geração de aminoácidos raros e que podem apresentar atividades biológicas diversas. Entretanto, um dos principais desafios na exploração da produtos de Streptomyces é a dificuldade de obter a expressão de metabólitos em condições laboratoriais, dado que análises genômicas revelam uma grande discrepância entre a quantidade de moléculas obtidas experimentalmente e o número de clusters biossintéticos (BGCs) presentes nos genomas destas bactérias. Deste modo, o trabalho atual se focaliza em explorar dados genômicos da linhagem Streptomyces sp. NBS 14-10, para realizar a clonagem de BGCs selecionados num hospedeiro heterólogo que permitiria maior expressão das moléculas desejadas. Foi realizada uma nova montagem do genoma da bactéria, sendo esta utilizada para mineração genômica para a escolha de clusters de lantipeptídeos para a clonagem. Os BGCs de lantibióticos selecionados foram então inseridos em linhagens derivadas de S. coelicolor utilizando a técnica de clonagem TAR. Esta clonagem foi confirmada molecularmente e foi observada atividade antimicrobiana nas hospedeiras heterólogas dos BGCs estudados após a inserção destes clusters no genoma. Além disso, os extratos das cepas foram analisados por HPLC, cujo cromatograma resultante indica a produção dos peptídeos.