Investiga??o biol?gica e qu?mica de actinobact?rias da Amaz?nia isoladas no campus da UFAM da rizosfera de Inga edulis

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Rodrigues, Rafael de Souza
• Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/3209830849376055
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso embargado
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas; Instituto de Ci?ncias Biol?gicas; Brasil; UFAM; Programa de P?s-gradua??o em Biodiversidade e Biotecnologia da Amaz?nia Legal - BIONORTE
• Palavras-chave em Português: Plantas - Efeito dos fungicidas; CIENCIAS BIOLOGICAS; Potencial biotecnol?gico; Actinobact?rias; Identifica??o molecular; Minera??o gen?mica; Atividades biol?gicas
• Link de acesso: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10494

As actinobact?rias s?o reconhecidas como prol?ficas produtoras de produtos naturais (PN) de interesse biotecnol?gico. Esses microrganismos cosmopolitas s?o as principais fontes de antimicrobianos e, nas primeiras d?cadas do s?culo XXI, surgem como poss?veis novas fontes de PN n?o antimicrobianos de interesses medicinais e agroindustriais. As prospec??es destas nos mais diversos ecossistemas v?m apresentando novas esp?cies que se destacam em triagens com atividades, a saber: antimicrobiana, antic?ncer, larvicida e antiparasit?ria entre outras. Neste contexto, o desenvolvimento desta Tese de doutorado teve como objetivo geral: isolar actinobact?rias da rizosfera de Inga edulis Martius ? (Mart.), uma leguminosa end?mica na regi?o Amaz?nica e presente no campus da Universidade Federal do Amazonas (UFAM); e avaliar seu potencial biotecnol?gico frente a um espectro de ensaios biol?gicos, tais como: antif?ngico, antic?ncer, antimal?rico e larvicida. Como tamb?m, realizar minera??o gen?mica de ?Biosynthetic Gene Clusters? (BGCs) relacionados com ? s?ntese de PN e identificar subst?ncias qu?micas relacionadas com as atividades biol?gicas. Esta Tese est? dividida em tr?s cap?tulos: No Capitulo 1 apresentamos uma revis?o publicada no peri?dico ?Antonie van Leeuwenhoek (Springer Nature)?. Nela descrevemos o potencial biotecnol?gico dos actinomicetos no s?culo XXI, come?ando pelas atividades antimicrobianas e terminando com o potencial remediador de subst?ncias nocivas ao meio ambiente. No Cap?tulo 2 apresentamos um total de 64 isolados de actinobact?rias da rizosfera de tr?s p?s de I. edulis e uma triagem, utilizando o m?todo de culturas pareadas, com 20 linhagens selecionadas que s?o capazes de atenuar os crescimentos miceliais dos seguintes fitopat?genos: Colletotrichum sp. (ISO01), C. guaranicola (P01), Pestalotiopsis sp. (3002R2), Conynespora cassiicola (Iso079) e Sclerotium coffeicola (M01). As an?lises moleculares do gene rRNA 16S das 20 linhagens as classificam em dois g?neros: Streptomyces (90%) e Kitasatospora (10%). Dentre estas, foram selecionadas duas linhagens para produ??o de extratos, fra??es e ensaios bioguiados de antibiose f?ngica: Streptomyces sp. (LaBMicrA B270) n?o apresentou antibiose para S. coffeicola (M01) e Streptomyces sp. (LaBMicrA B280) foi eficiente contra todos os fitopat?genos. Os melhores resultados foram obtidos com a fra??o do meio liquido AcOEt/2-propanol 9:1. LabMicrA B270 apresentou atividade fungicida com a fra??o AcOEt/2-propanol 9:1 com dosagem m?nima de 250 ?g/mL contra os quatro fitopat?genos. LabMicrA B280 apresentou atividade fungicida com a fra??o AcOEt/2-propanol 9:1 com dosagem m?nima de 250 ?g/mL para S. coffeicola e 125 ?g/mL para os demais fitopat?genos. Estes resultados comprovam que as duas linhagens det?m potencial para serem usadas como agentes de biocontrole, bem como tamb?m fontes de subst?ncias com atividades fungicidas. No cap?tulo 3, apresentamos um estudo biol?gico e qu?mico dos extratos produzidos pela linhagem LabMicrA B280. As an?lises morfol?gicas por microscopia eletr?nica de varredura mostram que essa linhagem apresenta ornamenta??es pseudomiceliais semelhantes ?s esp?cies do g?nero Streptomyces. Na an?lise filogen?mica, seu valor de hibridiza??o digital entre DNAs (dDDH) ? < 70%, 63, 6 % o que a define como uma nova esp?cie do g?nero Streptomyces e a an?lise de seu perfil qu?mico por APCI/MS evidencia ?ons sem equival?ncia nos bancos de dados de PN. O genoma de LabMicrA B280 apresenta 8.2 Mb, distribu?dos em 96 contigs, com conte?do de G+C de 72%, N50 de 229434 e as ocorr?ncias de 314 subsistemas, com 24 categorias de genes. As an?lises de minera??o gen?mica resultaram em sete anota??es de BGCs que apresentam 100% de similaridade de um total de 39 BGCs. Dentre estes, destaca-se o BGC relacionado com a s?ntese da pentamicina, um antif?ngico que tamb?m foi isolado da fra??o ME/AP/RF3 de LabMicrA B280. Os melhores resultados nos ensaios biol?gicos foram observados para esta fra??o com: 125 ?g/mL de dosagem m?nima contra S. coffeicola (M01) e 62 ?g/mL contra os demais fitopat?genos; 50 ?g/mL de dosagem m?nima para 91,45 % ? 0,55 de citotoxidade contra c?lulas cancer?genas do epitelioma de laringe humano (HEp-2), sem efeito citot?xico contra as c?lulas saud?veis; atividades antiplasm?dicas com dosagens m?nimas de 50 ?g/mL contra as linhagens W2 e 3D7 de Plasmodium falciparum com efeito de mortalidades de 91,3 % ? 0,03 e 61,0 % ? 0,18; e 250 ?g/mL de dosagem larvicida para alcan?ar 100% de mortalidade contra o Aedes egypti. Desta fra??o foi ainda isolada a subst?ncia pentamicina, potente fungicida usado no tratamento da candid?ase vulvovaginal. O espectro biotecnol?gico da nova esp?cie LabMicrA B280 mostra que a Amazonia abriga actinobact?rias com um grande potencial biotecnol?gico. Neste trabalho in?dito que investigou as atividades biol?gicas de actinobact?rias isoladas da rizosfera de I. edules, s?o apresentados resultados promissores para controle de fitopragas, controle biol?gicos do A. egypti e P. falciparum, metab?litos secund?rios com importantes atividades medicinais (antic?ncer e antif?ngico).