Análise in silico e funcional do cluster gênico biossintético de esclerotiorina e derivados em Penicillium sp.

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Sousa, Thiago Fernandes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Microbiologia Agrícola
• Palavras-chave em Português: Penicillium - Genética; Metabólitos; Atividade biológica; Bioquímica genética; Microbiologia
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31436; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.353

Fungos do gênero Penicillium sect. sclerotiora possuem como principal característica a presença de pigmentação laranja no micélio, que foi associada ao metabólito secundário clorado da classe das azafilonas, denominado de esclerotiorina. Este metabólito possui diversas atividades biológicas, tais como antidiabete, antioxidante, anti-inflamatório, antialzheimer, antiviral e antimicrobiana. Moléculas da classe das azafilonas são produzidas via policetídeos sintases e posteriormente modificadas por enzimas chamadas de “enzimas pós-PKS”, que são codificadas por genes que estão presentes em clusters gênicos biossintéticos (BGCs). Com os avanços do sequenciamento de nova geração (NGS), hoje é possível investigar os genes envolvidos na biossíntese de produtos naturais por meio de mineração genômica, análise funcional em conjunto com dados de metabolômica. Contudo, no caso da esclerotiorina, embora sua estrutura tenha sido identificada há mais de 80 anos, até o presente momento a via de biossíntese está sendo descrita pela primeira vez neste trabalho em um isolado do gênero Penicillium MMSRG058. A mineração genômica de Penicillium sp. MMSRG058 permitiu a identificação do putativo cluster de esclerotiorina contendo duas PKS e 11 genes localizado no scaffold 28, para determinar se este BGC é o responsável pela via de síntese de esclorotiorina, foi realizado com sucesso o knockout das duas PKSs (genes core) e a análise comparativa do perfil metabolômica de mutantes e selvagem. Essas abordagens permitiram ainda a identificar outros metabólitos que são produzidos por esta mesma via, tais como: Isocromofilonas I e VI, esclerotioramina, ocrefilona A e clorogeumsanol. Os resultados aqui obtidos abrem portas para trabalhos visando à engenharia metabólica para superexpressão ou modificações estruturais para obtenção de novas moléculas. Palavras-chave: Esclerotiorina. Azafilonas. Deleção de genes.