Gênomica comparativa de clusters putativos de biossíntese de peptídeos laço em procariotos do rúmen

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Assis, Fábia Giovana do Val de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Microbiologia Agrícola
• Palavras-chave em Português: Peptídeos; Rúmen; Microbiota; Bacteriocinas; Microbiologia Agrícola
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/32109

Peptídeos laço são uma classe de produtos naturais sintetizados ribossomicamente e modificados pós-tradução que apresentam um conjunto diversificado de atividades relevantes, incluindo inibição do crescimento bacteriano, antagonista de receptor, e inibição de enzimas. Estratégias de mineração genômica têm contribuído para a descoberta de novos peptídeos laço e também de novos microrganismos produtores de peptídeos desse grupo. No entanto, pouco se sabe sobre a produção de peptídeos laço pela microbiota do ecossistema ruminal. Neste trabalho, análises in silico foram realizadas para investigar a distribuição de clusters gênicos relacionados com a biossíntese de peptídeos laço (lasA, lasB, lasC e lasD) em genomas de 320 bactérias e 5 archaeas ruminais e de 25 bactérias isoladas de fezes de ruminantes. Para 42 genomas de bactérias ruminais foram inferidos clusters putativos incompletos e completos para peptídeos laço, utilizando as ferramentas BAGEL3, AntiSMASH, Banco de dados 1 e Banco de dados 2, sendo o Filo Firmicutes o de maior representatividade. De um total de 26 genomas de bactérias do rúmen que tiveram inferidos clusters gênicos completos de biossíntese de peptídeos laço (em sua maioria pertencentes à classe II), 53% foi representado por linhagens do gênero Butyrivibrio. A análise da organização dos 26 clusters putativos completos de biossíntese de peptídeos laço inferidos via mineração genômica revelou a presença de vários genes com funções moleculares e biológicas diversas, dentre esses, predominaram (38% dos clusters) os genes putativos para histidina cinase (HisKA). Os domínios conservados dos produtos preditos para os genes de biossíntese de peptídeos laço indicaram os genes lasB e lasC como os mais conservados e úteis na mineração genômica desses peptídeos. Árvores filogenéticas representativas dos genes lasA, lasB, lasC e lasD revelaram que a presença dos genes de biossíntese de peptídeos laço retratavam um processo evolutivo. A reconstrução filogenética com base no gene que codifica o rRNA 16S para 42 genomas de bactérias do rúmen que apresentaram clusters putativos completos e incompletos para biossíntese de peptídeos laço, permitiu o agrupamento das linhagens em seus respectivos gêneros ou Família (Lachnospiraceae e Coriobacteriaceae). A partir das análises de metatranscriptoma, pôde-se inferir que os genes de biossíntese para peptídeos laço podem ser expressos com base no arquivo de metatranscriptoma SRR3169851 e reforçaram a evidência de que os genes putativos de biossíntese lasB e lasC são conservados entre linhagens da mesma espécie de bactérias do rúmen. Concluiu-se que a análise in silico forneceu evidências de novos clusters de genes biossintéticos em espécies bacterianas não previamente relacionadas com peptídeos laço, sugerindo que a microbiota ruminal representa uma fonte potencial de novos peptídeos laço.