Identificação e caracterização de clusters biossintéticos de Micromonospora sp.

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Andrade, Lucas Sousa Neves
• 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: Micromonospora sp.; Anthracyclins; Antitumor; Antitumorais; Antraciclinas; Biosyntheic clusters; Clusters biossintéticos; Marine microorganisms; Microrganismos marinhos
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-04012022-094334/

Bioprodutos de origem marinha tem sido intensamente explorados nas últimas décadas devido à grande diversidade de moléculas de tipos não encontrados em outros ambientes das quais muitas apresentam potencial farmacológico, destacando-se o potencial de descoberta de antitumorais. Em estudo conduzido por grupo de pesquisadores da Universidade Federal do Ceará, realizado na costa cearense, foram isoladas vinte cepas de microrganismos da áscidia Eudistoma vannamei, para realização de triagem de compostos antitumorais. Após testes de teor qualitativo, cinco cepas do gênero Micromonospora sp. se destacaram por seu potencial como antitumoral. Estas foram submetidas a um ensaio de MTT quantitativo, determinando-se o IC 50, que variou de 3.62 a 84 &#956g mL-¹. Posteriormente, o mesmo grupo realizou o fracionamento e caracterização de compostos a partir do extrato de EVA 0109, resultando em 4 complexos. Foi realizado novo ensaio MTT quantitativo, obtendo-se, para o composto 1, IC50 de 12,7&#956M, para composto 4, 6,2 &#956M, enquanto os compostos 2 e 3 foram considerados inativos (IC50 maior que 70 &#956M). Ao contrário do esperado, estes resultados foram menos expressivos que os obtidos com os extratos brutos. Em geral as antraciclinas são cerca de 100 vezes mais ativas que suas respectivas agliconas. Com a perspectiva de aumento de casos de câncer nas próximas décadas e ainda limitada efetividade das terapias atuais, é fundamental a obtenção e compreensão da atividade de novas moléculas, assim como a entendimento da biossíntese dos compostos para posterior interferência para obtenção de produtos melhorados. Este trabalho procurou, então analisar o genoma da linhagem BRA 006 A, cujo extrato bruto havia apresentado resultados mais relevantes nos testes de atividade antitumoral dos trabalhos anteriores, verificar se há cluster gênico completo para síntese de antraciclina e caracterizar a cepa através da construção de arvore fenética. BRA 006 A apresenta genoma com características típicas de Micromonospora sp. como tamanho do genoma (aproximadamente 6,73 Mbp) e conteúdo GC (73%) dentro da média do gênero e presença de cluster de metabólitos secundários sempre encontrados em genomas de representantes do grupo como sioxanthin, alkyl-o-dihydrogeranylmethohydroquinone e lymphostin. Com base nos resultados da arvore fenética, construída a partir de MLSA, supõe-se que se trata de uma espécie ainda não identificada, cuja cepa conhecida mais próxima é Micromonospora tulbaghiae DMS45142 e as características do genoma corroboram os resultados da árvore, estando dentro dos valores médios do subgrupo. Identificou-se através das diversas ferramentas de bioinformática utilizadas, um cluster completo de uma antraciclina que os levantamentos bibliográficos indicam que seja potencialmente nova. Os açúcares apresentam padrão de metilação também não encontrado em estruturas descritas, de acordo com a pesquisa bibliográfica. Além do cluster de antraciclina, foram encontrados outros clusters com potencial interesse para a investigação de moléculas de interesse farmacológico, como 2 clusters de lantipeptídeo, 1 de bacteriocinas, 6 terpenos, 7 NRPSs, 2 do tipo PKS 2 (incluindo o cluster de antraciclina) e 4 do tipo PKS I, incluindo cluster que apresenta similaridade com 44% dos genes do cluster de Stambomycin, composto com potencial antitumoral relatado.