Análise in silico do potencial genômico para produção de terpenos em bactérias aeróbias formadoras de endósporos

Abstract

Metabólitos secundários ou especializados são moléculas não essenciais ao crescimento celular, porém, desempenham grande importância adaptativa para os organismos produtores, como bactérias, fungos e plantas. Bactérias isoladas de solos são conhecidas por sintetizarem uma ampla diversidade de metabólitos especializados com diferentes propriedades físico-químicas. Espécies de Bacillus e gêneros relacionados, coletivamente designadas bactérias aeróbias formadoras de endósporos (Bafes), são promissoras para a busca desses compostos. Porém, relatos sobre a síntese de terpenos por Bafes são deveras escassos na literatura cientifica. O objetivo deste estudo foi analisar, in silico, o potencial genômico para produção de terpenos em dez linhagens de Bafes isoladas do solo do Distrito Federal (linhagens SDF). Utilizando técnicas e ferramentas de Bioinformática, foi possível detectar prováveis biosyntethtic gene clusters (BGC) envolvidos na síntese de metabólitos especializados nestas linhagens. Adicionalmente, foi realizada a reconstrução in silico das respectivas redes metabólicas para detectar a presença das enzimas da via metil-eritrotol fosfato (MEP) responsáveis pela síntese de terpeno em procariotos. Os resultados obtidos apontaram que parte das linhagens SDF sondadas possui o aparato genético completo para produção dos terpenos esqualeno, hopanóide e licopeno. Em complemento, análises filogenéticas baseadas em sequências de aminoácidos de terpeno sintases detectadas, revelaram que estes catalisadores são conservados evolutivamente, sugerindo que o potencial de produção de terpenos é amplamente distribuído em Bafes. Além de terpenos, os resultados obtidos também revelaram que as linhagens SDF são fontes promissoras de policetídeos e peptídeos não ribossomais. Portanto, estas bactérias são boas candidatas para prospecção de novos bioprodutos, notadamente antimicrobianos.