Fungos endofíticos constituem uma fonte promissora e ainda pouco explorada de novas substâncias potencialmente bioativas, que podem ter aplicações na medicina, agricultura e biologia química. Neste trabalho foram isolados cinco fungos endofíticos das folhas de Tithonia diversifolia, os quais foram cultivados em pequena escala e avaliados em diversos bioensaios. O fungo endofítico Phoma sorghina foi cultivado em escala ampliada, produzindo nove substâncias, sendo três derivados antraquinônicos inéditos na literatura. Três fungos endofíticos associados à Viguiera robusta foram estudados. De Colletotrichum gloeosporioides foram isoladas oito substâncias, sendo um derivado dicetopiperazínico e um derivado aminoaçúcar inéditos na literatura. Diaporthe phaesolorum produziu três derivados dicetopiperazinicos, um inédito na literatura. Chaetomium globosum produziu treze substâncias, sendo oito derivados azaphilônicos inéditos. Algumas linhagens endofíticas foram avaliadas em experimentos de biotransformação de três naftoquinonas e da 1-tetralona, catalisando reações de oxidação e redução. O fungo Diaphorte phaseolorum catalisou uma reação de metilação inédita na literatura de biotransformação. / Endophytic fungi are a promising and untapped source of potential biologically active compounds that might be useful as therapeutic and agrochemical agents, or chemical biology tools. In this thesis five endophytic fungi were isolated from the leaves Tithonia diversifolia. All the strains have been cultivated in small scale and the extracts submitted to bioassays. The culture of the endophyte Phoma sorghina was scaled up, affording six known compounds and three novel anthraquinone derivatives. Three endophytes from Viguiera robusta have also been studied as sources of natural products. Colletotrichum gloeosporioides produced six known compounds, one novel aminosugar and one new diketopiperazine derivative. Diaporthe phaesolorum biosynthesized three diketopiperazine derivatives, one novel in the literature. Five known compounds and eight novel azaphilone derivatives were isolated from Chaetomium globosum. Some endophytic strains have been evaluated in biotransformation experiments of three naphthoquinones and 1-tetralone, catalyzing oxidation and reduction reactions. The endophyte Diaphorte phaseolorum catalyzed a novel methylation reaction in the biotransformation literature.

A presença de bactérias no cultivo in vitro de plantas é normalmente relacionada à contaminação, acarretando o descarte de microplantas de alto valor comercial. No entanto, essa presença pode ser caracterizada como \"manifestações\", decorrentes de possíveis estresses físicos ou nutricionais, da microbiota endofítica, que coloniza ativamente os tecidos vegetais, e que não necessariamente, afeta o desenvolvimento da planta. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi controlar a manifestação bacteriana, preservando as microcepas de Eucalyptus cloeziana em desenvolvimento in vitro, adicionando-se ao meio de cultura, os antibióticos gentamicina, ciprofloxacina, rifampicina, timentin (isolados ou combinados entre si) e o biocida clorometil-isotiazolinona + metil-isotiazolinona. O monitoramento do trabalho foi realizado por meio de avaliações semanais, visando verificar possíveis influências dos agentes antimicrobianos na morfofisiologia do vegetal e a eficiência no controle das manifestações bacterianas. Para tanto, foram avaliados parâmetros referentes ao incremento de massa seca, número de brotações, teor de acúmulo de nutrientes, análises histológicas e histoquímicas das microcepas. Para verificar possíveis flutuações das comunidades bacterianas endofíticas nas microcepas, utilizou-se a técnica de DGGE. Todas as análises foram realizadas aos 15 e 30 dias após a adição dos agentes antimicrobianos no meio de cultura, exceto a avaliação nutricional que foi feita apenas no final do experimento (30 dias). Os resultados obtidos permitiram inferir que ao longo dos 30 dias de cultivo, o antibiótico gentamicina, ocasionou queda no desenvolvimento das microcepas e não foi eficiente no controle das manifestações bacterianas. Os antibióticos rifampicina e ciprofloxacina apesar de não serem efetivos no controle da manifestação bacteriana, não afetaram o desenvolvimento das microcepas. Conclui-se que, o biocida clorometil-isotiazolinona + metil-isotiazolinona efetivamente controlou as manifestações bacterianas, sem alterar a morfofisiologia das microcepas, bem como o timentin, que além de controlar as manifestações, proporcionou maior vigor das microcepas em função da melhor assimilação dos nutrientes. / The in vitro bacterial presence in plant cultivation, usually is related to contamination, resulting in the elimination of the microplants with high commercial value. However, this presence can be characterized as \"manifestations\" arising from possible physical or nutritional stresses, from microbial endophytic that actively colonize plant tissues, and do not necessarily affect plant development. Therefore, the purpose of this study was to control the bacterial manifestation, preserving in vitro developing of Eucalyptus cloeziana microstumps, by adding to the culture medium, the antibiotics gentamicin, ciprofloxacin, rifampicin, timentin (alone or combined) and biocide + chloromethyl isothiazolinone methyl-isothiazolinone. The monitoring work was conducted through weekly evaluations, to verify the possible influence of antimicrobial agents in the plant morphophysiology and the efficient control of bacterial manifestations. Therefore, were evaluated parameters related to the increase in dry weight, number of buds, content of nutrient accumulation, histological and histochemical the microstumps. DGGE technique was used to check possible fluctuations of endophytic bacterial communities in microstumps. All analyzes were performed at 15 and 30 days after the addition of antimicrobial agents in the culture medium, except for the nutritional assessment that was made only at the end of the experiment (30 days). The results allow to infer that over the 30 days of culture, the antibiotic gentamicin, resulted in the microstumps development decrease and was not effective in controlling bacterial manifestations. The antibiotics rifampicin and ciprofloxacin although were not effective in controlling the bacterial manifestation, affected the development of microstumps. It was concluded that the biocide chloromethyl-methyl-Isothiazolinone + Isothiazolinone effectively controlled the bacterial manifestations without modifying the morphophysiology of the microstumps, well as the timentin, which besides controlling the manifestations, provided greater vigor of microstumps due to better assimilation of nutrients.

O guaraná, Paullinia cupana var. sorbilis, espécie nativa do Brasil é uma cultura de relevância para o país, principalmente nos estados da Bahia e Amazonas. O fruto contém substâncias estimulantes, como a cafeína, que conferem ao guaraná um grande potencial exploratório, visto que esta é uma das substâncias estimulantes mais consumidas no mundo. Apesar de sua importância, a cultura do guaraná é pouco estudada, portanto pouco se sabe sobre sua genética e as interações microbianas existentes, tanto em relação aos microrganismos endofíticos e epifíticos, quanto em relação aos patógenos. De tal forma que a cultura do guaraná na região Amazônica vem sendo afetada por condições fitossanitárias desfavoráveis, como a presença do fungo do gênero Colletotrichum, causador da antracnose, doença considerada uma ameaça à produção comercial do guaraná. Assim, visando compreender a dinâmica envolvida na interação planta - microrganismos e o possível controle da antracnose, o presente trabalho acessou a comunidade bacteriana associada às folhas com e sem sintomas de antracnose, de forma independente e dependente de cultivo; bem como, investigou o potencial biotecnológico e de biocontrole dos isolados bacterianos. A comunidade bacteriana acessada de forma dependente e independente de cultivo apresentaram similaridades, como maior valor de riqueza e menor diversidade bacteriana em folhas assintomáticas, quando comparadas com folhas sintomáticas, e com relação ao filo Proteobacteria, mais abundantemente acessado nas duas comunidades. Comparações realizadas com isolados bacterianos acessados epi e endofiticamente de folhas com e sem sintoma da antracnose apontaram que o aparecimento da doença antracnose na folha pareceu ser o fator que mais influenciou na estrutura da comunidade bacteriana. Com relação às diferenças entre tecidos sintomáticos e assintomáticos, foi possível identificar alguns gêneros abundantes mais frequentemente acessados em plantas sintomáticas, sendo que os gêneros Pseudomonas, Stenotrophomonas e Pantoea foram acessados em grande frequência tanto de forma dependente como independente de cultivo. Porém, de forma independente de cultivo foram acessados outros táxons abundantes que diferiram significativamente entre as plantas, sendo que folhas sintomáticas apresentaram Acinetobacter, Acidobacter_GP1 e Sphingobacteria, e em folhas assintomáticas foram acessados os táxons Methylobacterium, Beijerinckia, Bacilli e um grupo de Rhizobiales não classificados. Além disto, os microrganismos endofíticos e epifíticos cultivados foram testados com o fitopatógeno Colletotrichum sp. em ensaios de antagonismos, sendo que isolados do gênero Bacillus, Stenotrophomonas, Pantoea, Erwinia, Entereobacter, Pseudomonas, entre outros, apresentaram inibição do crescimento do fungo fitopatogênico. As bactérias cultivadas ainda foram testadas quanto ao potencial biotecnológico de produção de enzimas hidrolíticas e sideróforo. Muitos isolados apresentaram produção de protease e sideróforo. Foi possível também correlacionar a produção das enzimas amilase, lipase e poligalacturanase com os isolados provenientes de tecidos sintomáticos. / Guarana, Paullinia cupana var. sorbilis, is a native culture of Brazil that has relevance to the country, mainly in the states of Bahia and Amazonas. The fruit contains stimulants substances, such as caffeine, that gives a high exploration potential to the culture, since this is one of the most consumed stimulant substance in the world. Despite its importance, the culture of guarana hasnt gotten much of attention, and little is known about its genetics and microbial interactions with both epiphytic and endophytic microorganisms, and in relation to pathogens. So, the guarana culture in the Amazon region has been affected by bad phytosanitary conditions, such as the presence of the fungi Colletotrichum, which causes anthracnose disease thats considered a threat to guarana commercial production. Thus, to understand the dynamics involved in the interaction plant-microorganism and the possible control of anthracnose, this study accessed the bacterial community associated to leaves with and without anthracnose symptoms, combining culture-dependent and -independent methodologies and also investigated the biotechnology potential and biocontrol of culture-dependent bacteria. The bacterial community accessed by culture-dependent and -independent manner presented similarities, both presented higher bacterial richness but lower bacterial diversity in asymptomatic leaves when compared with symptomatic leaves, and both communities presented the Proteobacteria phylum as the most abundant one. Comparisons between the endophytic and epiphytic bacterial isolates associated with leaves with and without anthracnose symptoms showed that the onset of anthracnose disease on leaf seemed to be the most important factor that modified the bacterial community structure. Regarding the differences between symptomatic and asymptomatic tissue it was possible to identify some genera most frequently accessed in symptomatic plants such as Pseudomonas, Stenotrophomonas and Pantoea accessed in both culture-dependent and independent methodologies. However, the cultureindependent approach of bacterial accessed others abundants taxa that differed significantly between plants. Symptomatic leaves showed Acinetobacter, Acidobacter_GP1 and Sphingobacteria and asymptomatic leaves presented taxa Methylobacterium, Beijerinckia, group Bacilli and a group of unclassified Rhizobiales. In addition, endophytic and epiphytic isolates microorganisms were tested with the pathogen Colletotrichum sp. in antagonism assays, and isolates from the genus Bacillus, Stenotrophomonas, Pantoea, Erwinia, Entereobacter, Pseudomonas, and others, showed inhibition of growth of the fungus. The bacterial isolates were also tested for production of hydrolytic enzymes and siderophore. Many isolates showed protease and siderophore production. It was possible to correlate the production of amylase, lipase and poligalacturanase with isolates from symptomatic tissue.

A cultura de cana-de-açúcar ocupa posição de destaque nos cenários nacional e internacional devido principalmente a produção de etanol como fonte de energia renovável e menos nociva ao ambiente. Entretanto um dos obstáculos à produtividade é a ocorrência de várias doenças dentre elas a escaldadura das folhas causada por Xanthomonas albilineans. Bactérias endofíticas e rizosféricas pertencentes ao gênero Burkholderia tem sido isoladas com alta frequência em diferentes culturas como, por exemplo, a cana-de-açúcar. Nas últimas décadas, estas bactérias têm recebido especial atenção devido ao seu potencial como promotoras de crescimento vegetal, como agentes de biorremediação, mas muito pouco é explorado quanto ao potencial biotecnológico dessas bactérias como agentes de biocontrole de doenças. Visto que essas bactérias vivem em um ambiente altamente competitivo e sujeito a flutuações ambientais, representam uma fonte altamente significativa de metabólitos secundários bioativos, como as bacteriocinas sintetizadas ribossomicamente e outros peptídeos não ribossomais. Portanto, os objetivos principais deste trabalho foram determinar a frequência de linhagens de Burkholderia spp. endofíticas e da rizosfera de cana-deaçúcar capazes de produzir bacteriocinas e outros metabólitos secundários e por meio de mutagênese aleatória por transposon, identificar genes associados a produção desses metabólitos. Os resultados de caracterização permitiram concluir que as bactérias endofíticas e rizosféricas pertencentes ao gênero Burkholderia avaliadas apresentaram grande potencial em produzir metabólitos com atividade antibacteriana in vitro; sendo capazes de controlar X. albilineans importante patógeno da cultura de cana-de-açúcar. Para uma das linhagens foi obtida uma biblioteca de mutantes, a qual foi parcialmente caracterizada quanto à alteração da atividade antibacteriana. Foram identificados doze mutantes que apresentaram perda da atividade antibacteriana. A análise das sequências flanqueadoras do transposon para os doze mutantes permitiu a identificação de genes associados a produção de bacteriocinas, a regulação da expressão gênica, a enzimas possivelmente associadas ao metabolismo secundário, ao metabolismo geral da célula e a proteínas hipotéticas. A identificação e clonagem de tais genes permitirão uma maior compreensão da produção desses compostos e futuras aplicações biotecnológicas. / The sugarcane crop has an important role in international and national scenery mainly because the ethanol production as a sustainable energy source and less harmful to the environment. However one of the obstacles to the productivity is the occurrence of several diseases among them leaf scald caused by Xanthomonas albilineans. Endophytic and rhizospheric bacteria that belong to the Burkholderia genus have been isolated in high frequency in different cultures, such as sugarcane. In the last decades, these bacteria have been receiving attention due their potential as plant growth promoters, bioremediation agents. However, the biotechnological potential of these bacteria as agents of diseases biocontrol is very poorly evaluated. Since these bacteria live in a highly competitive environment and subject to environmental fluctuations, they may represent a highly significant source of bioactive secondary metabolites, as ribosomal synthesized bacteriocins and other nonribosomal peptides. Therefore, the main aim of this work was to determine the frequency of bacteriocin and secondary metabolites production by endophytic and rhizospheric isolates of Burkholderia spp. from sugarcane. Also, the genes associated to synthesis of these metabolites were identified by random mutagenesis based on Tn5 transposon. The results showed that endophytic and rhizospheric Burkholderia spp. present in vitro potential to production of metabolites with antibacterial activity; being inhibited X. albilineans, an important pathogen of sugarcane crops. For one of the Burkholderia strain it was obtained a mutant library, which was partially characterized according to antibacterial activity. Twelve mutants that showed the loss of antibacterial activity were identified and further evaluated. Also, the analysis of the transposon flanking sequences for these mutants indicated that genes associated to the bacteriocin production, regulation of gene expression, enzymes possibly associated to the secondary metabolism, general metabolism of the cell and hypothetical proteins are related to loss of inhibition ability. The identification and cloning of such genes will allow a better understanding of the production of theses compounds and further biotechnological applications.

A cana-de-açúcar é uma das mais importantes culturas para o Brasil e vem recebendo significativa atenção devido à crescente substituição de combustíveis fósseis por fontes renováveis e menos poluentes de energia como o etanol. Consequentemente, os aspectos biotecnológicos oriundos da interação de bactérias e cana-de-açúcar devem ser mais bem avaliados, além disso, estudos de interação planta-microrganismo desenvolvidos em países tropicais são ainda incipientes. As bactérias interagindo com as plantas de interesse agronômico podem acarretar os mais diversos benefícios, com ênfase na promoção do crescimento vegetal e da fitossanidade. Dentre essas bactérias, diversas linhagens de Pantoea agglomerans têm sido isoladas intimamente associadas a várias espécies vegetais. As bactérias pertencentes ao gênero Pseudomonas também têm sido exploradas biotecnologicamente, pois produzem uma vasta gama de antimicrobianos que podem ser utilizados no controle de pragas e fitopatógenos. A partir desses fatos, uma linhagem de P. agglomerans, 33.1, previamente isolada endofiticamente de Eucalyptus grandis e promotora de crescimento dessa cultura, foi avaliada quanto aos aspectos biotecnológicos durante associação com cana-de-açúcar. A linhagem 33.1 foi capaz de promover o crescimento de cana-de-açúcar e também induziu a produção de proteínas de resistência pelas plantas inoculadas. Dentre os mecanismos avaliados na promoção de crescimento vegetal, a linhagem apresentou alta produção de fitormônio e fosfatases. Foi também confirmado que a interação planta-bactéria afetou o metabolismo da linhagem 33.1. Um plasmidio integrativo, pNKGFP, foi desenvolvido e inserido na linhagem 33.1. A linhagem bacteriana marcada foi monitorada durante interação com cana-de-açúcar. Por microscopia de fluorescência, re-isolamento e PCR quantitativo (qPCR) foi confirmada a capacidade de colonização cruzada de cana-deaçúcar pela linhagem 33.1:pNKGFP, abrindo assim precedentes para utilização dessa linhagem em outras culturas. Posteriormente, a linhagem 33.1 foi geneticamente modificada para produção da proteína Cry. Por meio de bioensaios em dieta artificial e colmos de cana-de-açucar foi provado o parcial controle de Diatraea saccharalis, uma importante praga de cana-de-açúcar, pela linhagem endofítica expressando heterologamente o gene cry1a7c. Vários antibióticos e sideróforos produzidos pela bactéria P. fluorescens, linhagem Pf-5, foram avaliados quanto ao controle de Fusarium spp., incluindo isolados de F. verticillioides causadores de Pokkah boeng em cana-deaçúcar. Por mutações sitio-dirigido em genes envolvidos na biossíntese de antimicrobianos foi provado que os compostos 2,4-diacetil-floroglucinol e rizoxina são os principais responsáveis no controle Fusarium spp. Por HPLC e RT-qPCR foi também provado que ácido fusárico afeta a produção de antibióticos pela Pf-5. / Sugarcane is one of the most important Brazilian crops. Its importance is increasing due to the gradual substitution of fossil fuel for renewable and cleaner energy sources, such as ethanol Consequently, the biotechnological aspects that mediate sugarcane-bacterium interactions must be evaluated; studies from tropical countries are incipiente Bacterium-plant interactions can often improve the growth and fitness of associated plants. One of these beneficial bacteria, Pantoea agglomerans, has been isolated from many vegetal species. The Pseudomonas genus also has a record of biotechnological exploration due to its wide range of antibiotic production. These compounds can be used on pest and plant-pathogen control. For these reasons, P. agglomerans, strain 33.1, previously isolated from Eucalyptus grandis and a known eucalyptus growth-promoter, was evaluated about regarding the biotechnological aspects of sugarcane-bacterial association. 33.1 strain was able to promote sugarcane growth and also to induce the production of resistance proteins for inoculated plants. The plant-hormone and phosphatase production by 33.1 were associated with sugarcane growth-promotion bacterial mechanisms. An integrative plasmid, pNKGFP, was constructed and used to transform 33.1. The marked strain was monitored during sugarcane association. The sugarcane cross-colonization by 33.1:pNKGFP was confirmed by fluorescence microscopy, re-isolation and quantitative PCR (qPCR), suggesting that 33.1 should be used in association with other crops. 33.1 was genetically modified to produce the Cry protein. The partial biocontrol of Diatraea saccharalis, the sugarcane borer, by the endophytic strain expressing heterologously the cry1a7c gene, was confirmed in bioassays using artificial diet and sugarcane stalks. Several antibiotics and siderophores produced by P. fluorescens Pf-5 were tested against Fusarium spp.; including isolates of F. verticillioides responsible for the sugarcane Pokkah boeng disease. By deriving site-directed mutants of Pf-5, with single and multiple mutations, in the bio-synthetic gene clusters of the antifungal compounds, it was proved that 2,4-diacetyl-phoroglucinol and rhizoxin are the major compounds responsible for the Fusarium spp. suppression. The fusaric acid effects on Pf-5 antibiotic production was proved by HPLC and RT-qPCR.

A diversidade da comunidade endofítica de fungos associada à cana-de-açúcar transgênica tolerante a imazapyr e suas linhas de cultivo não transgênicas foi avaliada por isolamento e ARDRA (Amplified rDNA Restriction Analysis). Cultivares transgênicos e não-transgênicos, e seu manejo (aplicação do herbicida ou remoção manual de daninhas), foram considerados para verificar o possível efeito indireto da cana-deaçúcar geneticamente modificada (GM) sobre a comunidade de fungos endofíticos. O total de quatorze haplótipos de ARDRA foram observados na comunidade endofítica de cana-de-açúcar. O seqüenciamento da região ITS1-5.8S-ITS2 revelou uma comunidade rica representada por doze famílias diferentes do filo Ascomicota. Alguns dos isolados demonstraram alta similaridade com gêneros que ocorrem comumente como endófitos em plantas de clima tropical, como Cladosporium, Eppicoccum, Fusarium, Guignardia, Pestalotiopsis e Xylaria. A análise de variância molecular (AMOVA) indicou que as flutuações observadas na composição dos haplótipos estão relacionadas tanto ao cultivar transgênico quanto a aplicação do herbicida. Enquanto a aplicação do herbicida induziu mudanças rápidas e transientes na comunidade de fungos, as plantas transgênicas induziram mudanças mais lentas que foram mantidas ao longo do tempo. Uma abordagem independente de cultivo baseada em bibliotecas de 18S ambiental revelou a presença de clones com seqüências similares a gêneros das famílias Ustilaginaceae e Filobasidiaceae, e das ordens Sporidiobolales e Tremellales, todos do filo Basidiomicota. Os resultados aqui demonstrados representam o primeiro relato sobre a composição de fungos endofíticos associados a plantas de cana-de-açúcar e também representam um passo importante para o entendimento dos efeitos que plantas transgênicas e seu manejo podem induzir sobre a comunidade de fungos endofíticos. / The diversity of fungal endophytic community associated with transgenic imazapyr-tolerant sugarcane plants and its non-transgenic lines was evaluated by isolation and ARDRA (Amplified rDNA Restriction Analysis). Transgenic and nontransgenic cultivars and their crop management (herbicide application or manual weed control) were considered in order to assess the possible non-target effects of genetically modified (GM) sugarcane on the fungal endophytic community. A total of fourteen ARDRA haplotypes were observed in the endophytic community of sugarcane. ITS1- 5.8S-ITS2 sequencing revealed a rich community represented by twelve different families from the Ascomycota phylum. Some of the isolates showed a high sequence similarity with genera that commonly occur as endophytes in plants from tropical climates, such as Cladosporium, Eppicoccum, Fusarium, Guignardia, Pestalotiopsis and Xylaria. Analysis of Molecular Variance (AMOVA) indicated that fluctuations observed in haplotypes composition were related to both transgenic cultivar and herbicide application. While herbicide applications induced quickly transient changes in the fungal community, transgenic plants induced slower changes that were maintained over time. A cultivation-independent approach based on libraries of environmental 18S revealed the presence of clones with high sequence similarity with genera from Ustilaginaceae and Filobasidiaceae families and Sporidiobolales and Tremellales orders, all from Basidiomycota phylum. The results demonstrated here represent the first draft on the composition of fungal endophytes associated with sugarcane plants and also represent an important step to understand the effects that transgenic plants and their crop management may induce on fungal endophytic community.

Le but de ce travail de thèse était de rechercher de nouvelles molécules inhibitrices de la SOD dans des extraits de substances naturelles. Cette enzyme majeure du stress oxydant étant impliquée dans de nombreux mécanismes de défense des cellules cancéreuses contre l'apoptose représente une voie thérapeutique d'avenir. Nous en avons recherché dans les champignons endophytes de plantes péruviennes, ces micro-organismes produisant de nombreux métabolites de défense des plantes hôtes. Ce travail de thèse a d'abord porté sur l'isolement, la culture, l'identification, l'extraction et la caractérisation des souches de champignons endophytes. Les analyses statistiques effectuées sur ces extraits avec les résultats obtenus en HPLC ont confirmé les problèmes de variabilités qualitative et quantitative pouvant être rencontrés au cours de la culture des endophytes et décrites dans la littérature. La seconde partie expérimentale a porté sur la recherche de furocoumarines dans les extraits obtenus, en raison de leur potentiel effet inhibiteur sur la SOD. Nous avons dérépliqué ces composés dans les extraits d'endophytes au cours de deux stratégies de spectrométrie de masse réalisées en mode d'ionisation négatif. La première approche, à l'aide d'un QTOF, a abouti à l'identification de deux furocoumarines, la 5-Methyl-4H-furo[2,3-b][1]benzopyran-4-one et la déhydropachyrrhizone. La seconde, à l'aide d'un OrbiTrap, a vu l'identification de quatre autres furocoumarines : l'Ochrocarpine A, la Moellendorffiline, l'Anisolactone et l'Anhydrorutarétine .Afin de compléter cette approche métabolomique et identifier les molécules inhibitrices de la SOD, nous avons tenté de mettre au point un test d'activité de cette enzyme, rapide, peu coûteux et réalisable en routine. Nous avons sélectionné le test au pyrogallol, mais celui-ci n'a pas démontré les qualités recherchées tant au niveau de la sensibilité que de la reproductibilité. Nous orientons à présent les recherches vers des approches différentes, la recherche directe d'adduits sur la SOD par LC-MS. / Superoxide dismutase is one of the major proteins controlling the oxidizing stress and cellular homeostasis. It is involved in numerous cancer cells proliferation processes. This protein is considered as major anti-cancer target for the development of new anti-cancer drugs. The goal of this work, was to research and identify an inhibitor of the SOD in endophytic fungi from Peruvian plants. These micro-organisms are known to produce numerous metabolites for host plants protection. During the preparation of endophytic extracts and their characterization by HPLC and statistical analyzes, we have pointed out a high quantitative and qualitative variability of the chemical content of endophytic extracts inside a same strain. Considering the literature we have focused our work on the identification of furocoumarins because of their potential inhibitory effect on the SOD. For this purpose two mass spectrometry strategies using negative ionization mode were carried out. With the QTOF mass spectrometer we have identified Methyl-4H-furo [2,3-b] [1] benzopyran-4-one and the déhydropachyrrhizone. With the OrbiTrap, the Ochrocarpine A, Moellendorffiline the Anisolactone and the Anhydrorutarétine were identified. Biological evaluation of the different extracts was performed using pyrogallol test. This investigation did not allow us to identify an inhibitor of the SOD. In the future we may consider seeking SOD inhibitors by looking at the formation SOD-chemical compound adducts using an LC-MS investigation.

A diversidade da comunidade endofítica de fungos associada à cana-de-açúcar transgênica tolerante a imazapyr e suas linhas de cultivo não transgênicas foi avaliada por isolamento e ARDRA (Amplified rDNA Restriction Analysis). Cultivares transgênicos e não-transgênicos, e seu manejo (aplicação do herbicida ou remoção manual de daninhas), foram considerados para verificar o possível efeito indireto da cana-deaçúcar geneticamente modificada (GM) sobre a comunidade de fungos endofíticos. O total de quatorze haplótipos de ARDRA foram observados na comunidade endofítica de cana-de-açúcar. O seqüenciamento da região ITS1-5.8S-ITS2 revelou uma comunidade rica representada por doze famílias diferentes do filo Ascomicota. Alguns dos isolados demonstraram alta similaridade com gêneros que ocorrem comumente como endófitos em plantas de clima tropical, como Cladosporium, Eppicoccum, Fusarium, Guignardia, Pestalotiopsis e Xylaria. A análise de variância molecular (AMOVA) indicou que as flutuações observadas na composição dos haplótipos estão relacionadas tanto ao cultivar transgênico quanto a aplicação do herbicida. Enquanto a aplicação do herbicida induziu mudanças rápidas e transientes na comunidade de fungos, as plantas transgênicas induziram mudanças mais lentas que foram mantidas ao longo do tempo. Uma abordagem independente de cultivo baseada em bibliotecas de 18S ambiental revelou a presença de clones com seqüências similares a gêneros das famílias Ustilaginaceae e Filobasidiaceae, e das ordens Sporidiobolales e Tremellales, todos do filo Basidiomicota. Os resultados aqui demonstrados representam o primeiro relato sobre a composição de fungos endofíticos associados a plantas de cana-de-açúcar e também representam um passo importante para o entendimento dos efeitos que plantas transgênicas e seu manejo podem induzir sobre a comunidade de fungos endofíticos. / The diversity of fungal endophytic community associated with transgenic imazapyr-tolerant sugarcane plants and its non-transgenic lines was evaluated by isolation and ARDRA (Amplified rDNA Restriction Analysis). Transgenic and nontransgenic cultivars and their crop management (herbicide application or manual weed control) were considered in order to assess the possible non-target effects of genetically modified (GM) sugarcane on the fungal endophytic community. A total of fourteen ARDRA haplotypes were observed in the endophytic community of sugarcane. ITS1- 5.8S-ITS2 sequencing revealed a rich community represented by twelve different families from the Ascomycota phylum. Some of the isolates showed a high sequence similarity with genera that commonly occur as endophytes in plants from tropical climates, such as Cladosporium, Eppicoccum, Fusarium, Guignardia, Pestalotiopsis and Xylaria. Analysis of Molecular Variance (AMOVA) indicated that fluctuations observed in haplotypes composition were related to both transgenic cultivar and herbicide application. While herbicide applications induced quickly transient changes in the fungal community, transgenic plants induced slower changes that were maintained over time. A cultivation-independent approach based on libraries of environmental 18S revealed the presence of clones with high sequence similarity with genera from Ustilaginaceae and Filobasidiaceae families and Sporidiobolales and Tremellales orders, all from Basidiomycota phylum. The results demonstrated here represent the first draft on the composition of fungal endophytes associated with sugarcane plants and also represent an important step to understand the effects that transgenic plants and their crop management may induce on fungal endophytic community.

Orientador: Angela Regina Araujo / Resumo: Os fungos endofíticos, representam uma fonte promissora na descoberta de produtos naturais. Estes endófitos têm se revelado pela alta capacidade na produção de diversas classes de metabólitos secundários com uma ampla variedade de atividades biológicas, tais como: antimicrobiana, citotóxica, antioxidante, ansiolítica e inseticida. Estas observações motivaram o desenvolvimento do presente estudo, o qual visou a prospecção química e biológica dos fungos endofíticos associados à Platonia insignis Mart. O isolamento dos fungos endofíticos resultou em dezoito linhagens puras, sendo estes cultivados em meio líquido de MDB, para obtenção dos respectivos extratos brutos. Estes foram avaliados quanto ao perfil químico e biológico, os quais demonstram ser promissores para produção de substâncias bioativas. A prospecção inicial conduziu a seleção de dois fungos endofíticos, identificados como Diaporthe hongkongensis e Phyllosticta elongata para desenvolvimento do trabalho. Duas abordagens foram aplicadas a fim de verificar a influência da composição nutricional frente a produção metabólica de D. hongkongensis e P. elongata: cultivo em meio de MDB e cultivo em meio sólido de milho. O estudo de D. hongkongensis, cultivado em MDB, resultou no isolamento de uma dicetopiperazina, ariletilamida, acetiltriptamina e o acetato de metila-[2-oxo-2-(feniletilamino)], sendo o primeiro relato de isolamento deste composto como produto natural. Do cultivo deste endófito, em meio de milho, foram isolado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Endophytic fungi represent a promising source for the discovery of natural products. These endophytes have been shown to be highly capable of producing various classes of secondary metabolites with a wide variety of biological activities such as antimicrobial, cytotoxic, antioxidant, anxiolytic and insecticide. These observations motivated the development of the present study, which aimed at the chemical and biological prospecting of endophytic fungi associated with Platonia insignis Mart. The isolation of endophytic fungi resulted in eighteen pure strains, which were cultivated in liquid medium of PDB, to obtain the respective crude extracts. These extracts were evaluated for chemical and biological profile, which show promise for bioactive substances production. The initial prospecting led to the selection of two endophytic fungi, identified as Diaporthe hongkongensis and Phyllosticta elongata to develop the work. Two approaches were applied to verify the influence of nutritional composition on the metabolic production of D. hongkongensis and P. elongata: cultivation in PDB medium and cultivation in solid corn medium. The study of D. hongkongensis grown in PDB resulted in the isolation of a diketopiperazine, arylethylamide, acetyltryptamine and methyl [2-oxo-2- (phenylethylamino)] acetate, being the first report of isolation of this compound as a natural product. From the cultivation of this endophyte in corn medium, alternariol, a fatty acid ester and four steroids, which ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Lourdes Campaner dos Santos / Resumo: Este trabalho apresenta o estudo dos efeitos de modificadores epigenéticos e eliciadores químicos na diversificação metabólica de Curvularia lunata e Fusarium fujikuroi, fungos isolados de Paepalanthus chiquitensis (Eriocaulaceae). Os fungos foram cultivados em PDB (caldo batata dextrose), e as seguintes condições foram investigadas: (PDB + SAHA) ácido hidroxâmico suberoilanilida, (PDB + AZA) 5-azacitidina, (PDB + AA) ácido anacárdico, PDB + Cu2+ e PDB + Mg2+. Essas condições foram comparadas com o controle PDB. O estudo químico de C. lunata, resultou no isolamento das novas γ-lactamas espirocíclicas C3 e C4, e outros cinco compostos conhecidos: triticonas E (C1) e F (C2), ácido 5-O-metilcurvulínico (C5), ácido curvulínico (C6) e curvulina (C7). As estruturas foram elucidadas por análises espectroscópicas e pela comparação com dados da literatura. Além disso, um estudo computacional foi realizado para determinar a configuração absoluta do C‒3' de C3 e C4. As triticonas C1 e C2 apresentaram boa atividade antibacteriana para Escherichia coli, com CIM de 62,5 μg/mL. Dos eliciadores químicos utilizados, a suplementação com Mg2+ foi a condição que apresentou as diferenças mais significativas no perfil metabólico de F. fujikuroi. O extrato PDB + Mg2+ preparado do cultivo em escala ampliada foi purificado por métodos cromatográficos e resultou no isolamento e identificação das substâncias: ácido indolacético (F3) e seus derivados F4, F8 e F17, assim como a auxina ácido fenilacético ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Eriocaulaceae, Paepalanthus chiquitensis, Fusarium fujikuroi, Curvularia lunata, fungo endofítico, epigenética / Doutor