A esterigmatocistina (ST) é uma micotoxina policetônica produzida por diferentes espécies de Aspergillus e outros gêneros fúngicos como Bipolaris e Chaetomium. Esta toxina é caracterizada como uma bifuranoxantona com fórmula molecular C18H12O6, freqüentemente encontrada como contaminante de diversos produtos alimentícios como sementes oleaginosas e cereais. Possui propriedades carcinogênicas, toxigênicas, mutagênicas e teratogênicas, entretanto, ela é menos tóxica do que a aflatoxina. O fungo Emericella nidulans (Eidam) Vuillemin, cujo anamorfo é o Aspergillus nidulans (Eidam) Winter, foi usado como modelo genético para a investigação de genes envolvidos na via biossintética da esterigmatocistina. Linhagens estoque de Utrecht (originárias de Glasgow) foram analisadas quanto à produção de ST e, entre elas, somente a linhagem UT196 [yA2 (I); metA17 (II); piroA4 (IV)] apresentou produção de 4 ppm de ST (stc+), enquanto que as linhagens UT448 e UT184 mostraram-se não produtoras dessa micotoxina (stc). Embora a linhagem UT196 seja muito bem caracterizada geneticamente, este foi o primeiro relato da produção de ST nessa linhagem. Os índices de segregação alélica e todas as freqüências de recombinação entre os marcadores genéticos ligados e não ligados foram determinados tanto pelo cruzamento meiótico UT448 (stc) x UT196 (stc+) como pelo cruzamento mitótico UT448//UT184. 175 segregantes meióticos e 140 segregantes mitóticos foram analisados quanto à produção de ST, aos marcadores de auxotrofia e de resistência a acriflavina. Essas linhagens cruzadas apresentavam vários marcadores em heterozigose e isso permitiu o mapeamento de um gene estrutural da ST (stcZ+), localizado no braço esquerdo do cromossomo I, 4% distante do gene da riboflavina (riboA1). Como um subproduto deste trabalho, foi detectado um pigmento vermelho, de Rf = 0,90, em todos os segregantes meióticos e mitóticos, produtores ou não de ST, indicando tratar-se, provavelmente, de um pigmento policetônico produzido pelos ascosporos do fungo. A baixa expressão da produção de ST em 13 segregantes meióticos e a alta expressão dessa toxina nos diplóides UT448//UT196 e UT448//UT184 (40 ppm) permitiram concluir a existência de um fator regulador, compreendido na região w-met do cromossomo II, responsável pela expressão do gene estrutural stcZ+. A análise desses genes através do ciclo parassexual sugeriu um comportamento epigenético típico envolvendo esses genes. Com base nos dados obtidos, hipóteses para explicar o controle da expressão desses genes e suas inter-relações foram aqui apresentadas. / Sterigmatocystin (ST) is a polyketide produced by different species of Aspergillus as well as by other fungus genera such as Bipolaris and Chaetomium. This toxin is characterized as a bifuranoxanthone, whose molecular formula is C18H12O6 and which is frequently found as a contaminant in several food products such as oil-seed grains and cereals. It has carcinogenic, toxigenic, mutagenic and teratogenic properties; however, it is less toxic than aflatoxin. The fungus Emericella nidulans (Eidam) Vuillemin, whose anamorph is Aspergillus nidulans (Eidam) Winter, was used as a genetic model to investigate the genes involved in the sterigmatocystin biosynthetic pathway. Strains from Utrecht stocks (originally from Glasgow) were analyzed in order to detect ST production and, among them, only the UT196 strain [yA2 (I); metA17 (II); piroA4 (IV)] showed the production of 4 ppm of ST (stc+), whereas the UT448 and UT184 strains showed to be nonproducers of such toxin (stc). Although the UT196 strain is very well characterized genetically, this has been the first report on its production of ST. The allelic segregation rates and all the recombination frequencies between linked and non-linked genetic markers were determined by both the meiotic crossing UT448 (stc) x UT196 (stc+) and mitotic crossing UT448//UT184. 175 meiotic segregants and 140 mitotic segregants were analyzed as to ST production, auxotrophy markers and resistance to acriflavine. These crossed strains presented various markers in heterozygous configuration, which allowed to map a structural gene of ST (stcZ+) located on the left arm of chromosome I, 4% distant from the riboflavin gene (riboA1). As a byproduct of this work, a red pigment of 0.90 Rf was detected in all meiotic and mitotic segregants, whether they were ST producers or not, which indicated that was probably a polyketide produced by the fungus ascopores. The low expression of ST production in 13 meiotic segregants and the high expression of such toxin in the UT448//UT196 and UT448//UT184 diploids (40 ppm) allowed to conclude that a regulating factor existed in the w-met region of chromosome II, which is responsible for the expression of the structural gene stcZ+. The analyses of those genes through the parasexual cycle suggested a typical epigenetic behavior which involved them. Based on the data obtained, hypotheses to explain the expression control of these genes as well as their inter-relationships were here presented.

A esterigmatocistina (ST) é uma micotoxina policetônica produzida por diferentes espécies de Aspergillus e outros gêneros fúngicos como Bipolaris e Chaetomium. Esta toxina é caracterizada como uma bifuranoxantona com fórmula molecular C18H12O6, freqüentemente encontrada como contaminante de diversos produtos alimentícios como sementes oleaginosas e cereais. Possui propriedades carcinogênicas, toxigênicas, mutagênicas e teratogênicas, entretanto, ela é menos tóxica do que a aflatoxina. O fungo Emericella nidulans (Eidam) Vuillemin, cujo anamorfo é o Aspergillus nidulans (Eidam) Winter, foi usado como modelo genético para a investigação de genes envolvidos na via biossintética da esterigmatocistina. Linhagens estoque de Utrecht (originárias de Glasgow) foram analisadas quanto à produção de ST e, entre elas, somente a linhagem UT196 [yA2 (I); metA17 (II); piroA4 (IV)] apresentou produção de 4 ppm de ST (stc+), enquanto que as linhagens UT448 e UT184 mostraram-se não produtoras dessa micotoxina (stc). Embora a linhagem UT196 seja muito bem caracterizada geneticamente, este foi o primeiro relato da produção de ST nessa linhagem. Os índices de segregação alélica e todas as freqüências de recombinação entre os marcadores genéticos ligados e não ligados foram determinados tanto pelo cruzamento meiótico UT448 (stc) x UT196 (stc+) como pelo cruzamento mitótico UT448//UT184. 175 segregantes meióticos e 140 segregantes mitóticos foram analisados quanto à produção de ST, aos marcadores de auxotrofia e de resistência a acriflavina. Essas linhagens cruzadas apresentavam vários marcadores em heterozigose e isso permitiu o mapeamento de um gene estrutural da ST (stcZ+), localizado no braço esquerdo do cromossomo I, 4% distante do gene da riboflavina (riboA1). Como um subproduto deste trabalho, foi detectado um pigmento vermelho, de Rf = 0,90, em todos os segregantes meióticos e mitóticos, produtores ou não de ST, indicando tratar-se, provavelmente, de um pigmento policetônico produzido pelos ascosporos do fungo. A baixa expressão da produção de ST em 13 segregantes meióticos e a alta expressão dessa toxina nos diplóides UT448//UT196 e UT448//UT184 (40 ppm) permitiram concluir a existência de um fator regulador, compreendido na região w-met do cromossomo II, responsável pela expressão do gene estrutural stcZ+. A análise desses genes através do ciclo parassexual sugeriu um comportamento epigenético típico envolvendo esses genes. Com base nos dados obtidos, hipóteses para explicar o controle da expressão desses genes e suas inter-relações foram aqui apresentadas. / Sterigmatocystin (ST) is a polyketide produced by different species of Aspergillus as well as by other fungus genera such as Bipolaris and Chaetomium. This toxin is characterized as a bifuranoxanthone, whose molecular formula is C18H12O6 and which is frequently found as a contaminant in several food products such as oil-seed grains and cereals. It has carcinogenic, toxigenic, mutagenic and teratogenic properties; however, it is less toxic than aflatoxin. The fungus Emericella nidulans (Eidam) Vuillemin, whose anamorph is Aspergillus nidulans (Eidam) Winter, was used as a genetic model to investigate the genes involved in the sterigmatocystin biosynthetic pathway. Strains from Utrecht stocks (originally from Glasgow) were analyzed in order to detect ST production and, among them, only the UT196 strain [yA2 (I); metA17 (II); piroA4 (IV)] showed the production of 4 ppm of ST (stc+), whereas the UT448 and UT184 strains showed to be nonproducers of such toxin (stc). Although the UT196 strain is very well characterized genetically, this has been the first report on its production of ST. The allelic segregation rates and all the recombination frequencies between linked and non-linked genetic markers were determined by both the meiotic crossing UT448 (stc) x UT196 (stc+) and mitotic crossing UT448//UT184. 175 meiotic segregants and 140 mitotic segregants were analyzed as to ST production, auxotrophy markers and resistance to acriflavine. These crossed strains presented various markers in heterozygous configuration, which allowed to map a structural gene of ST (stcZ+) located on the left arm of chromosome I, 4% distant from the riboflavin gene (riboA1). As a byproduct of this work, a red pigment of 0.90 Rf was detected in all meiotic and mitotic segregants, whether they were ST producers or not, which indicated that was probably a polyketide produced by the fungus ascopores. The low expression of ST production in 13 meiotic segregants and the high expression of such toxin in the UT448//UT196 and UT448//UT184 diploids (40 ppm) allowed to conclude that a regulating factor existed in the w-met region of chromosome II, which is responsible for the expression of the structural gene stcZ+. The analyses of those genes through the parasexual cycle suggested a typical epigenetic behavior which involved them. Based on the data obtained, hypotheses to explain the expression control of these genes as well as their inter-relationships were here presented.

Submitted by Marcela Carvalho (marcelaalfaia@hotmail.com) on 2016-09-02T14:29:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese maria de fátima oliveira almeida.pdf: 7309300 bytes, checksum: d9dc1c54b844652eb4edaf34637f8f6c (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-09-15T19:48:14Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese maria de fátima oliveira almeida.pdf: 7309300 bytes, checksum: d9dc1c54b844652eb4edaf34637f8f6c (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-09-15T19:50:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese maria de fátima oliveira almeida.pdf: 7309300 bytes, checksum: d9dc1c54b844652eb4edaf34637f8f6c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-15T19:50:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese maria de fátima oliveira almeida.pdf: 7309300 bytes, checksum: d9dc1c54b844652eb4edaf34637f8f6c (MD5) Previous issue date: 2014-07-18 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CHEMICAL AND BIOLOGICAL STUDIES ON FUNGI endophytic from Gustavia sp. Endophytic fungi and bacteria are those living at least a period of their live into the intercellular spaces of plants colonizing all vegetal tissues without causing any apparent symptom. In order to obtain fungal metabolites in this work, the fungi were, first of all, collected, isolated, purified, identified (at least their genera) and preserved. From 384 plant-tissues fragments (leaf, stem, trunk and root) of Gustavia sp. 93 endophytic fungi had been isolated and 67 strains were preserved. Those strains were from seven genera (Fusarium, Xylaria, Pestalotiopsis, Penicillium, Cephalosporium, Aspergillus and Colletotrichum (Glomerella)) and some were ascomycetes. Chemical study began by chemical screening of 21 extracts of endophytic fungi representing each group isolated. On base in the bioassays of the extracts, four strains were selected to isolate bioactive metabolites. Three of thouse strains, Nectria setofusariae (400), Penicillium chrysogenum (401) and Xylaria adscendens (447), have been identified by rDNA sequencing. From their extracts, several chemical constituintes have been isolated: a mixture of piliformic acid and 5-carboxymelein from X. adscendens; the ergosterol peroxides in the endo and exo forms, a mixture of the bisorbicillinoids trichodimerol, dihydrotrichodimerol e tetrahydrotrichodimerol and the sterigmatocistin (STC), as well a mixture of fatty acids from P. chrysogenum; a mixture of the phenylacetic and 4-methoxyphenylacetic acids from Aspergillus sp.; and the fusaric and phenylacetic acids from N. setofusariae. Besides, mass spectrometry analysis have shown other sorbicillinoids components in an extract fraction from P. chrysogenum. 1D and 2D NMR spectroscopy and mass spectrometry have been used together with literature data for identify the metabolites. Citotoxic bioassays of the extracts, fractions and substances have shown high citotoxic potential against three tumoral strains form a fraction from N. setofusariae and the substance STC from P. chrysogenum. This work resulted in the discovery of a strain of P. chrysogenum producing metabolites of the class of bisorbicillinoids. This is the first report of these substances in studies of fungi from Brazilian Amazon and reveals the importance of such work to continue to operate this line. / ESTUDOS QUÍMICOS E BIOLÓGICOS DE FUNGOS ENDOFÍTICOS DE Gustavia sp. Fungos e bactérias endofíticas são os que vivem nos espaços intercelulares das plantas, pelo menos por um período de seu ciclo de vida, habitando todas as partes aéreas, mas também as raízes, sem lhes causar nenhum sintoma aparente. Para isolar os metabólitos de fungos endofíticos neste trabalho, foram realizados preliminarmente procedimentos de coleta, isolamento, purificação, identificação (pelo menos o gênero) e conservação dos mesmos. A partir de 384 fragmentos dos tecidos vegetais (folha, galho, caule e raiz) de Gustavia sp. foram isolados 93 fungos endofíticos dos quais foram conservados 67 linhagens pertencentes a sete gêneros (Fusarium, Xylaria, Pestalotiopsis, Penicillium, Cephalosporium, Aspergillus, Colletotrichum (Glomerella)) e linhagens de Ascomycetos. Os estudos químicos iniciaram com a prospecção química de 21 linhagens representantes de cada um dos sete gêneros identificados. Com base nos resultados de ensaios biológicos dos extratos obtidos nos screening, foram selecionadas quatro linhagens de fungos visando a obtenção de metabólitos bioativos. Por sequenciamento do rDNA foram identificadas três das quatro linhagens selecionadas: 400 (Nectria setofusariae), 401 (Penicillium chrysogenum) e 447 (Xylaria adscendens). Os estudos químicos dos extratos das quatro linhagens 400, 447, 455 e Aspergillus sp. resultaram na identificação de diversos constituintes: uma mistura do ácido pilifórmico e a 5-carboximeleina obtidos de X. adscendens; os peróxidos de ergosterol nas formas endo e exo, uma mistura dos bisorbicilinoides (trichodimerol, dihidrotrichodimerol e tetrahidrotrichodimerol) e a esterigmatocistina (STC), além de uma mistura de ácidos graxos, de P. chrysogenum; uma mistura dos ácidos fenilacético e 4-metoxifenilacético, de Aspergillus sp.; e os ácidos fusárico e fenilacético, de N. setofusariae. Além disso, estudos por espectrometria de massas revelaram outros componentes da classe dos sorbicilinoides em amostra oriunda do P. chrysogenum. Os constituintes foram identificados por RMN 1D e 2D e espectrometria de massas e por comparação com os dados da literatura. Ensaios de extratos, frações e substâncias indicaram elevado potencial citotóxico frente a três linhagens de células tumorais para uma fração de N. setofusariae e a STC obtidos de P. chrysogenum. Este trabalho proporcionou a descoberta de uma linhagem de P. chrysogenum produtora de metabólitos da classe dos bisorbicilinoides. Este é o primeiro relato dessas substâncias em estudos de fungos no Brasil e revelam a importância do referido trabalho e de se continuar a exploração desta linhagem.