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Previous issue date: 2014-06-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aminoácidos tipo micosporinas (MAAs) são compostos de baixa massa molecular solúveis em água, cuja biossíntese, pensava-se ocorrer pela via do ácido chiquímico em bactérias, fitoplâncton e macroalgas. Recentemente, evidências mostram sua biossíntese pela via das pentoses em uma cianobactéria. Devido seu alto coeficiente de extinção molar na região do UV, proporcionam proteção contra os efeitos deletérios da radiação ultravioleta tendo potencial para a utilização em protetores solares. Em trabalhos anteriores foi descrito um cluster biossintético para chinorina que consistia nas enzimas Dehidroquinato sintase, presente na via do chiquimato, O-metiltransferase, uma enzima assimiladora de ATP e um homólogo de NRPS. Foi verificado ainda que a enzima 2-epi-5-epi-valiolona sintase, enzima que interligaria a via das pentoses, poderia formar o intermediário cíclico 4-desoxigadusol, precursor dos MAAs. Neste trabalho foi feita uma abordagem genômica para a busca destes genes, de modo a investigar o potencial de produção de MAAs nas cianobactérias da Coleção Amazônia de Cianobactérias e Microalgas, CACIAM 14, CACIAM 53, CACIAM 54 e CACIAM 57, bem como uma análise por cromatografia líquida capilar acoplada a espectrometria de massas com fonte de ionização de Electrospray dos metabólitos em CACIAM 14. Os genes da Dehidroquinato sintase e da O-metiltransferase foram encontrados em todas as linhagens estudadas. Os genes da via das pentoses Ribulose-fosfato-3-epimerase e Transcetolase foram detectados nas linhagens CACIAM 14, CACIAM 53 e CACIAM 57, o que sugere que nestas linhagens os MAAs podem ser produzidos por ambas as vias enquanto que na linhagem CACIAM 54 que os MAAs podem ser produzidos apenas pela via do chiquimato. Na linhagem CACIAM 14, foram detectados os fragmentos de relação massa/carga 186 e 197 no mesmo tempo de retenção de um íon precursor de m/z 333, valor esse sugestivo da presença de chinorina. Dessa forma, as linhagens CACIAM 53, 54 e 57 são potencialmente produtoras de MAAs por possuírem os genes biossintéticos, e a linhagem CACIAM 14 é produtora de chinorina. / Mycosporine-like amino acids (MAAs) are low molecular weight water soluble compounds wuich biosynthesis was thought to occur via shikimate pathway in bacteria, phytoplankton and macroalgae. Recently evidences show its biosynthesis via the pentose pathway in a cyanobacterium. Due to its high extinction molar coefficient in UV region, they provide protection against the damaging effects of UV radiation and have potential for use in sunscreens. In previous works it was described a biosynthetic cluster for shinorine with the enzymes dehydroquinate synthase, present in the shikimate pathway, O-methyltransferase, and ATP-grasp and NRPS-like enzymes. It was observed that the enzyme 2-epi-5-epi-valiolone synthase, which link the pentose pathway with MAAs production would lead to formation of 4-deoxygadusol, precursor of MAAs. In this work a genomics approach was carried out so find these genes so that MAAs production potential in Amazonian cyanobacteria of the Coleção Amazônica de Cianobactérias e Microalgas, CACIAM 14, CACIAM 53, CACIAM 54 and CACIAM 57 strains was assessed, as well as an analysis through capillary chromatography coupled to electrospray mass spectrometryof the metabolites in CACIAM 14. The genes Dehydroquinate synthase and o-methyltransferase were found in all the strains studied. The genes of pentose pathway Ribulose-phosphate-3-epimerase and transketolase were detected in the strains CACIAM 14, CACIAM 53 and CACIAM 57, what may suggest that in these strains MAAs could be produced by both pathways while in CACIAM 57 MAAs could be produced by shikimate pathway only. In CACIAM 14 strain, fragments of mass to charge relationship 186 and 197 were found in the same retention time of a precursor ion of m/z 333, what could be related to shinorine. Therefore, the strains CACIAM 53, 54 and 57 are potentially producers of MAAs due to possessing biosynthetic genes and CACIAM 14 is shinorine producer.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpa.br:2011/8891 |
| Date | 30 June 2014 |
| Creators | ARAÚJO, Sanclayver Corrêa |
| Contributors | GONÇALVES, Evonnildo Costa |
| Publisher | Universidade Federal do Pará, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, UFPA, Brasil, Instituto de Ciências Biológicas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPA, instname:Universidade Federal do Pará, instacron:UFPA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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