Enterococcus spp. associados a animais marinhos selvagens: genômica comparativa, filogenômica e identificação de moléculas bioativas
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Data
2020
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Editor
Wagner Wessfll
Resumo
Os estudos genômicos têm contribuído muito para o entendimento da virulência,
da biologia e da evolução das bactérias do gênero Enterococcus. Todavia, o foco
tem sido amplamente direcionado às análises comparativas de genomas de
linhagens clínicas relevantes, havendo poucos trabalhos sobre enterococos de
ecologias selvagens. Nesse sentido, o presente estudo teve como objetivo
realizar uma caracterização em nível genômico de Enterococcus spp.
recuperados da microbiota de aves, répteis e mamíferos marinhos selvagens
encontrados na costa sul do Brasil. Bibliotecas de DNA genômico de 27
Enterococcus spp. isolados de 17 animais marinhos foram preparadas, e o
sequenciamento do genoma foi realizado usando-se a Plataforma Illumina MiSeq
e HiSeq. Primeiramente, foi realizado um estudo com as linhagens de
Enterococcus spp. provenientes de pinguins-de-Magalhães (Spheniscus
magellanicus) e outro estudo relacionando as linhagens provenientes de
diferentes aves (Spheniscus magellanicus e Sterna trudeaui), répteis (Chelonia
mydas e Eretmochelys imbricata) e mamíferos marinhos (Arctocephalus
australis, Grampus griseus e Balaenoptera acutorostrata). Os estudos avaliaram
a diversidade genética e a presença de elementos associados ao sucesso de
colonização e plasticidade genômica. Foram investigados genes de resistência,
virulência, CRISPRs, plasmídeos e genes que codificam moléculas bioativas. Os
resultados, obtidos por meio de análises filogenômicas e de genômica
comparativa, demonstraram que os enterococos de animais marinhos selvagens
apresentam poucos determinantes relacionados à virulência, não estando
intimamente relacionados com linhagens clínicas. Algumas espécies de
enterococos podem, inclusive, servir como bioindicadores do ecossistema
marinho e de impactos antrópicos. Além disso, enterococos associados às
espécies marinhas se mostraram uma fonte importante de novos compostos
para aplicação biotecnológica. Foi encontrado um número expressivo de
agrupamentos de genes relacionados a moléculas antimicrobianas, sendo os
mais abundantes os que codificam bacteriocinas, seguidos pelos envolvidos em
rotas de síntese de terpenos e de peptídeos não ribossomais (NRPS). Trinta
diferentes bacteriocinas pertencentes a diferentes classes foram descritas,
incluindo oito novas moléculas com potencial bioativo a ser investigado. A
caracterização em nível genômico possibilitou, também, a identificação de dois
isolados, um pertencente à espécie E. avium e outro da espécie E. mundtii, com
potencial probiótico. Dessa forma, o grande número de informações geradas por
este trabalho pode ser explorado em vários aspectos, incluindo desde propósitos
ambientais, ecológicos e evolutivos até biotecnológicos, como a identificação de
potenciais linhagens probióticas e a elucidação de novos compostos bioativos.
Descrição
Tese (Doutorado)-Programa de Pós-Graduação em Biociências, Fundação Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre.
Palavras-chave
Enterococcus spp, Genômica Comparativa, Filogenômica, Compostos Bioativos, Animais Marinhos, Animais Selvagens, [en] Genomics, [en] Phylogeny, [en] Marine Fauna, [en] Animals, Wild