Enterococcus spp. associados a animais marinhos selvagens: genômica comparativa, filogenômica e identificação de moléculas bioativas

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dc.contributor.advisorSeixas, Adriana
dc.contributor.advisor-cod’Azevedo, Pedro Alves
dc.contributor.advisor-coFrazzon, Ana Paula Guedes
dc.contributor.authorPrichula, Janira
dc.date.accessioned2022-05-04T14:17:53Z
dc.date.accessioned2023-10-09T13:30:04Z
dc.date.available2022-05-04T14:17:53Z
dc.date.available2023-10-09T13:30:04Z
dc.date.date-insert2022-05-04
dc.date.issued2020
dc.descriptionTese (Doutorado)-Programa de Pós-Graduação em Biociências, Fundação Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre.pt_BR
dc.description.abstractOs 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.pt_BR
dc.description.abstract-enGenomic studies have greatly contributed to the understanding of virulence, biology and evolution of Enterococcus spp. However, the focus has been largely on comparative genome analyses of relevant clinical lineages, with few studies on wild-type enterococci. In this sense, the present study aimed to perform a genomic characterization of Enterococcus spp. recovered from the microbiota of birds, reptiles and wild marine mammals found on the Southern coast of Brazil. Genomic DNA libraries of 27 Enterococcus spp. isolated from 17 marine animals were prepared and genome sequencing was performed using the MiSeq and HiSeq Illumina Platforms. Firstly, a study was performed with Enterococcus spp. from Magellanic penguins (Spheniscus magellanicus) and a second relating lineages from different sea birds (Spheniscus magellanicus and Sterna trudeaui), reptiles (Chelonia mydas and Eretmochelys imbricata) and marine mammals (Arctocephalus australis, Grampus griseus and Balaenoptera acutorostrata). Studies evaluating genetic diversity and the presence of elements associated with successful colonization and genomic plasticity. Resistance genes, virulence, CRISPRs, plasmids and bioactive compounds encoding genes were investigated. The results, obtained through phylogenomic and comparative genomic analyses, showed that the enterococci from wild marine animals present few determinants related to virulence, not being closely related to clinical lineages. Some species of enterococci may even serve as a sensitive indicator of marine ecosystem health and anthropic impact. In addition, enterococci associated with marine species have proved to be an important source of new compounds for biotechnological application. A significant number of biosynthetic gene clusters were found, being the bacteriocins encoding genes the most abundant, followed by those related to terpene and non-ribosomal peptide (NRPS) synthesis pathways. Thirty different bacteriocins belonging to different classes were described, including eight new molecules with bioactive potential to be investigated. The genomic characterization also allowed the identification of two isolates, one belonging to the species E. avium and another to the species E. mundtii, with potental probiotic application. Thus, the genomic information generated by this study can be used in many aspects, ranging from environmental, ecological and evolutive aspects to biotechnological purposes, such as the elucidation of new bioactive compounds and the identification of potential probiotic lineages.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufcspa.edu.br/handle/123456789/1819
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.publisherWagner Wessfllpt_BR
dc.relation.requiresTEXTO - Adobe Readerpt_BR
dc.rightsAcesso Aberto Após Período de Embargopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/*
dc.subjectEnterococcus spppt_BR
dc.subjectGenômica Comparativapt_BR
dc.subjectFilogenômicapt_BR
dc.subjectCompostos Bioativospt_BR
dc.subjectAnimais Marinhospt_BR
dc.subjectAnimais Selvagenspt_BR
dc.subject[en] Genomicsen
dc.subject[en] Phylogenyen
dc.subject[en] Marine Faunaen
dc.subject[en] Animals, Wilden
dc.titleEnterococcus spp. associados a animais marinhos selvagens: genômica comparativa, filogenômica e identificação de moléculas bioativaspt_BR
dc.typeTesept_BR
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