Biossíntese de ciclodepsipeptídeos "não naturais" de Penicillium brasilianum: uma abordagem de engenharia biossintética

Resumo

Os fungos são grandes fábricas de produtos naturais bioactivos, como ficou demonstrado no século XX com a descoberta dos primeiros antibióticos, que revolucionaram a sociedade moderna. Até hoje, a procura de novos produtos naturais continua a ser crucial para o desenvolvimento de novos medicamentos, incluindo antibióticos e antifúngicos urgentemente necessários para combater pandemias e a resistência antimicrobiana. Os avanços nas técnicas de sequenciamento genético e bioinformática indicam que o potencial biossintético dos fungos é ainda muito pouco explorado e que existem muitos agrupamentos de genes responsáveis pela biossíntese de metabólitos especializados que ainda não foram caracterizados. A prospeção de produtos naturais e a investigação das suas vias de biossíntese podem ajudar a descobrir novos compostos e a desenvolver rotas sustentáveis para a geração de novos agentes farmacêuticos. Neste trabalho, temos investigado a biossíntese de ciclodepsipeptídeos contendo ácido pipecólico produzidos pelo endófito vegetal Penicillium brasilianum LaBioMMi-136 através da disrupção de genes chave responsáveis pela sua montagem e biossíntese de precursores. Com isto, para além de elucidar a sua biossíntese, iremos gerar novos análogos "não naturais" destes ciclodepsipeptídeos através de ensaios de biossíntese mutacional com as cepas mutantes. Para viabilizar nossos objetivos baseados em engenharia biossintética, desenvolveremos pela primeira vez um novo método de edição de genes para P. brasilianum baseado em CRISPR/Cas9, melhorando a caixa de ferramentas genéticas para esta espécie. Este projeto será supervisionado pelo Prof. Dr. Jason Micklefield, do Instituto de Biotecnologia de Manchester da Universidade de Manchester, Reino Unido.