Explorando o potencial biotecnológico de microrganismos amazônicos por meio da análise in silico de genomas para detecção de agrupamentos de genes biossintéticos

A descoberta de novos compostos bioativos tem implicações significativas para diversas aplicações biotecnológicas. No entanto, os genomas microbianos permanecem amplamente subexplorados quanto ao seu potencial de produzir metabólitos secundários. Aqui, exploramos o potencial biotecnológico de microrganismos da altamente biodiversa região amazônica, por meio da mineração in silico do genoma. Um total de 40 genomas bacterianos, oriundos de microrganismos associados à água, solo, animais e plantas da Amazônia, foram selecionados a partir de uma base de dados pública e analisados com as ferramentas AntiSMASH e PRISM, que previram, respectivamente, 402 e 195 clusters de genes biossintéticos (BGCs) relacionados a produção de metabólitos secundários. Os BGCs mais frequentes foram associados a poliquetídeos, peptídeos não ribossômicos e peptídeos sintetizados ribossomicamente e modificados pós-traducionalmente, classes de metabólitos secundários comumente relacionadas a aplicações biotecnológicas. Para avaliar a similaridade com clusters previamente caracterizados, os BGCs preditos foram comparados às entradas do repositório MIBiG utilizando BiG-SCAPE, revelando 12 clusters com alta similaridade a BGCs conhecidos. Os demais clusters mostraram baixa similaridade, indicando que muitas vias biossintéticas potencialmente novas permanecem não caracterizadas, evidenciando as limitações das bases de dados de referência atuais e a necessidade de validação experimental. Em geral, os resultados ressaltam o potencial biotecnológico pouco explorado dos microrganismos amazônicos e reforçam a importância de expandir os esforços de sequenciamento e mineração de genomas microbianos nesse hotspot de biodiversidade. As descobertas têm implicações significativas para novos compostos bioativos com aplicações diversas.

PALAVRAS-CHAVE:
AntiSMASH; NRP; poliquetideos; PRISM; RiPP; metabolitos secundários