Título | MONTAGEM, ANOTAÇÃO E ANÁLISE ESTRUTURAL DO GENOMA DE Pleurotus ostreatoroseus DPUA 1720 |
Data da Defesa | 25/03/2021 |
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Banca
Examinador | Instituição | Aprovado | Tipo |
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Dra. Ana Lucia Figueiredo Porto | UFRPE | Sim | Membro | Dr. Adolfo José da Mota | UFAM | Sim | Presidente | Dra. Ormezinda Celeste C. Fernandes | FIOCRUZ-AM | Sim | Membro | Dra. Waldireny Rocha Gomes | UFAM | Sim | Membro | Dr. Carlos Gustavo Nunes da Silva | UFAM | Sim | Membro |
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Palavras-Chaves | Basidiomiceto; genoma; compostos bioativos; fermentação submersa. |
Resumo | Os cogumelos são usados desde os tempos remotos devido seu valor terapêutico.
Muitas espécies são fontes de compostos bioativos que podem apresentar efeitos benéficos à
saúde, como potencial antioxidante, antimicrobiano, anti-inflamatório, antimutagênico,
anticâncer, neuroprotetivo, hepatoprotetivo entre outros. Este trabalho tem como objetivo
fazer a autenticação molecular do cogumelo, sequenciar, anotar e analisar o genoma de
Pleurotus ostreatoroseus, analisar a sua composição nutricional, sua atividade antioxidante
e antimicrobiana. A autenticação molecular foi realizada pela amplificação dos genes rRNA
nucleares de fungos, e depositada no NCBI. O sequenciamento foi realizado no Ilumina
HiSeq e montado pelo método de novo com software SOAP. O tamanho total do genoma de
P. ostreatoroseus é de 43.81Mb, com conteúdo GC de 56.04%, e 9,263 genes. A montagem
gerou 38.588,771 contigs, com N50 de 180,9. Foram realizadas anotações no Gene Ontology
(GO), KEGG, KOG, NR, TCDB e CAZy. Pelo KEGG foi possível observar a rede do
metabolismo da espécie, apresentando genes envolvidos majoritariamente em
catabolismo/transporte (274 genes) e metabolismo de carboidratos (248 genes). Na anotação
do GO os genes mais abundantes envolvidos nas três categorias de anotação foram: (1)
Componente Celular, 2.137 genes envolvidos em junções celulares; (2) Função Molecular,
3.265 genes associados à atividade de ligantes não definidas (3) Processo Biológico, 3.171
genes ligados a processos multi-organismo. Na anotação KOG, a maioria dos genes (221) foi
associada a modificações pós-traducionais e chaperonas. Na anotação NR foi realizada a
comparação proteica com vinte espécies fúngicas depositadas nos bancos de dados NCBI, e
observou-se a similaridade de 3.194 genes de P. ostreatoroseus com a espécie fúngica
Phanerochaete carnosa. Os agrupamentos de genes de metabólitos secundários revelaram
um total de 27 clusters, incluindo 10 terpenos, 1 t3pkse, 5 t1pks e outros 11 clusters. A
composição centesimal da biomassa micelial revelou teor de proteínas 12,81%, carboidratos
33,64%, fibras 3,78% e lipídios 1,43%. Análise da atividade antimicrobiana dos extratos
obtidos de P. ostreatoroseus não tiveram ação antifúgica e antibacteriana. A partir do extrato
etanólico, foram determinados a composição total de fenóis (19,6 mg EAG/g) e a atividade
antioxidante pelos ensaios de ABTS (84,1 µmol TE/g), DPPH (324,8 µmol TE/g) e FRAP
(472,6 µM TE/g). Os resultados reportados nesse trabalho irão auxiliar pesquisas futuras com
aplicações biotecnológicas, pois o dado genético fornece informações importantes sobre a
biologia do cogumelo |
Abstract | Since remote times, Mushrooms have been used due to their therapeutic value.
Several species are sources of bioactive and they can provide beneficial health effects, such
as antioxidants potential, antimicrobial, anti-inflammatory, antimutagenic, anticancer,
neuroprotective, hepatoprotective, among other things. This research aims to do the
mushroom molecular authentication, sequence, annotate and analyse of Pleurotus
ostreatoroseus genome, analysing its nutritional composition, and its antioxidant and
antimicrobial activity. The molecular authentication was performed by amplification of the
fungi nuclear rRNA genes, and deposited in the NCBI. The sequencing was performed at
Ilumina HiSeq and assembled by the method de novo with SOAP software. The total size of
the P. ostreatoroseus genome is 43.81Mb, with a GC content of 56.04%, and 9,263 genes.
The assembly generated 38,588,771 contigs, with an N50 of 180.9. Annotations were made
in Gene Ontology (GO), KEGG, KOG, NR, TCDB and CAZy. Through KEGG was possible
to observe the metabolism network of the species, presenting genes mainly involved in
catabolism/transport (274 genes) and carbohydrate metabolism (248 genes). In the GO
annotation, the most abundant genes involved in the three annotation categories were: (1)
Cell Component, 2,137 genes involved in cell junctions; (2) Molecular function, 3,265 genes
associated with the activity of undefined ligands (3) Biological process, 3,171 genes linked
to multi-organism processes. In the KOG annotation, most genes (221) were associated with
post-translational modifications and chaperones. In the NR annotation, a protein comparison
was made with twenty fungal species deposited in the NCBI databases, and the similarity of
3,194 P. ostreatoroseus genes with the fungal species Phanerochaete carnosa was observed.
The clusters of secondary metabolite genes revealed a total of 27 clusters, including 10
terpenes, 1 t3pkse, 5 t1pks and another 11 clusters. The proximate composition of the
mycelial biomass revealed a protein content of 12.81%, carbohydrates 33.64%, fibers 3.78%
and lipids 1.43%. Analysis of the antimicrobial activity of extracts obtained from P.
ostreatoroseus had no antifungal and antibacterial action. From the ethanolic extract, the total
composition of phenols (19.6 mg EAG / g) and antioxidant activity were determined by the
ABTS (84.1 µmol TE / g), DPPH (324.8 µmol TE / g) assays and FRAP (472.6 µM TE / g).
The results reported in this research will assist future research with biotechnological
applications, as the genetic data provides important information about the biology of the
mushroom. |