Prospecção genômica e metabolômica de moléculas antimicrobianas de Bacillus spp.
Bacillus spp.; Peptídeos Antimicrobianos; Mineração Genômica; Metabolômica; Espectrometria de Massas; RMN; Resistência Antimicrobiana
A Resistência Antimicrobiana representa uma das principais ameaças à saúde pública global e tem estimulando a busca por novos compostos antimicrobianos. Produtos naturais têm se destacado como fonte promissora de moléculas bioativas, das quais os metabólitos secundários produzidos por microrganismos representam uma estratégia relevante para o desenvolvimento de novos antimicrobianos. Entre eles, espécies do gênero Bacillus têm sido amplamente investigadas em função da sua capacidade de produzir peptídeos antimicrobianos e outros compostos de interesse farmacológico. Neste estudo, foram analisadas dezoito cepas de Bacillus spp. isoladas de ambientes expostos a derivados de petróleo, com o objetivo de investigar seu potencial biossintético por meio de abordagens integradas de mineração genômica e metabolômica. A análise dos genomas com a ferramenta AntiSMASH resultou na anotação de diversos clusters de genes biossintéticos (BGCs), com destaque para as classes estruturais dos peptídeos não ribossomais, terpenos e policetídeos. A cepa Bacillus paralicheniformis BD165 foi selecionada com base na diversidade e relevância dos BGCs anotados e cultivada em meio otimizado (caldo MRS suplementado com maltose 10%) por 48h. Os extratos foram obtidos por extração líquido-liquido com acetato de etila e butanol, os quais foram submetidos à fracionamento cromatográfico e caracterizados por Espectrometria de Massas e Ressonância Magnética Nuclear. As análises por UPLC-QTOF-MS/MS revelaram a presença de peptídeos cíclicos compatíveis com compostos bioativos previamente descritos na literatura, incluindo ciclo(Pro-Val), ciclo(Pro-Leu), ciclo(Leu-Leu), ciclo(Leu)4 e termoactinoamida J. Frações selecionadas pelo perfil químico de RMN 1H foram submetidas a experimentos de RMN uni e bidimensionais, permitindo a caracterização estrutural parcial dos compostos majoritários, apresentando resultados compatíveis com os compostos anotados na espectrometria de massas e na mineração genômica. O conjunto de dados obtidos reforça o potencial biossintético de Bacillus spp. e contribui com a vacância de informações espectrais pouco representadas em bases de dados públicas. Os resultados estabelecem bases sólidas para a continuação da prospecção química da espécie, incluindo a caracterização de outras frações, análises de desreplicação, avaliação da atividade antimicrobiana in sílico e ensaios biológicos in vitro com compostos isolados.