{"id":3641,"date":"2021-12-29T03:07:54","date_gmt":"2021-12-29T06:07:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/?p=3641"},"modified":"2022-01-19T15:56:30","modified_gmt":"2022-01-19T18:56:30","slug":"procurando-antimicrobianos-no-genoma-dos-microrganismos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/2021\/12\/29\/procurando-antimicrobianos-no-genoma-dos-microrganismos\/","title":{"rendered":"Procurando antimicrobianos no genoma dos microrganismos"},"content":{"rendered":"\n<p><em>Muitos microrganismos produzem subst\u00e2ncias capazes de matar outros microrganismos. A anfotericina B, por exemplo, \u00e9 um antif\u00fangico produzido por bact\u00e9rias! Mas voc\u00ea j\u00e1 pensou em um fungo produzindo uma subst\u00e2ncia que tem o poder de mat\u00e1-lo? Sim! Antif\u00fangicos produzidos por fungos&#8230;\u00a0<\/em><\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:33px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<p>As rela\u00e7\u00f5es entre os seres vivos nem sempre s\u00e3o ben\u00e9ficas. Por exemplo,&nbsp;<strong><span style=\"color:#ff6900\" class=\"tadv-color\">um ser vivo de uma esp\u00e9cie pode impedir ou prejudicar o desenvolvimento de um indiv\u00edduo de uma outra esp\u00e9cie por meio da libera\u00e7\u00e3o de subst\u00e2ncias no ambiente<\/span><\/strong>. Os bi\u00f3logos chamam isso de&nbsp;<strong><span style=\"color:#ff6900\" class=\"tadv-color\">amensalismo<\/span><\/strong>&nbsp;ou&nbsp;<strong><span style=\"color:#ff6900\" class=\"tadv-color\">antibiose<\/span><\/strong>.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Um exemplo cl\u00e1ssico para esse tipo de rela\u00e7\u00e3o s\u00e3o os&nbsp;<strong>antimicrobianos<\/strong>!<\/p>\n\n\n\n<p>O primeiro antibi\u00f3tico foi descoberto acidentalmente por <strong>Alexander Fleming<\/strong>, que observou que algumas placas com meio de cultura estavam contaminadas por um fungo. O que ele percebeu foi que ao redor da col\u00f4nia de fungo havia uma \u00e1rea l\u00edmpida, onde ocorreu a inibi\u00e7\u00e3o do crescimento de bact\u00e9rias. O fungo produzia uma subst\u00e2ncia que hoje \u00e9 conhecida como o&nbsp;<strong>antibi\u00f3tico penicilina.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><a href=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/1-1024x536.png\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\" data-rel=\"lightbox-image-0\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\" title=\"\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"1200\" height=\"628\" src=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/1.png\" alt=\"T\u00edtulo: Antibiose e a descoberta dos antimicrobianos\n\nNo lado direito a foto de um senhor de cabelos brancos, vestindo jaleco e segurando um placa de Petri. Indica-se que \u00e9 Alexander Fleming (1943) em seu laborat\u00f3rio.\n\nNo lado direito observa-se uma placa de Petri. A legenda: Cultura de fungo e de bact\u00e9ria na qual observa-se a antibiose entre as esp\u00e9cies. A placa de Petri \u00e9 observada por cima. Em um dos cantos est\u00e1 uma col\u00f4nia branca de aspecto cotonoso (parecido com algod\u00e3o), uma seta indica: fungo Penicillium (produtor de penicilina). Do canto oposto em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 col\u00f4nia de fungo, observa-se um zig-zag de cor creme, transl\u00facido. Uma seta indica tratar-se de Staphylococcus aureus, bact\u00e9ria sens\u00edvel \u00e0 penicilina. Ao redor da col\u00f4nia do fungo, observa-se uma \u00e1rea sem crescimento de bact\u00e9rias, indica-se essa regi\u00e3o como &quot;zona de inibi\u00e7\u00e3o&quot;de crescimento da bact\u00e9ria pela penicilina produzida pelo fungo.\" class=\"wp-image-3649\" srcset=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/1.png 1200w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/1-300x157.png 300w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/1-1024x536.png 1024w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/1-768x402.png 768w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/1-390x205.png 390w\" sizes=\"(max-width: 1200px) 100vw, 1200px\" \/><\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Acontece que quando o assunto s\u00e3o os&nbsp;<strong><span style=\"color:#ff6900\" class=\"tadv-color\">antif\u00fangicos<\/span><\/strong>&nbsp;(subst\u00e2ncias que inibem o crescimento de fungos) tudo fica muito complicado pois&nbsp;<strong><span style=\"color:#ff6900\" class=\"tadv-color\">temos poucos alvos para a a\u00e7\u00e3o<\/span><\/strong>&nbsp;desses medicamentos; <a href=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/2021\/05\/06\/por-que-antibiotico-nao-cura-virose\/\">j\u00e1 <\/a><a href=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/2021\/05\/06\/por-que-antibiotico-nao-cura-virose\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">falamos<\/a><a href=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/2021\/05\/06\/por-que-antibiotico-nao-cura-virose\/\"> disso aqui no <\/a><a href=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/2021\/05\/06\/por-que-antibiotico-nao-cura-virose\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">blog<\/a>. Cientistas de todo o mundo buscam, portanto,&nbsp;<strong><span style=\"color:#ff6900\" class=\"tadv-color\">novas subst\u00e2ncias que possam agir sobre esses alvos j\u00e1 conhecidos<\/span>&nbsp;<\/strong>para, assim, conseguirem driblar poss\u00edveis casos de resist\u00eancia.<\/p>\n\n\n\n<p>Uma dessas subst\u00e2ncias antif\u00fangicas \u00e9 a&nbsp;<strong><span style=\"color:#ff6900\" class=\"tadv-color\">restricticina<\/span><\/strong>, e ela \u00e9 capaz de bloquear uma enzima muito importante e essencial para o crescimento dos fungos \u2013 a <strong>CYP51<\/strong>, que est\u00e1 na <strong>via de s\u00edntese do ergosterol, um lip\u00eddio que faz parte da membrana da c\u00e9lula f\u00fangica<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>Algo curioso \u00e9 que alguns fungos, como o&nbsp;<em>Penicilium restrictum<\/em>, s\u00e3o&nbsp;<strong><span style=\"color:#ff6900\" class=\"tadv-color\">capazes de produzir a restricticina sem sofrerem inibi\u00e7\u00e3o do crescimento<\/span><\/strong>.&nbsp;Isso s\u00f3 \u00e9 poss\u00edvel porque uma caracter\u00edstica de microrganismos que produzem subst\u00e2ncias antimicrobianas \u00e9 que eles geralmente possuem algum&nbsp;<strong><span style=\"color:#ff6900\" class=\"tadv-color\">gene de auto-resist\u00eancia<\/span><\/strong>. Afinal, o microrganismo produz a subst\u00e2ncia mortal para impedir o crescimento de outro &#8211; mas n\u00e3o dele mesmo (isso seria um suic\u00eddio!).<\/p>\n\n\n\n<p>Pensando nisso, pesquisadores da Universidade da Calif\u00f3rnia foram olhar o genoma de&nbsp;<em>P. restrictum<\/em>, num processo que chama&nbsp;<strong><span style=\"color:#ff6900\" class=\"tadv-color\">minera\u00e7\u00e3o gen\u00f4mica<\/span><\/strong>. Eles procuraram e acharam um gene que codifica uma&nbsp;<strong>vers\u00e3o alterada da enzima CYP51<\/strong>&nbsp;e que n\u00e3o \u00e9 afetada pela restricticina. Ou seja: o gene de auto-resist\u00eancia! Ali pertinho, tamb\u00e9m, estavam os genes para a fabrica\u00e7\u00e3o de restricticina.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><a href=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/2-1024x536.png\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\" data-rel=\"lightbox-image-1\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\" title=\"\"><img decoding=\"async\" width=\"1200\" height=\"628\" src=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/2.png\" alt=\"T\u00edtulo: Etapas envolvidas na minera\u00e7\u00e3o gen\u00f4mica.\n\nSequ\u00eancia de etapas interligadas por setas:\n\nExtra\u00e7\u00e3o do DNA do fungo -&gt; Sequenciamento do DNA -&gt; BANCO DE DADOS -&gt; Busca direcionada para genes espec\u00edficos (minera\u00e7\u00e3o gen\u00f4mica) -&gt; Identifica\u00e7\u00e3o dos genes -&gt; Express\u00e3o de genes para confirmar fun\u00e7\u00e3o -&gt; Produ\u00e7\u00e3o e purifica\u00e7\u00e3o dos produtos -&gt; Novos produtos naturais.\" class=\"wp-image-3650\" srcset=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/2.png 1200w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/2-300x157.png 300w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/2-1024x536.png 1024w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/2-768x402.png 768w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/meiodecultura\/wp-content\/uploads\/sites\/234\/2021\/12\/2-390x205.png 390w\" sizes=\"(max-width: 1200px) 100vw, 1200px\" \/><\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Conhecendo os genes da via metab\u00f3lica, eles ent\u00e3o puderam procurar em bancos de dados gen\u00f4micos se outros fungos produzem a restricticina. Assim, eles descobriram n\u00e3o s\u00f3 a via de s\u00edntese da enzima, mas, tamb\u00e9m, que ela pode ser produzida por outras esp\u00e9cies.<\/p>\n\n\n\n<p>Utilizar a minera\u00e7\u00e3o gen\u00f4mica para a via de produ\u00e7\u00e3o da restricticina abre portas para a identifica\u00e7\u00e3o de novas subst\u00e2ncias&nbsp;antif\u00fangicas de origem natural &#8211; e que podem ser efetivos mesmo em casos de resist\u00eancia aos antif\u00fangicos j\u00e1 dispon\u00edveis.<\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:20px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<p><strong>REFER\u00caNCIAS<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li><a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1038\/d41586-021-01137-1\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Nature (2021). A smart genome scan could help scratch the itch for new antifungal drugs.<\/a>&nbsp;<\/li><li><a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1021\/jacs.1c01516\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Liu N, et al. (2021).&nbsp;<em>Targeted Genome Mining Reveals the Biosynthetic Gene Clusters of Natural Product CYP51 Inhibitors<\/em>. J. Am. Chem. Soc., 143(16).<\/a><\/li><\/ul>\n\n\n\n\n\n<p class=\"has-background\" style=\"background-color:#fbe6ac\"><strong>Voc\u00ea j\u00e1 conhece nossas redes sociais?&nbsp;<\/strong><br><strong>Siga a gente no<\/strong> <strong><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/twitter.com\/MeioDeCultura\/\" target=\"_blank\">Twitter<\/a>, no&nbsp;<a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/www.instagram.com\/meiodecultura.sbbr\" target=\"_blank\">Instagram<\/a>&nbsp;e no <a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/www.facebook.com\/meiodecultura.sbbr\" target=\"_blank\">Facebook<\/a>! <\/strong><br><strong>Ah! 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