An Amidinohydrolase Provides the Missing Link in the Biosynthesis of Amino Marginolactone Antibiotics

Desertomycin A is an aminopolyol polyketide containing a macrolactone ring. We have proposed that desertomycin A and similar compounds (marginolactones) are formed by polyketide synthases primed not with gamma-aminobutanoyl-CoA but with 4-guanidinylbutanoyl-CoA, to avoid facile cyclization of the starter unit. This hypothesis requires that there be a final-stage de-amidination of the corresponding guanidino-substituted natural product, but no enzyme for such a process has been described. We have now identified candidate amidinohydrolase genes within the desertomycin and primycin clusters. Deletion of the putative desertomycin amidinohydrolase gene dstH in Streptomyces macronensis led to the accumulation of desertomycin B, the guanidino form of the antibiotic. Also, purified DstH efficiently catalyzed the in vitro conversion of desertomycin B into the A form. Hence this amidinohydrolase furnishes the missing link in this proposed naturally evolved example of protective-group chemistry.

Identification and analysis of novel virulence-defective Rhodococcus fascians mutants

Rhodococcus fascians é uma actinomiceta fitopatogénica que induz uma doença, conhecida como irritação frondosa, caracterizada pela indução de múltiplos rebentos, numa vasta gama de plantas herbáceas dicotiledóneas. O principal factor de patogenicidade da bactéria é a produção de uma mistura de 6 citoquininas codificadas pelos genes do operão fas que está localizado num plasmídeo linear associado à virulência, pFiD188. Este trabalho teve como objectivo a análise de dois novos loci deste plasmídeo associados à virulência: GT1 que codifica uma glicosiltransferase e os genes mtr1 e mtr2, grandemente homólogos, que codificam metiltransferases dependentes de SAM. Trabalhos prévios com 21D5, mutante na glicosiltransferase, mostraram que possui uma morfologia de colónia modificada e forma agregados em culturas líquidas. Neste trabalho demonstrou-se que essas características não afectam o crescimento em meio de cultura rico, mas levam à incapacidade de proliferação em condições de privação de nutrientes, tendo um impacto forte na competência epifítica. Este impacto foi demostrado pela atenuação severa da virulência em 21D5, que foi acompanhada de uma expressão alterada dos genes fas e att, essenciais para a virulência, e consequente redução da capacidade de invasão dos tecidos da planta e de produção dos factores de virulência. Demonstrou-se também que a expressão de GT1 é induzida por compostos que são acumulados em plantas nas fases iniciais da infecção, colocando a função de GT1 no começo da interacção. Tal como R. fascians, Streptomyces turgidiscabies possui um operão fas e dois genes mtr associados. R. fascians mutantes nestes genes mtr’s perderam a capacidade de provocar sintomas, mas produziram 2MeS-citoquininas, implicando que outras citoquininas metiladas são cruciais para a indução da doença. De modo a identificar os produtos de reacção das MTRs procedeu-se à análise do perfil de citoquininas de R. fascians em condições que induzem a expressão dos genes do operão fas e de S. turgidiscabies alimentados com SAM e adenina marcadas com 14C em TLC. No entanto, não foi possível a identificação de compostos dependentes de fas ou mtr nos sobrenadantes. Pela determinação do perfil de expressão dos genes mtr in vitro e in planta tornou-se claro que a regulação destes genes é muito complexa, sendo a sua expressão limitada a células de R. fascians que colonizam o hospedeiro. Para possibilitar a identificação dos produtos de recção de MTR, desenvolveu-se um protocolo que permite a expressão in planta em condições in vitro, o que permitirá a repetição dos ensaios de marcação com 14C.

Seleção de bactérias endofíticas com ação antagônica a fitopatógenos.

Muitos métodos rápidos e eficientes de seleção de agentes de biocontrole de fitopatógenos tem sido utilizados, visando reduzir tempo e custo dispendido em testes de campo. Neste trabalho realizou-se uma seleção de isolados endofíticos com potencial de uso no biocontrole de fitopatógenos em testes de antagonismo in vitro. De um total de 95 isolados de bactérias endofíticas do milho, seis foram selecionados quanto à inibição a Pythium aphanidermatum. A essa seleção, foram incluídos um isolado de Bacillus subtilis 0G, Bacillus lentimorbus e Streptomyces sp., para verificação de antagonismo a Rhizoctonia solani, Fusarium moniliforme, Sclerotium rolfsii e Exserohilum turcicum. Verificou-se que os endofíticos B. subtilis 0G, B. lentimorbus e Streptomyces sp., apresentaram ação antagônica superior aos demais, com taxas de inibição entre 32,0% e 53,8%. Dentre os endofíticos do milho, Bacillus agaradhaerens foi o que mais se destacou, com taxas de inibição variando entre 43,7% e 52,3% e indicando uma inespecificidade de ação. Este estudo, embora preliminar, permite vislumbrar a utilização desses endofíticos na supressão de doenças em diferentes sistemas patógeno-hospedeiro em testes subseqüentes, sob condições de casa-de-vegetação e a campo.

Potencial biotecnológico de actinomicetos para produção de amilase.

2016

Potencial biotecnológico de actinobactérias para produção de celulase.

2016