01 - Doutorado - Microbiologia

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Navegando 01 - Doutorado - Microbiologia por Autor "Andrade Filho, Galdino"

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    Análise do genoma e da expressão gênica diferencial de entomotoxinas de Photorhabdus asymbiotica subsp. paranaensis subsp. nov.
    (2025-04-25) Silva, Leandro Afonso da; Andrade Filho, Galdino; Alves, Viviane Sandra; Souza, Emanuel Maltempi de; Gonçalves, Leandro Simões Azeredo; Yamada-Ogatta, Sueli Fumie
    O gênero Photorhabdus é composto por bactérias bacilares Gram-negativas simbiontes de nematoides entomopatogênicos do gênero Heterorhabditis, nos quais são encontradas colonizando seus intestinos. Na última década, a taxonomia de Photorhabdus tem sido revisitada pela aplicação de dados oriundos de sequenciamento do genoma total, aperfeiçoando o posicionamento taxonômico e intensificando a identificação de características desejáveis para aplicação biotecnológica. Nesta pesquisa, caracterizamos a cepa de Photorhabdus UENP 3, obtida a partir de um nematoide Heterorhabditis não descrito, isolado a partir de amostras de solo do sul do Brasil, a fim de determinar sua posição taxonômica e também avaliamos o efeito da variação fásica sobre a produção de entomotoxinas por meio da análise da expressão gênica diferencial. A filogenia baseada em 16S rRNA reiterou seu pertencimento ao gênero Photorhabdus, mas apresentou ambiguidades quanto à espécie devido a indicação de altas similaridades com P. australis subsp. australis (97,34%) e P. heterorhabditis subsp. aluminescens (96,75%). A reconstrução filogenética utilizando o genoma core delimitou que a cepa UENP 3 pertence a espécie P. asymbiotica; entretanto, forma um novo clado dentro deste grupo. Comparações genômicas foram realizadas para potencializar a circunscrição taxonômica, e os maiores valores de ANI e dDDH foram obtidos para P. asymbiotica ATCC 43950, sendo 97,30%, e 75,30%, respectivamente. Os valores obtidos encontram-se abaixo do ponto de corte para delimitação de subespécies (ANI > 98,00; dDDH > 79,00%). Portanto, UENP 3 representa uma nova subespécie dentro de P. asymbiotica e propomos o nome Photorhabdus asymbiotica subsp. paranaensis subsp. nov. com UENP 3 como cepa-tipo. A análise da expressão gênica diferencial revelou a presença de 631 genes downregulated e 158 upregulated (p < 0,05). Entre os 22 genes relacionados às entomotoxinas da classe Tc, apenas 9 apresentavam-se diferencialmente expressos, indicando moderada regulação transcricional entre as fases. Nossos dados corroboram a exploração de Photorhabdus como uma fonte de proteínas inseticidas e indicam um impacto limitado sobre a produção de entomotoxinas frente à variação de fase de curto prazo.
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    Bioinsumos na agricultura brasileira: uma avaliação de bactérias solubilizadoras de fosfato em consórcio com fungo micorrízico arbuscular Rhizophagus clarus na cultura do algodão
    (2025-02-21) Andreata, Matheus Felipe de Lima; Andrade Filho, Galdino; Simionato, Ane Stéfano; Gonçalves, Leandro Simões Azeredo; Watanabe, Lycio Shinji; Assis, Rafael de
    No contexto atual de busca por uma agricultura com práticas mais sustentáveis, menor impacto ambiental e alimentos de maior qualidade nutricional, cresce a cada ano o mercado de insumos biológicos para agricultura no Brasil. Projeções indicam que esse mercado deve continuar crescendo nos próximos anos, podendo atingir 17 bilhões em 2030. Neste cenário, este trabalho teve como objetivo realizar um levantamento dos inoculantes e biodefensivos registrados no Brasil, destacando os principais microrganismos utilizados na promoção de crescimento vegetal e no biocontrole de doenças e pragas, e os seus mecanismos de ação. Com base nisso, realizamos uma discussão sobre as tendências, desafios e perspectivas futuras do mercado brasileiro de bioinsumos frente aos desafios enfrentados pela agricultura do país. Quanto aos inoculantes, com a utilização de bactérias fixadoras de nitrogênio bem estabelecida, existe uma tendência do desenvolvimento de produtos capazes de melhorar a absorção de outro nutrientes, como fósforo e potássio, sendo importante ferramenta para a redução da dependência de fertilizantes químicos, além de cepas eficientes na resistência contra estresses abióticos, que devem ser um dos grandes desafios para agricultura nos próximos anos. Em relação aos biodefensivos, um mercado que está em expansão no Brasil, o estímulo ao manejo integrado de pragas deve consolidar cada vez mais a utilização desses insumos, e a utilização de novas tecnologias, cepas multifuncionais, consórcios microbianos, otimização de bioprocessos e formulações serão fundamentais para aumentar a eficiência desses produtos e consequentemente a adesão do mercado consumidor. Além disso, com a finalidade de desenvolver um inoculante eficiente na disponibilização de fósforo no solo, prospectamos e caracterizamos in vitro 13 isolados bacterianos quanto a produção de ácido indolacético, produção de sideróforos, produção de exopolyssacarídeos, atividade lítica de proteínas, celulose e amido, e colonização de raízes. Dois isolados foram selecionados, identificados como Micrococcus sp cepa BE1 e Lysinibacillus sp cepa SF1, avaliadas quanto ao perfil de produção de ácidos orgânicos in vitro e a capacidade promover crescimento em casa de vegetação na cultura do algodão, com base em aspectos como: biomassa de raiz e parte aérea, altura, entrenó e teores de fósforo (P) e nitrogênio (N). As cepas foram inoculadas de forma isolada e em associação com o fungo micorrízicos arbuscular Rhizophagus clarus. A duas cepas apresentaram uma produção significativa de ácido málico e ácido glucônico em meio suplementado com fosfato tricácico. Quanto ao experimento em casa de vegetação, o tratamento contendo a cepa SF1 de Lysinibacillus sp. aumentou em 63% os teores de P das folhas algodão em relação ao controle, enquanto a cepa BE1 de Micrococcus sp, demonstrou aumento de 20% nos teores de nitrogênio. Porém, não demonstraram efeito de promoção de crescimento significativo, quando aplicadas de forma isolada e quando coinoculadas com R. clarus.
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    Fluopsina C lipossomal: propriedades físico-químicas, efeito citotóxico e atividade antibacteriana contra Klebsiella pneumoniae multirresistente in vitro e in vivo
    (2025-03-25) Gomes, Mickely Liuti Dealis; Andrade Filho, Galdino; Ogatta, Sueli Fumie Yamada; Perugini, Marcia Regina Eches; Cely, Martha Viviana Torres; Mello, João Carlos Palazzo de; Cabeça, Luís Fernando
    A Fluopsina C (Flp) é um antimicrobiano de amplo espectro descoberto há cinco décadas e seu uso desencorajado devido à alta toxicidade. Para viabilizar seu uso clínico, esse trabalho objetivou a otimização da Flp por lipossomas. A Flp foi purificada do sobrenadante de cultura em presença de cobre de Pseudomonas aeruginosa cepa LV com posterior purificação utilizando diversos métodos cromatográficos padronizados. O encapsulamento lipossomal foi obtido via extrusão contando com a formulação de fosfatidilcolina de soja, colesterol e diesteroil fosfatidil etanolamina (DSPE)-polietilenoglicol (PEG) em diferentes proporções formando quatro formulações iniciais, também com variações quanto a presença de dimetilsulfóxido (DMSO). As formulações foram avaliadas quanto ao tamanho, índice de polidispersão, potencial zeta, eficiência de encapsulação, estabilidade de armazenamento, taxa de liberação em sistema in vitro, citotoxicidade e atividade antimicrobiana contra Klebsiella pneumoniae multirresistente (MDR) in vitro e em modelo de infecção de corrente sanguínea in vivo em camundongos Swiss. Os resultados indicam que a formulação DSPE-PEG DMSO+Flp apresentou estabilidade físico-química, além de atividade antimicrobiana semelhante a Flp livre, com vantagens quanto à liberação controlada e citotoxicidade reduzida da concentração citotóxica de 50% (CC50) em 54% nos testes in vitro. Não houve mortalidade na maior dose administrada, sendo possível inferir uma dose letal maior que 8 mg/kg. A melhor dose efetiva in vivo foi de 2 doses de 2 mg/kg para Flp livre frente 1 dose de 2 mg/kg para DSPE-PEG DMSO+Flp, com 40% de redução da mortalidade. Não foi observada hemorragia hepática, apenas infiltração inflamatória discreta. A avaliação dos rins apresentou necrose discreta a moderada, contudo não houve presença de infiltrado inflamatório e hemorragia em nenhum dos grupos analisados. Os órgãos analisados também apresentaram tendência de recuperação dos parâmetros normais ao longo dos tempos estudados. Dessa forma, a encapsulação em lipossomas pode viabilizar o uso da mesma para o controle de infecções causadas por K. pneumoniae MDR.