Identificação de 2,4

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 14292 (2023) Citar este artigo

Detalhes das métricas

O composto 2,4-diacetilfloroglucinol (DAPG) é um antibiótico de amplo espectro produzido principalmente por Pseudomonas spp. O DAPG desempenha um papel importante na atividade de supressão de doenças de biocontrole de Pseudomonas spp. No presente estudo, relatamos a descoberta do cluster biossintético DAPG em cepas de Chromobacterium vaccinii isoladas de ambientes aquáticos brasileiros e a distribuição do cluster biossintético no gênero Chromobacterium. A análise filogenética da proteína phlD sugere que o cluster biossintético provavelmente entrou no gênero Chromobacterium após um evento de transferência horizontal de genes com um membro do grupo Pseudomonas fluorescens. Conseguimos detectar vestígios de DAPG em culturas de tipo selvagem e confirmar a função do cluster com expressão heteróloga em Escherichia coli. Além disso, identificamos e verificamos a presença de outros metabólitos secundários nessas cepas. Também confirmamos a capacidade das cepas de C. vaccinii em produzir pigmento bioativo violaceína e depsipeptídeo cíclico bioativo FR900359. Foi relatado que ambos os compostos possuem atividades antimicrobianas e inseticidas. Estes compostos sugerem que cepas de C. vaccinii devem ser mais exploradas por seu potencial como agentes de biocontrole.

O composto 2,4-diacetilfloroglucinol (DAPG) é um antibiótico de amplo espectro que foi originalmente isolado de uma cepa fluorescente de Pseudomonas1. O DAPG é sintetizado por um cluster de policetídeo sintase tipo III compreendendo o operon phlABCDE2,3. A síntese é iniciada pelo gene phlD, que produz floroglucinol a partir do malonil-CoA2. O floroglucinol é subsequentemente acilado para produzir monoacetilfloroglucinol (MAPG), e uma segunda acilação leva à produção de DAPG4.

Posteriormente, esta molécula pode ser usada para suprimir organismos causadores de doenças no solo e é um componente importante de “solos supressores de doenças”5 e em aplicações de controle biológico6. O DAPG é altamente eficaz no controle do agente causal do “declínio total” no trigo (Gaeumannomyces tritici)7 e da “podridão negra da raiz do tabaco” (Thielaviopsis basicola)8. Além de controlar esses ascomicetos fúngicos, foi relatado que o DAPG inibe o oomiceto Pythium ultimum9, a bactéria Gram negativa Erwinia carotovora subsp. atroseptica10 e a bactéria Gram-positiva Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis11. A ecologia e o uso do DAPG em aplicações de biocontrole permanecem sob intenso estudo12,13,14.

As espécies de Chromobacterium pertencem à classe de bactérias Gram-negativas, Betaproteobacteria. Cepas de Chromobacterium têm sido estudadas por vários motivos, como sua capacidade de ser um patógeno oportunista15 e como sistema modelo para detecção de quorum em bactérias Gram-negativas16. Chromobacterium tem sido uma rica fonte de moléculas bioativas17,18,19. Recentemente, eles têm sido utilizados e desenvolvidos como agentes de biocontrole para controlar pragas de insetos20,21 e para controlar patógenos de plantas22,23,24,25.

Neste estudo, ao explorar a diversidade de Chromobacterium em um sistema fluvial brasileiro, identificamos cepas de Chromobacterium vaccinii que possuíam um cluster biossintético de policetídeo sintase com homologia ao operon phlACBDE . Isto forneceu motivação para determinar a distribuição deste cluster em Chromobacterium spp. e confirmar a bioatividade do cluster.

A cepa tipo de C. vaccinii DSM 25150T foi obtida diretamente da DSMZ-Coleção Alemã de Microorganismos e Culturas Celulares. Chromobacterium vaccinii CR1 e CR5 foram previamente isolados de ambientes aquáticos no Brasil26. Ambas as cepas foram isoladas de água bruta superficial, que foi coletada diretamente em frascos estéreis do corpo d'água entre 0 e 30 cm de lâmina d'água, onde ocorreu a coleta e preservação das amostras de acordo com o Guia Nacional de Coleta e Conservação de Amostras. : água, sedimentos, comunidades aquáticas e efluentes líquidos27. C. vaccinii CR1 foi isolado do córrego João Leite, Goiânia, Goiás, Brasil—Localização geográfica 16° 34′ 30,54" S; 49° 13′ 55,02" WC vaccinii CR5 foi isolado do rio Meia Ponte, Goiânia, Goiás, Brasil— localização geográfica 16° 54′ 16,3'' S; 49° 07′ 37,8'' W. Os detalhes do isolamento foram conforme Gomes et al.28.