Anelize Bauermeister.

INCT Nature (Processo 408549/2024-6)

INCT de Interações Bióticas (Processo 408764/2024-4)A maioria das espécies de Lepidópteros são especialistas e se alimentam de uma única família de plantas, mas sistemas não-modelos são pouco explorados quanto aos mecanismos químicos de comunicação e de adaptação de herbívoros às suas plantas hospedeiras. As hipóteses dessa proposta consideram que: i) a assinatura baseada em compostos voláteis emitida por plantas hospedeiras e as proteínas olfatórias das antenas são críticas para a localização; ii) os sistemas digestivos de herbívoros específicos devem metabolizar eficientemente os compostos das folhas quando comparados aos generalistas; iii) as composições químicas de plântulas, quando diferentes das plantas adultas, resultam em proteção contra agentes patogênicos ou insetos herbívoros.As hipóteses serão testadas através da captura dos compostos voláteis a partir das plantas, análises por CG e eletroantenografia utilizando-se antenas dos insetos adultos e testes de escolha, combinadas com estudos de proteínas olfatórias. A composição química das fezes dos insetos bem como a das folhas saudáveis de plantas adultas e de plântulas serão inferidas através de análises dos dados de HPLC-HRESI, por caracterização dos compostos isolados e ensaios de bioatividade. As atividades de extensão envolvem jardins interativos para visitação, destacando-se o papel da química na manutenção da biodiversidade..

Prospecção em ilhas oceânicas (Processo 441820/2024-7)

O aquecimento progressivo dos oceanos tem causado cada vez mais eventos de branqueamento em massa de corais, perturbando a ecofisiologia destes animais bioconstrutores e, eventualmente, levando à sua mortalidade. Mesmo sofrendo eventos de branqueamento em massa, muitos corais resistem ao estresse e se recuperam. Como um dos mais claros exemplos de holobionte, algas e bactérias são componentes essenciais para a saúde dos corais. Apesar dos efeitos fisiológicos do branqueamento estarem sendo bem documentados, as consequências do estresse causado à comunidade microbiana e seu papel durante esse processo ainda não é bem compreendido. Além disso, o conhecimento em nível metabolômico desse sistema holobionte é fundamental para melhor compreensão das funções ecológicas, e consequentemente, para melhor proteção dos corais. Nesse projeto, dois organismos com diferentes comportamentos frente ao efeito de branqueamento foram escolhidos para estudo comparativo, um de maior mortalidade (o hidrocoral Millepora alcicornis) e outro de menor mortalidade (o coral Mussismilia hispida). Dessa forma, o principal objetivo deste projeto é investigar o papel dos metabólitos microbianos no efeito de branqueamento e de recuperação em M. hispida e M. alcicornis empregando metabolômica comparativa, análises integrativas de metabolômica e microbioma, e co-cultivos de microrganismos isolados dos corais. Neste trabalho, serão coletadas amostras dos corais de ambientes recifais do Atlântico Sul, incluindo amostras de colônias sadias e branqueadas para comparação. Os microrganismos serão isolados das amostras dos corais, e em seguida, serão cultivados isoladamente e em co-cultivos para estudo dos metabólitos produzidos, e melhor compreensão da relação ecológica entre eles e seu hospedeiro. Amostras dos corais serão analisadas por untargeted metabolômica (LC-MS/MS), e por diversidade de gene 16S rRNA (metabarcoding) para estudo do metaboloma e do microbioma, respectivamente. Esses dados serão também analisados de forma integrativa por ferramentas computacionais que permitem identificar possíveis correlações entre o metaboloma e o microbioma. Essa linha de pesquisa de integração de dados de metabolômica e microbioma é inovadora e de grande potencial biotecnológico, sendo de grande importância para capacitação de pessoal para ocupar esse nicho ainda carente de formação humana.

Os recifes de corais são ecossistemas marinhos cruciais que promovem a biodiversidade e fornecem serviços ecológicos e econômicos essenciais. No entanto, esses ecossistemas estão cada vez mais ameaçados por pressões ambientais e pressões induzidas pelo homem, incluindo aumento da temperatura do mar, poluição e destruição de habitat. Os eventos de branqueamento, causado pelo aquecimento dos oceanos, são devastadores não apenas para os corais, mas também para a biodiversidade marinha e as comunidades humanas que dependem desses ecossistemas. A preservação dos recifes de coral depende não apenas da mitigação das causas do aquecimento global, mas também da compreensão das interações metabólicas entre os corais e a comunidade microbiana associada. Compreender essas dinâmicas pode ajudar na formulação de estratégias eficazes para proteger esses ecossistemas vitais diante das crescentes ameaças ambientais. Dessa forma, o principal objetivo desse projeto é investigar como o efeito de branqueamento pode influenciar a produção de metabólitos pelas cianobactérias, um grupo de bactérias representativo da microbiota marinha. Neste projeto, o perfil metabolômico de três espécies de corais do Atlântico Sul (Mussismilia hispida, Madracis decactis, e Millepora alcicornis) do Atlântico Sul serão investigados. Foram selecionadas espécies de corais brasileiros com resiliência variada quanto ao efeito do branqueamento. Cada amostra biológica será dividida em duas partes, uma parte será analisada quanto ao metaboloma por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas em método untargeted (LC-MS/MS), e a outra parte será utilizada para isolamento de cianobactérias cultiváveis. As cianobactérias isoladas serão cultivados sob condições que mimetizam estresse no coral, como variação de temperatura, pH e presença de substâncias reativas de oxigênio (ROS) para avaliar a modulação destes microrganismos a nível molecular.

O COMEES é uma atividade extensionista que abrange estudo e discussão sobre as aplicações, processos de produção, coleta e extração de produtos naturais, elucidação das estruturas químicas, aplicação farmacológica e biotecnológica, agroquímicos naturais, ecologia química e bioeconomia. O curso visa maior integração da comunidade científica que estuda os metabólitos especializados de fontes naturais, e a difusão de conhecimentos específicos entre os grupos de pesquisa. Além disso, todos os participantes terão oportunidade de apresentar e discutir seus trabalhos através de apresentação dos mesmos.

Um dos desafios na identificação de novos compostos bioativos é o grande número de candidatos seja de origem natural ou sintética. O uso de técnicas rápidas e eficientes de separação e de triagem na identificação de molécula ativas oriundas de extratos naturais e coleções combinatórias é crescente e estimula o desenvolvimento e aplicação de plataformas integradas de triagem que utilizem métodos on-line e off-line, que facilitem e reduzam o tempo empregado na identificação de moléculas ativas. Nesse contexto a seleção por afinidade e espectrometria de massa (AS-MS) tem alcançado relevância sobre as técnicas convencionais de High-throughput screening (HTS). Essa técnica se baseia nas interações por afinidade entre ligante-alvo biológico, separando os ligantes dos não ligantes. Os ligantes fortes são analisados por MS, reduzindo o número de candidatos a serem testados em ensaios de inibição. Essa estratégia é especialmente interessante para amostras complexas como extratos naturais. A proposta desse projeto é associar os ensaios de afinidade (AS-MS) na abordagem de pesca de ligantes ou "ligand fishing", com os ensaios de triagem da atividade biológica criando uma plataforma de ensaios. Os ensaios de triagem de atividade on-flow podem acoplar técnicas de separação cromatográfica com os ensaios biológicos. O IMER do inglês immobilized enzymes reactors pode ser utilizado em diferentes configurações: i) Diretamente ligados ao detector; ii) Antes da coluna analítica (1D), sendo o produto da reação enzimática separado e quantificado na coluna analítica (2D); ou iii) incluído após a separação realizada na coluna analítica (1D) e assim, detectar a atividade biológica diretamente no eluente do LC (2D). Pelo uso da MS além da informação sobre atividade catalítica é possível caracterizar quimicamente o(s) composto(s) biologicamente ativos on-line, reduzindo tempo e trabalho. Essa plataforma pode ser aplicada a diferentes alvos enzimáticos. Entre os alvos de interesse destacam-se as enzimas colinesterases; Acetilcolinesterase AChE humana (AChEhu) e do percevejo marrom Euschistus heros (AChEhe), buscando inibidores seletivos, a butirilcolinesterase recombinante humana (BChEhu) e as monoaminaoxidases A e B (MAO-A e MAO-B) na busca por inibidores multialvos. Outros alvos podem ser incluídos no decorrer do projeto.

Os ecossistemas marinhos brasileiros têm uma importância estratégica para o país, e estudos envolvendo a diversidade num sentido amplo são fundamentais termos a real dimensão da diversidade genética, biológica e química associada a esse ambiente e sua fragilidade. Contudo, ainda temos lacunas de conhecimento básico e o uso sustentável desses recursos permanece um desafio de difícil equacionamento. Neste contexto, este projeto de caráter multidisciplinar envolvendo cientistas de 9 instituições (USP, UNIFESP, UFC, UFPI, UFBA, UFRN, UFPB, UFF e UFSC) tem como objetivo o desenvolvimento de uma estratégia integrada de trabalho, buscando estabelecer um novo paradigma na bioprospecção em ambientes marinhos a partir do acesso a sistemas holobiontes dos Arquipélagos de São Pedro e São Paulo e de Fernando de Noronha como fonte de novos compostos bioativos com potencial anticâncer e antibiótico. I. Mérito intelectual: Esta proposta tem como objetivo o uso de uma abordagem integrada para o isolamento de substâncias com atividade anticâncer a partir de micro-organismos marinhos associados a ascídias, corais e ao sedimento dos Arquipélagos de São Pedro e São Paulo e de Fernando de Noronha. A premissa fundamental compreende que o uso de diferentes estratégias de prospecção, incluindo aquelas dependentes de cultivo (fracionamento guiado pela atividade biológica) e independentes de cultivo (metabolômica e metagenômica), permitirá um acesso amplo ao potencial biotecnológico abrigado nos organismos bem como, a partir da integração dos dados, permitirá ainda a descrição de padrões funcionais de organização da diversidade. II. Impacto: A abordagem aqui sugerida será utilizada para uma avaliação abrangente de padrões emergentes da diversidade em diferentes níveis, desde os genes até a expressão do metabolismo secundário, sob o paradigma de uso sustentável dos recursos naturais. III. Integração: A abordagem integrativa da presente proposta envolve pesquisadores de diferentes áreas do conhecimento em um objetivo comum, visando, sobremaneira, a promoção da conservação e valoração da biodiversidade. Vale destacar, especialmente, que esta proposta é essencialmente multidisciplinar e com grande potencial de inovação, pois está inserida numa área extremamente promissora que visa à prospecção sustentável de recursos do mar com a finalidade de identificar novos produtos biotecnológicos, bem como inferir quanto à inter-relação entre a diversidade biológica e química com fatores ambientais.

Antineoplastics is one of the least studied groups concerning environmental impact and represent specific risks to aquatic species due to their mode of action. The questions addressed in the EMPHASIS project are: 1) Do they cause eco-, geno- and cytotoxicity to ZF? 2) What is their bioconcentration potential to ZF? 3) How do they affect the microbiota in ZF? and 4) How antineoplastic exposure alter the metabolic pathway in ZF? To address those questions, the project aims at evaluating the effects of clinic antineoplastics and novel compounds with anticancer properties using in vivo and in vitro models, the potential of cell lines to serve as alternative eco-toxicological models by validating them with the use of in vivo models and to evaluate and validate the ecotoxicological effects of new potential compounds when compared to clinic ones. The Adverse Outcome Pathway approach will provide robust information linking different organizational levels for use in regulatory risk assessment. Cooperation between USP and University of Aveiro.

Os ecossistemas marinhos brasileiros têm uma importância estratégica para o país. Contudo, o uso sustentável dos recursos permanece um desafio de difícil equacionamento, uma vez que temos lacunas de conhecimento básico, o que não nos permite ter uma real dimensão da diversidade biológica associada a esse ambiente e sua fragilidade. Neste contexto, este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de uma estratégia integrada de trabalho, buscando estabelecer um novo paradigma na bioprospecção em ambientes marinhos. I. Mérito intelectual: Esta proposta tem como objetivo o uso de uma abordagem integrada para o isolamento de substâncias com atividade anticâncer a partir de microrganismos marinhos associados a ascídias, corais e ao sedimento do litoral brasileiro. A premissa fundamental é o uso de diferentes estratégias de prospecção, incluindo aquelas dependentes (fracionamento guiado pela atividade biológica e pelo alvo terapêutico) e independentes de cultivo (metabolômica e metagenômica). Além disso, essa abordagem integrada permitirá a descrição de padrões funcionais de organização da diversidade. Os alvos terapêuticos propostos incluem os fatores de transcrição anti-senescência, Tbx2 e Tbx3, envolvidos no processo de tumorigênese. Não se conhecem até o momento, entretanto, moduladores exógenos que possam atuar sobre sua função biológica. Sendo assim, a identificação de substâncias naturais com potencial modulação dessa via de sinalização agrega um forte potencial de inovação para a proposta. II. Impacto: A abordagem aqui sugerida será utilizada para uma avaliação abrangente de padrões emergentes da diversidade em diferentes níveis: dos genes à expressão do metabolismo secundário, sob o paradigma de uso sustentável dos recursos naturais. III. Integração: A abordagem integrativa da presente proposta envolve pesquisadores de diferentes áreas do conhecimento em um objetivo comum, compartilhando dados através de plataformas eletrônicas e convergindo conhecimento para a promoção da conservação e valoração da biodiversidade. Vale destacar, especialmente, que esta proposta é essencialmente multidisciplinar e com grande potencial de inovação, pois está inserida numa área extremamente promissora que visa à prospecção sustentável de recursos do mar com a finalidade de identificar novos produtos biotecnológicos, bem como de legitimar novos alvos moleculares anticâncer..

O fator de transcrição T-box, TBX2 desempenha um importante papel anti-senescência e pró-proliferação na melanomagênese, sendo que a inibição de seu desempenho figura como um novo alvo para o desenvolvimento de novas drogas anticâncer. Desta maneira, a presente proposta visa identificar novas moléculas naturais, a partir da biodiversidade marinha brasileira, que tenham como alvo de ação a modulação de Tbx2, bem como validar este fator como um novo alvo para a terapia anticâncer. O projeto está apoiado no uso da técnica de cromatografia funcional para a prospecção alvo-direcionada de novas moléculas naturais de origem marinha com potencial anticâncer. A presente proposta envolve a colaboração entre o grupo brasileiro e o grupa da Profa. Sharon Prince da University of Cape Town (Universidade da Cidade do Cabo), na África do Sul. A Dr.a Prince conduz o seu grupo de pesquisas no sentido de compreender o papel dos fatores T-box, sobremaneira dos fatores de transcrição anti-senescência Tbx2 e Tbx3, no processo de tumorigênese, sendo este, inclusive, um dos grupos de referência mundial neste assunto. Vale destacar, especialmente, que este projeto é essencialmente multidisciplinar e com grande potencial de inovação, pois esta inserido numa área extremamente promissora que visa a prospecção sustentável de recursos do mar com a finalidade de identificar novos produtos biotecnológicos, bem como de a legitimar de um novo alvo molecular anticâncer.

Trata-se de projeto de pós-doutorado (PDJ) com bolsa do CNPq (Proc.404490/2015-8).

ESTE PROJETO PRETENDE DESENVOLVER UM PROGRAMA INTENSO DE SELEÇÃO DE LEVEDURAS VÍNICAS (ESPÉCIES DO GENERO SACCHAROMYCES E NÃO SACCHAROMYCES) PRODUTORAS DE BETA-1,3-GLUCANASES, QUE SERÃO ISOLADAS DE MOSTO DE UVA EM FERMENTAÇÃO E DE VINÍCOLAS DA REGIÃO DE CASTILLA-LA MANCHA (ESPANHA), COMO TAMBÉM DE REGIÕES PRODUTORAS DE VINHO NO NORTE DO PARANÁ (BRASIL). ESTAS ENZIMAS CONTRIBUEM PARA MELHORAR O AROMA E O "FLAVOUR" DOS VINHOS, ATRAVÉS DA LIBERAÇÃO DE MANOPROTEÍNAS, QUE SÃO ORIGINÁRIAS DA HIDRÓLISE ENZIMÁTICA DE BETA-GLUCANAS DA PAREDE CELULAR DE LEVEDURAS VÍNICAS. RECENTEMENTE FOI RELATADO QUE AS MANOPROTEINAS MELHORAM AS PROPRIEDADES ORGANOLÉPTICAS DE VINHOS, E USUALMENTE, SÃO LIBERADAS QUANDO OCORRE A LISE DAS LEVEDURAS APÓS A ETAPA FERMENTATIVA. A APLICAÇÃO DE BETA-1,3-GLUCANASES ACELERA O PROCESSO DE MATURAÇÃO DOS VINHOS. OS ISOLADOS DE LEVEDURAS QUE PRODUZIREM NÍVEIS MAIS ELEVADOS DE BETA-1,3-GLUCANASES SERÃO ESTUDADOS MAIS DETALHADAMENTE QUANTO À BIOQUÍMICA E FISIOLOGIA, OBJETIVANDO-SE OTIMIZAR A PRODUÇÃO DAS BETA-GLUCANASES, EM FERMENTADO, PARA OBTER MAIORES QUANTIDADES DA ENZIMA, QUE SERÃO UTILIZADAS NOS EXPERIMENTOS QUE DE MICROVINIFICAÇÃO DE UVAS BRANCAS E VERMELHAS. A MELHORA DO "FLAVOUR" E AROMA DOS VINHOS SERÁ DETERMINADA ATRAVÉS DE ANÁLISE SENSORIAL.

A TENDÊNCIA MUNDIAL EM BUSCA DE TERAPIA ATRAVÉS DAS PLANTAS MEDICINAIS TEM GERADO UM AUMENTO PROGRESSIVO NA PRODUÇÃO E CONSUMO DE MEDICAMENTOS FITOTERÁPICOS E PRODUTOS AFINS, COMO PLANTAS DESTINADAS A CHÁS E COMPLEMENTOS ALIMENTARES EM GERAL. NO ENTANTO, EXISTE UMA SÉRIE DE DIFICULDADES QUE VÃO DESDE A IDENTIFICAÇÃO CORRETA DO MATERIAL BOTÂNICO UTILIZADO À INEXISTÊNCIA DE ESTUDOS SOBRE SUA QUALIDADE E EFICÁCIA. O MINISTÉRIO DA SAÚDE EDITOU NORMAS LEGAIS VISANDO DISCIPLINAR O REGISTRO E A COMERCIALIZAÇÃO DE PRODUTOS FITOTERÁPICOS NO BRASIL. DE ACORDO COM O DIÁRIO OFICIAL DA REPÚBLICA FEDERATIVA DO BRASIL, RESOLUÇÃO Nº 17, TODO REGISTRO DE MEDICAMENTO FITOTERÁPICO NOVO, DEVE APRESENTAR NO RELATÓRIO TÉCNICO, À ANÁLISE QUÍMICA QUALITATIVA DOS PRONCÍPIOS ATIVOS E/OU MARCADORES, QUANDO CONHECIDOS. COM RELAÇÃO À DROGA VEGETAL DEVE-SE AINDA APRESENTAR UM DOCUMENTO RELATIVO AO CONTROLE DE QUALIDADE DO DERIVADO DA MATÉRIA PRIMA VEGETAL, REALIZADO PELA EMPRESA FABRICANTE DO MEDICAMENTO FITOTERÁPICO.APESAR DISTO A QUALIDADE DOS MEDICAMENTOS FITOTERÁPICOS AINDA É BASTANTE DEFICITÁRIA, PORQUE ANÁLISES QUÍMICAS REALIZADAS NOS LABORATÓRIOS CONSIDERA APENAS A PRESENÇA OU AUSÊNCIA DE ALGUMAS CLASSES QUÍMICAS DE COMPOSTOS SECUNDÁRIOS. NA ERVA MEDICINAL EXISTEM VÁRIOS COMPONENTES ATIVOS DO QUAL UM OU UM GRUPO DETERMINA A AÇÃO PRINCIPAL. QUANDO ESTE PRINCÍPIO ATIVO É ISOLADO, NORMALMENTE COSTUMA APRESENTAR UMA AÇÃO DIFERENTE DAQUELA APRESENTADA PELO VEGETAL INTEIRO. SENDO ASSIM, ESTAS INFORMAÇÕES NÃO SÃO SUFICIENTES PARA ASSEGURAR A QUAIDADE COM REAÇÃO A FASIFICAÇÃO, ADULTERAÇÃO E PRINCIPALMENTE A COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA PRIMA. ALÉM DISSO OS FABRICANTES DE FITOTERÁPICOS ENFRENTAM A AUSÊNCIA DE PADRÕES PARA GARANTIR A QUALIDADE DA MATÉRIA PRIMA ADQUIRIDA, A QUAL SERÁ UTILIZADA NA PRODUÇÃO DO PRODUTO ACABADO. O BRASIL APRESENTA UMA DIVERSIDADE DE PLANTAS MEDICINAIS, DESTACANDO-SE NESTE CONTEXTO A CARQUEJA. ELA É UMA DAS PLANTAS DE MAIS AMPLO USO POPULAR DEVIDO SUAS PROPRIEDADES DIGESTIVA, D