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- Using a polyphasic approach for exploring secondary metabolites from freshwater and thermal cyanobacteria strains from Azores islandsPublication . Luz, Rúben Filipe Silva; Gonçalves, Vítor Manuel da Costa; Vasconcelos, Vítor Manuel Oliveira; Urbatzka, RalphAs cianobactérias são microrganismos fotossintéticos com uma longa história evolutiva e uma elevada complexidade morfológica, ocupando uma grande diversidade de habitats, desde água doce a marinha, incluindo ambientes extremos. Esta diversidade é acompanhada por uma crescente complexidade do seu sistema taxonómico, baseado em caracteres ecológicos, morfológicos e genéticos, utilizando filogenias baseadas em marcadores genéticos específicos, e, mais recentemente, numa abordagem genómica, que contribuiu para a reformulação geral do sistema taxonómico das cianobactérias. A história evolutiva das cianobactérias permitiu-lhes adquirir genes específicos para a produção de metabolitos secundários de interesse. Entre estes, já foram identificados vários compostos bioativos de elevado valor, com significativo potencial citotóxico e no tratamento de doenças metabólicas. Neste trabalho foi efetuada uma revisão taxonómica das cianobactérias existentes nos Açores baseada nos registos anteriormente publicados e tendo em consideração a literatura mais recente sobre a taxonomia do grupo, contribuindo, assim, para o conhecimento da diversidade de cianobactérias na região. Para além disso, foi efetuado o estudo taxonómico das estirpes de cianobactérias depositadas no Banco de Algas e Cianobactérias dos Açores (BACA), provenientes de habitats aquáticos, terrestres, termais e salobros. Foram descritos cinco novos géneros e dez novas espécies: Azorothrix ramosa gen. & sp. nov., Radiculonema aquaticum gen. & sp. nov., Venetifunis florensis gen. & sp. nov., Tumidithrix elongata gen. & sp. nov., Pseudocalidococcus azoricus gen. & sp. nov., Pycnacronema lacustrum sp. nov., Pegethrix atlantica sp. nov., Kovacikia atmophytica sp. nov., Albertania obscura sp. nov. e Leptodesmis lacustris sp. nov.. Na descrição destes novos taxa foi utilizada uma abordagem polifásica baseada na morfologia (microscopia ótica e eletrónica de transmissão), na ecologia e em marcadores genéticos, nomeadamente, o gene do 16S rRNA e a região do espaço interno de transcrição do 16S-23S rRNA (ITS). Para a descrição da Pseudocalidococcus azoricus foi aplicada uma abordagem genómica de modo a melhorar o suporte genético. A elevada diversidade taxonómica de cianobactérias encontrada na coleção BACA reforçou a necessidade de se proceder uma pesquisa das suas potenciais bioatividades. Para esse efeito, selecionaram-se 56 estirpes do BACA que foram cultivadas em condições laboratoriais, tendo-se recuperado a sua biomassa por centrifugação seguida de liofilização e os seus compostos extraídos por metanol e sonicação. O meio de cultura utilizado na produção de biomassa foi recuperado após centrifugação, tendo sido filtrado e liofilizado. Os extratos foram testados quanto à sua citotoxicidade contra linhagens de células de carcinoma humano, HepG2 e HCT116, e atividade de redução de lípidos, através da utilização de larvas de peixe-zebra e um modelo de esteatose com células HepG2 sobrecarregadas com ácidos gordos. Foram identificados vários extratos com bioatividades promissoras nos ensaios de citotoxicidade (Scytonematopsis sp. BACA0005) e de redução de lípidos (Dulcicalothrix sp. BACA0344 e Pseudocalidococcus azoricus BACA0433), tendo alguns extratos demonstrado uma elevada toxicidade contra larvas de peixe-zebra (Symphyonema sp. BACA0090 e Aliinostoc sp. BACA0355). A análise da composição dos extratos por ESI-HR-LC-MS/MS revelou que a quimiodiversidade é determinada principalmente pela relação filogenética das estirpes, mais do que pelo seu habitat original. Os dados da metabolómica foram utilizados numa feature-based molecular network para identificação de vários picos de massa potencialmente ligados às bioatividades observadas. Esta abordagem destacou várias estirpes, classes de compostos e picos de massa como candidatos promissores para investigação futura de compostos bioativos, com potenciais aplicações em biotecnologia e produtos farmacêuticos. No geral, este trabalho reforça a importância dos Açores como uma fonte de recursos genéticos únicos, com um elevado impacto no sistema taxonómico das cianobactérias, e a necessidade de estudar estes novos recursos nos campos da biotecnologia e farmacêutica. A elevada variabilidade taxonómica e as bioatividades relatadas suportam a possível existência de vários novos compostos, biologicamente ativos e de elevado valor.