Fonseca, Maria Amélia Oliveira Gonçalves daCordeiro, Rita Isabel PereiraBorges, Inês da Ponte2025-05-122025-05-122025-02-14Borges, Inês da Ponte. (2024). "Uso de ferramentas OMIC em cianobactérias para a bioprospecção de metabolitos secundários com atividade antitrombótica". 63 p. (Dissertação de Mestrado em Ciências Biomédicas). Ponta Delgada: Universidade dos Açores, 2024. Disponível em http://hdl.handle.net/10400.3/8634http://hdl.handle.net/10400.3/8634Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, 14 de fevereiro de 2025, Universidade dos Açores.As cianobactérias são microrganismos fotossintéticos capazes de produzir metabolitos com bioatividades relevantes para a saúde, incluindo propriedades anticoagulantes. Compostos como anabaenopeptinas (Aps), microviridinas (Mvs) e micropeptinas (Mps) demonstram efeitos antitrombóticos, com destaque para as Ap, que inibem o inibidor de fibrinólise ativado por Trombina na sua forma ativada (TAFIa). Neste estudo, utilizou-se 50 estirpes do Banco de Algas e Cianobactérias dos Açores (BACA), para investigar o potencial de síntese de compostos anticoagulantes utilizando uma abordagem OMIC. Esta abordagem inclui a sequenciação do genoma (Illumina), a pesquisa de clusters de genes responsáveis pela biossíntese dos compostos de interesse (Gene Mining), identificação destes compostos por HR-ESI-LC-MS/MS e a realização de um ensaio de bioatividade trombótica, relativo à ação de TAFIa. Das 50 estirpes isoladas, sete demonstraram a capacidade de sintetizar os compostos de interesse, ainda que não tenham sido os análogos diretamente responsáveis pela atividade anticoagulante. Entre estas estirpes, as Aphanizomenonaceae BACA0025, Aphanizomenonaceae BACA0031, Aphanizomenonaceae BACA0109 e Dulcicalothrix sp. BACA0344 foram identificadas como putativamente produtoras de Ap, tendo a Aphanizomenonaceae BACA0025 demonstrado capacidade para sintetizar Ap T. Além destas, a Tolypothrix cf. helicophila BACA0056 também mostrou potencial para sintetizar a Mv A, enquanto as Pseudoaliinostoc sp. BACA0057 e Purpureonostoc sp. BACA0751 apresentaram capacidade para produzir Mp 1120. Foi também identificado um quarto composto, a Vacarina (Vc), possivelmente sintetizada pela Aphanizomenonaceae BACA0025 e Aphanizomenonaceae BACA0031. Em suma, apesar de não terem sido encontrados análogos com atividade anticoagulante, os compostos identificados revelaram outras bioatividades relevantes, tais como a inibição de tirosinase, a inibição de quimotripsina e a promoção da proliferação de células endoteliais. Além disso, surgiram também descobertas científicas igualmente significativas, nomeadamente no que diz respeito à produção de compostos por géneros cuja relação ainda não havia sido descrita. Embora não estejam diretamente relacionados com a coagulação, estes resultados podem representar um avanço promissor no desenvolvimento de fármacos de origem natural.ABSTRACT: Cyanobacteria are photosynthetic microorganisms capable of producing metabolites with relevant bioactivities to human health, including anticoagulant properties. Compounds such as anabaenopeptins (Aps), microviridins (Mvs), and micropeptins (Mps) demonstrate antithrombotic effects, with particular emphasis on Ap, which inhibits the Thrombin-Activatable Fibrinolysis Inhibitor in its active form (TAFIa). This study, using 50 strains from the Bank of Algae and Cyanobacteria of the Azores (BACA), investigated the potential for the synthesis of anticoagulant compounds using an OMIC approach. This approach includes genome sequencing (Illumina), searching for gene clusters responsible for the biosynthesis of the compounds of interest (Gene Mining), identifying these compounds by HR-ESI-LC-MS/MS, and conducting a thrombotic bioactivity assay related to TAFIa action. Seven of the 50 isolated strains demonstrated the ability to synthesise the compounds of interest, although they were not the direct analogues responsible for anticoagulant activity. Among these strains, Aphanizomenonaceae BACA0025, Aphanizomenonaceae BACA0031, Aphanizomenonaceae BACA0109 and Dulcicalothrix sp. BACA0344 were identified as putative producers of Ap, with Aphanizomenonaceae BACA0025 showing the ability to synthesise Ap T. Additionally, Tolypothrix cf. helicophila BACA0056 also showed potential to synthesise Mv A, while Pseudoaliinostoc sp. BACA0057 and Purpureonostoc sp. BACA0751 exhibited the capacity to produce Mp 1120. A fourth compound, Vaccarin (Vc), possibly synthesised by Aphanizomenonaceae BACA0025 and Aphanizomenonaceae BACA0031, was also identified. In summary, although no analogues with anticoagulant activity were found, the identified compounds revealed other relevant bioactivities, such as tyrosinase inhibition, chymotrypsin inhibition, and promotion of endothelial cell proliferation. Furthermore, significant scientific discoveries emerged, particularly regarding the production of compounds by genera that had not been previously described. While not directly related to coagulation, these results may represent a promising advance in developing naturally derived pharmaceuticals.porTAFIaAnabaenopeptinasMicroviridinasMicropeptinasGenómicaMetabolómicaHR-ESI-LC-MS/MSmaster thesis203934148