Análises ômicas de duas bactérias potencialmente probióticas revelam novas bacteriocinas de Lactobacillus rhamnosus L156.4 e proteínas com potencial imunomodulador de Lactococcus lactis NCDO 2118

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-11T11:23:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese.bioinform_tica_leticia.castro.oliveira.2018.pdf: 6040451 bytes, checksum: 11787f093187224d42369eaef7c703db (MD5) Previous issue date: 24As bactérias do gênero Lactobacillus e Lactococcus se destacam no grupo das bactérias lácticas, tanto por já serem utilizadas na indústria alimentícia há anos, como por apresentarem novas linhagens caracterizadas como probióticas. Utilizando análises in silico e in vitro buscouse conhecer genes e proteínas envolvidos no efeito probiótico de Lactobacillus rhamnosus L156.4 e Lactococcus lactis subsp. lactis NCDO 2118. As análises focaram nos estudos da atividade antagonista; análises preliminares mimetizando o trato gastrointestinal in vitro, além da predição de genes realacionados à probiose, respectivamente. Nos estudos com L. rhamnosus L156.4, o seu espectro antagonista foi avaliado, onde foram preditos genes e proteínas relacionadas às bacteriocinas, além da caracterização da atividade das células e do sobrenadante. Por meio destas análises foi observado o amplo espectro antagonista desta linhagem, mesmo no uso apenas do sobrenadante, que não apresentou inibição apenas contra espécies gram-negativas utilizadas no estudo. Sendo este o primeiro relato de um Lactobacillus isolado de fezes de camundongos NIH, esta linhagem ganha destaque por apresentar uma característica significativa probiótica. No estudo com a linhagem NCDO 2118, outros 15 genomas completos disponíveis no NCBI foram utilizados para realização das análises de genômica comparativa. Estas análises destacaram a grande semelhança entre as linhagens L. lactis NCDO 2118 e L. lactis KF147, as quais compartilham uma mesma ilha genômica caracterizada como metabólica e simbiótica. Na avaliação das características probióticas, NCDO 2118 apresentou certa sobrevivência (48%) ao meio gástrico, características adesivas (52%), além da presença de bacteriocinas e proteínas relacionadas. As análises in silico não predisseram nenhum gene relacionado à resistência nem regiões adquiridas por transferência horizontal ou mesmo a presença de ilhas de resistência à antibióticos. A abordagem de proteômica veio acrescentar possíveis dados que possam estar ligados diretamente à capacidade anti-inflamatória e imunomodulatória de L. lactis NCDO 2118, entretanto, uma análise aprofundada se faz necessária para chegarmos a uma conclusão. Assim sendo, os resultados mostraram possibilidades que ainda precisam ser estudadas de forma integrada, caminhando para outras abordagens ômicas, como a transcriptômica, por exemplo. Por meio dela, poderemos expor esta linhagem em estudo à condições específicas, avaliando assim, a expressão dos genes mediante situações específicas.The bacteria of the genus Lactobacillus and Lactococcus stand out in the group of lactic acid bacteria, both because they have been used in the food industry for years, and because they present new strains characterized as probiotic. Using in silico and in vitro analyzes, we searched for genes and proteins involved in the probiotic effect of Lactobacillus rhamnosus L156.4 and Lactococcus lactis subsp. lactis NCDO 2118. The analyzes focused on studies of antagonistic activity; preliminary analyzes mimicking the gastrointestinal tract in vitro, in addition to the prediction of genes related to probiosis, respectively. In the studies with L. rhamnosus L156.4, its antagonistic spectrum was evaluated, where genes and proteins related to bacteriocins were predicted, in addition to the characterization of cell and supernatant activity. By means of these analyzes the broad antagonistic spectrum of this strain was observed, even in the use of the supernatant alone, which did not show inhibition only against gram-negative species used in the study. Being the first report of a Lactobacillus isolated from feces of NIH mice, this strain stands out for presenting a significant probiotic characteristic. In the study with the L. lactis NCDO 2118 lineage, another 15 complete genomes available in the NCBI were used to perform comparative genomic analyzes. These analyses highlighted the great similarity between L. lactis NCDO 2118 and L. lactis KF147 strains, which share the same genomic island characterized as metabolic and symbiotic. In the evaluation of the probiotic characteristics, NCDO 2118 presented a certain survival (48%) to the gastric environment, adhesive characteristics (52%), besides the presence of bacteriocins and related proteins. In silico analyses did not predict any gene related to resistance nor regions acquired by horizontal gene transfer or even the presence of islands of resistance to antibiotics. The proteomics approach has added potential data that may be directly linked to the anti-inflammatory and immunomodulatory capacity of L. lactis NCDO 2118, however, an in-depth analysis is necessary to reach a conclusion. Thus, the results showed possibilities that still need to be studied in an integrated way, moving towards other omic approaches, such as transcriptomics, for example. Through it, we can expose this strain under study to specific conditions, thus evaluating the expression of genes through specific situations