Identificação filogenética e mineração genômica de linhagens do gênero Xylaria isoladas da região amazônica

dc.contributor.advisor-co1Jesus, Maria Aparecida de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4698230094310892eng
dc.contributor.advisor1Silva, Gilvan Ferreira da
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1000535673605322eng
dc.contributor.referee1Silva, Gilvan Ferreira da
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1000535673605322eng
dc.contributor.referee2Andrade, Edmar Vaz de
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4691893433367918eng
dc.contributor.referee3Oliveira, Jadson José Souza de
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7849598424546506eng
dc.creatorEnnes, Suzana Ferreira
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3958062583025596eng
dc.date.issued2026-06-30
dc.description.abstractMicroorganisms represent an important source of biotechnological resources, with potential applications across various sectors of society. In this context, fungi of the genus Xylaria have attracted increasing interest due to their ability to produce secondary metabolites exhibiting diverse biological activities, including antimicrobial, cytotoxic, and enzyme-inhibitory properties. However, the continued exploration of the metabolic arsenal of this group depends on accurate taxonomic delimitation of its species, as well as a comprehensive understanding of their biosynthetic potential, thereby contributing to a more efficient exploitation of these resources. Accordingly, this study aimed to identify Amazonian strains of the genus Xylaria and investigate their biotechnological potential through biological assays, genomic approaches, and integrated metabolomic analyses. To address the proposed specific objectives, the dissertation was organized into two chapters. In the first chapter, morphological and phylogenetic analyses were performed on 14 strains collected in the municipality of Presidente Figueiredo, Amazonas, Brazil, using the ITS, β-tubulin (tub2), and rpb2 markers. These analyses led to the recognition of 13 species, including ten species new to science, as well as three previously described species: Xylaria delicatula, X. oligotoma, and X. schweinitzii. Moreover, X. oligotoma is reported for the first time in Brazil. In the second chapter, 16 strains were evaluated through antagonism assays. Four strains exhibiting the highest inhibition percentages and evidence of distinct antagonistic mechanisms, including antibiosis and competition for space and nutrients, were selected for further analyses. These strains were subsequently subjected to antifungal activity evaluation of their extracts by broth microdilution, genome mining of biosynthetic gene clusters, and metabolomic characterization using ultra-high-performance liquid chromatography coupled with high-resolution mass spectrometry (UHPLC-HRMS) and Feature-Based Molecular Networking (FBMN). The results demonstrated antifungal activity against the phytopathogens Colletotrichum sp. and Pseudopestalotiopsis sp., as well as against Candida albicans. In addition, numerous biosynthetic gene clusters associated with secondary metabolite production were identified, and metabolomic analyses revealed remarkable chemical diversity among the investigated strains. Overall, these findings expand current knowledge of the diversity of Xylaria in the Amazon and reinforce the potential of this genus as a promising source of molecules with biotechnological applications.eng
dc.description.resumoOs microrganismos representam uma importante fonte de recursos biotecnológicos, com potencial para aplicação em diferentes setores da sociedade. Nesse contexto, fungos do gênero Xylaria têm despertado crescente interesse devido à produção de metabólitos secundários com diversas atividades biológicas, incluindo propriedades antimicrobianas, citotóxicas e inibidoras de enzimas. No entanto, a exploração contínua do arsenal metabólico desse grupo depende de uma adequada delimitação taxonômica de suas espécies, bem como da compreensão de seu potencial biossintético, contribuindo para o aproveitamento mais eficiente desses recursos. Nesse sentido, este estudo teve como objetivo identificar linhagens amazônicas do gênero Xylaria e investigar seu potencial biotecnológico por meio de ensaios biológicos, abordagens genômicas e análises metabolômicas integradas. Para atender aos objetivos específicos propostos, a dissertação foi estruturada em dois capítulos. No primeiro capítulo, foram realizadas análises morfológicas e filogenéticas de 14 linhagens coletadas no município de Presidente Figueiredo, Amazonas, utilizando os marcadores ITS, β-tubulina (tub2) e rpb2. As análises permitiram reconhecer 13 espécies, incluindo dez espécies novas para a ciência, além de três espécies previamente descritas: Xylaria delicatula, X. oligotoma e X. schweinitzii, sendo X. oligotoma registrada pela primeira vez para o Brasil. No segundo capítulo, 16 linhagens foram avaliadas por meio de ensaios de antagonismo, sendo selecionadas quatro linhagens que apresentaram os maiores percentuais de inibição e evidências de diferentes mecanismos de antagonismo, incluindo antibiose e competição por espaço e nutrientes. Essas linhagens foram posteriormente submetidas à determinação da atividade antifúngica dos extratos por microdiluição em caldo, à mineração genômica de clusters de genes biossintéticos e à caracterização metabolômica por cromatografia líquida de ultraeficiência acoplada à espectrometria de massas de alta resolução (UHPLC-HRMS) e análise por redes moleculares baseadas em características (Feature-Based Molecular Networking – FBMN). Os resultados evidenciaram atividade antifúngica frente aos fitopatógenos Colletotrichum sp. e Pseudopestalotiopsis sp., bem como frente a Candida albicans, além da presença de diversos clusters associados à biossíntese de metabólitos secundários e de uma expressiva diversidade química revelada pelas análises metabolômicas. Em conjunto, os resultados ampliam o conhecimento sobre a diversidade de Xylaria na Amazônia e reforçam o potencial desse grupo como fonte promissora de moléculas de interesse biotecnológico.eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationENNES, Suzana Ferreira. Identificação filogenética e mineração genômica de linhagens do gênero Xylaria isoladas da região amazônica. 2026. 190 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) – Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2026.eng
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11869
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Biológicaseng
dc.publisher.initialsUFAMeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologiaeng
dc.rightsAcesso Embargado
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/por
dc.subjectMetabólitos secundáriospor
dc.subjectXylariaceaepor
dc.subjectBiotecnologiapor
dc.subjectBiodiversidadepor
dc.subjectBioinformáticapor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICASeng
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/96733/ITEM%20INDISPON%c3%8dVEL%20-%20Solicite%20c%c3%b3pia.pdf.jpg*
dc.titleIdentificação filogenética e mineração genômica de linhagens do gênero Xylaria isoladas da região amazônicaeng
dc.title.alternativePhylogenetic Identification and Genome Mining of Xylaria Strains Isolated from the Amazon Regioneng
dc.typeDissertaçãoeng

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