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Title: Caracterização molecular de bactérias isoladas de lagoas salinas do norte do Perú e avaliação do potencial de novas biomoléculas frente a diferentes tipos de células tumorais
Other Titles: Molecular characterization of bacteria the lagoons of northern and evaluation of potential of new biomolecules against different types of tumor cells; Caracterización molecular de bacterias de las lagunas del norte y evaluación del potencial de nuevas biomoléculas contra diferentes tipos de células tumorales
Authors(s): Flores Calvo, Rene
Advisor(s): Fantinatti Garboggini, Fabiana
OCDE field: https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.06.01
Issue Date: 2017
Institution: Universidade Estadual de Campinas
Abstract: As lagoas das Salinas do Norte de Peru são geoformas, caracterizadas por depressões ou subsidências da costa do Oceano Pacífico. São considerados ambientes extremófilos e halofílicos devido à presença de sais na água e no solo, sendo os principais os cloretos, seguidos de sulfetos, bicarbonatos, brometos de magnésio, cálcio e potássio. O cloreto de sódio, comercialmente chamado de sal, é explorado pela população que vive nessas áreas. O presente estudo teve por objetivo isolar, caracterizar taxonomicamente bactérias presentes nas lagoas Salinas de Mórrope e Bayovar e avaliar a atividade antiproliferativa dos extratos brutos e suas frações destes micro-organismos frente a diferentes linhagens tumorais. Foram isoladas 211 bactérias, das quais 166 foram reativadas e caracterizadas morfologicamente e 50 foram identificadas por sequenciamento e análise filogenética do gene RNA ribossomal 16S. A identificação molecular agrupou as bactérias nos gêneros Streptomyces (n=39), Pseudonocardia (n=3), Staphylococcus (n=4), Pseudomonas (n=2) e Bacillus (n=2). Foram obtidos 23 extratos brutos a partir do crescimento microbiano e extração líquido-líquido com o solvente acetato de etila (AcOEt) para os testes antiproliferativos com Sulforodamina B (SRB) frente à linhagens tumorais. Os isolados M-92, B-146, B-81 e B-8 pertencem ao gênero Streptomyces e mostraram resultados promissores frente às células tumorais, U251 glioma; MCF7 mama; NCI-H460 pulmão tipo de não pequenas células. Para a amplificação da escala, fracionamento, isolamento e identificação de substâncias bioativas foram selecionados os isolados M-92, B-146, B-81 crescidos em três diferentes meios de cultura, NB, ISP2 e R2A, destes o meio R2A apresentou os melhores resultados em termos de atividade antiproliferativa, entretanto, o maior rendimento em massa foi obtido do meio ISP2. O extrato bruto e as frações do isolado B-81 foram avaliados por sua potencialidade em relação à atividade antiproliferativa frente a um painel de nove linhagens tumorais, U251 glioma; MCF7 mama; NCI-H460 pulmão tipo de células não pequenas, UACC-62 melanoma, NCI-ADR/RES ovário resistente a múltiplos fármacos, 786-O adenocarcinoma rim, OVCAR-03 ovário, HT-29 cólon e K562 leucemia, e uma não tumoral, HaCaT queratinócito, sendo a fração 3 (MeOH 100%) e a fração 4 (MeOH-AcOEt) as mais ativas. O perfil químico do extrato bruto e das frações do isolado B-81 foi investigado por UHPLC-MS e ESI-MS/MS e as moléculas detectadas por razão massa-carga (m/z) foram desreplicadas sendo possível sugerir a presença de substâncias descritas na literatura como Benastatin A, Phoslactomycin C, Actinomycin A, Asparenomycin A, Azinnomycin B, entre outras; biomoléculas já documentadas, além de novas moléculas que podem pertencer a outras classes químicas de compostos presentes nas actinobactérias do gênero Streptomyces. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram que o ambiente halofílico representa uma fonte promissora de microorganismos capazes de produzir novos compostos com potencial antiproliferativo,

The Salinas lagoons of the North of Peru are geoforms, characterized by depressions or subsidence of the coast of the Pacific Ocean. Saline are considered as extremophilic and halophilic environments due to the presence of salts in water and soil, the main ones being chlorides, followed by sulfides, bicarbonates, bromides of magnesium, calcium and potassium. Sodium chloride, commercially called salt, is exploited by the population living in these areas. The present study aimed to isolate and taxonomically characterize bacteria present in the Salinas de Mórrope and Bayovar lagoons and to evaluate the antiproliferative activity of the crude extracts and their fractions of these microorganisms against different tumoral strains. 211 bacteria were isolated, of which 166 were reactivated and characterized morphologically and 52 were identified by sequencing and phylogenetic analysis of the 16S ribosomal RNA gene. The molecular identification grouped the bacteria in the genera Streptomyces (n = 39), Pseudonocardia (n = 3), Staphylococcus (n = 4), Pseudomonas (n = 2) and Bacillus (n = 2). Twenty-three crude extracts were obtained from the microbial growth and liquid-liquid extraction with the ethyl acetate solvent (AcOEt) for antiproliferative tests with Sulforodamine B (SRB) against tumor lines. The isolates M-92, B-146, B-81 and B-8 belong to the genus Streptomyces and showed promising results against tumor cells, U251 glioma; MCF7 breast; NCI-H460 non-small cell lung type. The isolates M-92, B-146, B-81 grown in three different culture media, NB, ISP2 and R2A were selected for the amplification of the scale, fractionation, isolation and identification of bioactive substances. Results in terms of antiproliferative activity, however higher mass yield was obtained from the ISP2 medium. The crude extract and fractions of the B-81 isolate were evaluated for their potential against antiproliferative activity against a panel of nine tumor lines, U251 glioma, MCF7 breast, NCI-H460 non-small cell lung, UACC-62 melanoma, NCI-ADR / RES multidrug resistant ovary, 786-adenocarcinoma kidney, OVCAR-03 ovary, HT-29 colon and K562 leukemia, and a non-tumor, HaCaT keratinocyte, fraction 3 (MeOH 100%) and fraction 4 (MeOH-AcOEt) the most active. The chemical profile of the crude extract and fractions of the B-81 isolate was investigated by UHPLC-MS and ESI-MS / MS and the molecules identified by m/z were de-replicated It is possible to suggest the presence of substances described in the literature such as Benastatin A, Phoslactomycin C, Actinomycin A, Asparenomycin A, Azinnomycin B, among others; biomolecules already documented, as well as new molecules that may belong to other chemical classes of compounds present in the actinobacteria of the genus Streptomyces. The results obtained in this study demonstrated that the halophilic environment represents a promising source of microorganisms capable of producing new compounds with antiproliferative potential.

Las lagunas del salar en el norte peruano son geoformas caracterizadas por depresiones o hundimiento de la costa del Océano Pacífico. Se consideran ambientes extremófilos y halófilos debido a la presencia de sales en el agua y el suelo, siendo las principales los cloruros seguidos de sulfuros, bicarbonatos, magnesio, calcio y bromuros de potasio. El cloruro de sodio, conocido comercialmente como sal, es aprovechado por la población que vive en estas zonas. El objetivo de este estudio fue aislar y caracterizar taxonómicamente las bacterias presentes en las lagunas de Mórrope y Bayóvar y evaluar la actividad antiproliferativa de los extractos crudos y fracciones de estos microorganismos y sus fracciones frente a diferentes líneas celulares tumorales. Se aislaron 211 bacterias, de las cuales 166 se reactivaron y caracterizaron morfologicamente y 50 se identificadas mediante secuenciación y análisis filogenético del gen 16S del ARN ribosómico. La identificación molecular agrupó las bacterias en los géneros Streptomyces (n=39) Pseudonocardia (n=3), Staphylococcus (n=4), Pseudomonas (n=2) y Bacillus (n=2). Se obtuvieron 23 extractos crudos 23 extractos crudos se obtuvieron a partir del crecimiento microbiano y la extracción líquido-líquido con disolvente acetato de etilo (AcOEt) para las pruebas antiproliferativas con sulforodamina B (SRB) contra líneas celulares tumorales. Los aislados M-92, B- 146, B-81 y B-8 pertenecen al género Streptomyces y mostraron resultados prometedores contra células tumorales, glioma U251; MCF7 de mama; NCI-H460 de pulmón de células no pequeñas. Para la amplificación a escala y el fraccionamiento, aislamiento e identificación de sustancias bioactivas, se seleccionaron los aislados M-92, B-146, B-81 y se cultivaron en tres medios de cultivo diferentes, NB, ISP2 y R2A, de ellos, el medio R2A mostró los mejores resultados en términos de actividad antiproliferativa. Sin embargo, el mayor rendimiento en masa se obtuvo con el medio ISP2. El crudo y fracciones del aislado B-81 se evaluaron por su potencial actividad antiproliferativa contra actividad antiproliferativa contra un panel de nueve líneas celulares tumorales, glioma U251 MCF7 de mama; NCI-H460 de pulmón de células no pequeñas, UACC-62 de melanoma, NCIADR/RES de ovario resistente a múltiples fármacos, 786-O de adenocarcinoma de riñón, OVCAR-03 ovario, cólon HT-29 y leucemia K562, y uno no tumoral, queratinocito HaCaT, con la fracción 3 (MeOH 100%) y la fracción 4 (MeOH-AcOEt) fueron las más activas. El perfil químico del extracto crudo y las fracciones del aislado B-81 se investigó mediante UHPLC-MS y ESI-MS/MS y las moléculas detectadas por relación masa-carga (m/z) se sugieren la presencia de sustancias descritas en la bibliografía como Benastatina A, Foslactomicina C, Actinomicina A, Asparenomicina A, Azinnomicina B, entre otras; biomoléculas que ya son documentados, así como nuevas moléculas que pueden pertenecer a otras clases químicas de compuestos presentes en compuestos presentes en las actinobacterias del género Streptomyces. Los resultados obtenidos en este estudio han demostrado que el medio halófilo representa una fuente prometedora de microorganismos capaces de producir nuevos compuestos con potencial antiproliferativo.
Note: Descargue el texto completo en el repositorio institucional de la Universidade Estadual de Campinas: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635039
Discipline: Genética y Biología Molecular en el área de Microbiología
Grade or title grantor: Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia
Grade or title: Maestra en Genética y Biología Molecular en el área de Microbiología
Juror: Gomes Dias, Sandra Martha; Lanza Destéfano, Suzete Aparecida
Register date: 24-Aug-2023

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