Microorganisms: the secret agents of the biosphere, and their key roles in biotechnology / Micro-organismos: os agentes secretos da biosfera, e seus papéis determinantes na biotecnologia

Abstract We present a survey of projects that have been funded by FAPESP under the BIOTA-Microorganisms program. These projects generated a wide variety of results, including the identification of novel antibacterial-producing microorganisms, the characterization of novel microbial enzymes for industrial applications, taxonomic classification of novel microorganisms in several environments, investigation of the soil and mangrove microbial ecosystems and its influence on endangered plant species, and the sequencing of novel metagenome-assembled genomes. The results surveyed demonstrate the importance of microorganisms in environments that play important roles in human activities as well as the potential that many of these microorganisms have in contributing to biotechnological applications crucial for human survival in the 21st century.

Resumo Apresentamos um levantamento comentado de projetos financiados pelo programa BIOTA-Micro-organismos. Estes projetos geraram uma variada gama de resultados, incluindo a identificação de novos micro-organismos produtores de compostos antibacterianos, a caracterização de novas enzimas microbianas para usos industriais, classificação taxonômica de novos micro-organismos presentes em diversos ambientes, investigação de ecossistemas microbianos em solos e mangues e sua influência sobre plantas ameaçadas, e o sequenciamento de vários novos genomas microbianos derivados de metagenomas. Os resultados descritos demonstram o papel-chave de micro-organismos em ecossistemas importantes para atividades humanas, assim como o potencial que vários desses micro-organismos tem de contribuir para aplicações biotecnológicas cruciais para a sobrevivência humana no século 21.

Indole monoterpene alkaloids from Chimarrhis turbinata DC Prodr: a contribution to the chemotaxonomic studies of the Rubiaceae family / Alcalóides indólicos monoterpênicos de Chimarrhis turbinata DC. Prodr.: uma contribuição para os estudos de quimiotaxonomia da família Rubiaceae

The morphological parameters used to establish close connections among species taxonomically different into the Rubiaceae family is complex, mainly due to the lack of information on habitat and morphoanatomical characters in the lower hierarchic groups, for example, Chimarrhis genus. The micromolecular profile of delimited species into determined taxa can be useful to establish the boundaries among close taxonomic groups, and to indicate evolutionary phylogenetic trends into the taxa. Several indole alkaloids isolated from C. turbinata showed to be a valuable tool to support the taxonomic classification performed by Robbrecht, who established the most recent taxonomy for Rubiaceae, based on morphological characters, and concluded that Chimarrhis belong to Condamineae, and subfamily Cinchonoideae.

A utilização de parâmetros apenas morfológicos para posicionar taxonomicamente diversas espécies em sub-famílias e tribos na família Rubiaceae é bastante problemática devido à falta de informações sobre a distribuição geográfica e de características morfoanatômicas nos níveis hierárquicos mais baixos, como por exemplo, o gênero Chimarrhis. O perfil micromolecular de diferentes espécies pode auxiliar na delimitação de tribos indicando tendências filogenéticas mais completas entre as tribos das sub-famílias, já que os metabólitos secundários são expressões de adaptação, regulação e evolução de um determinado táxon. Nesse contexto, os alcalóides indólicos monoterpênicos isolados de Chimarrhis turbinata foram bastante úteis para embasar a classificação taxonômica feita por Robbrecht, em que posiciona Chimarrhis como um gênero da tribo Condamineae e subfamília Cinchonoideae.

Bioactive flavone dimers from Ouratea multiflora (Ochnaceae)

Chromatographic fractionation of the organic extract from leaves of Ouratea multiflora afforded the flavone dimers heveaflavone, amentoflavone-7'',4''''-dimethyl eter, podocarpusflavone-A and amentoflavone. Their structures were elucidated from spectral data, including 2D-NMR experiments of the natural substances. Biological activities of all isolates were evaluated, using antimicrobial assay against Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis, cytotoxicity assay against mouse lymphoma (L5178) and KB cell lines, TLC screening for acetylcholinesterase inhibitors and antioxidant activity measured by DPPH test.

O fracionamento cromatográfico do extrato orgânico das folhas de Ouratea multiflora forneceu os flavonóides diméricos, heveaflavona, 7'',4''''-dimetilamentoflavona, podocarpusflavona-A e amentoflavona. Suas estruturas foram elucidadas com base nos dados espectrais, incluindo experimentos bidimensionais de RMN, das substâncias naturais. A atividade antibiótica de todos os isolados foi avaliada, usando-se as bacterias Gram-positivas Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis. Teste de citotoxicidade nas linhagens de linfoma de ratos (L5178) e KB também foram conduzidos para avaliar os extratos e os flavonóides isolados. a triagem biológica para a avaliação de atividade antioxidante e inibidora de acetil colinesterase foram conduzidas pela técnica da bioautografia com DPPH e teste pelo teste de Ellman respectivamente.

Modelagem molecular aplicada ao desenvolvimento de moléculas com atividade antioxidante visando ao uso cosmético / Molecular modeling applied to the development of molecules with antioxidant activity for cosmetic use

Várias hipóteses e constantes estudos são realizados com o intuito de elucidar o envelhecimento cutâneo. Para prevenir e contornar este processo torna-se necessário reforçar nossas defesas naturais antioxidantes endógenas. Diversas substâncias antioxidantes exógenas, como vitaminas, extratos vegetais, dentre outras, são utilizadas pela Cosmetologia nos produtos antienvelhecimento. O objetivo deste artigo é apresentar de que forma a Modelagem Molecular pode ser uma ferramenta útil na pesquisa por novas substâncias cosméticas antioxidantes para combater o envelhecimento cutâneo.

Some hypotheses and constants studies are made with intention to elucidate the aging process. To prevent and to attenuate the cutaneous aging it becomes necessary to strengthen our endogenous antioxidant natural defenses. Diverse exogenous antioxidant substances, as vitamins, vegetal extracts and others, have been used by the Cosmetology in antiaging products. The objective of this paper is to show how the Molecular Modeling can be an useful tool in the research for new antioxidant cosmetic substances to face the cutaneous aging.