Ecological Diversity and Proteomics of Cnidarians: Exploring Bioactive Compounds and their Potential for Aquaculture
Year: 2025
Type: dissertation
Abstract: A biodiversidade marinha é uma componente fundamental dos serviços dos ecossistemas marinhos e desempenha um papel vital na sua conservação e gestão sustentável.Apesar da importância ecológica e económica das espécies marinhas, muitos grupos, como os cnidários, permanecem pouco estudados.Este diversificado filo ancestral, que compreende principalmente organismos marinhos pertencentes a Anthozoa (p.ex., anémonas-do-mar e corais) e Medusozoa (p.ex., medusas e hidrozoários), desempenha funções essenciais no ambiente marinho.No entanto, persistem lacunas no nosso conhecimento relativamente a estes organismos, devido às dificuldades associadas à sua amostragem, deteção e análise molecular.É essencial enfrentar estes desafios para alcançar uma conservação eficaz da biodiversidade e um avanço biotecnológico sustentável com base no potencial inexplorado destes organismos.Assim, esta tese investiga a diversidade dos cnidários, o potencial dos péptidos antimicrobianos (AMPs) de invertebrados aquáticos, onde se incluem os cnidários, e a proteómica de duas espécies de cnidários, com o objetivo de melhorar a compreensão dos seus papéis ecológicos e das suas aplicações biotecnológicas.Foi compilado um conjunto de dados abrangente de espécies de cnidários da região ibérica, através da integração de dados ómicos globais, proporcionando novos conhecimentos sobre a sua biologia e ecologia (Capítulo 2).Este recurso não só identifica espécies de importância ecológica e socioeconómica, como também evidencia a necessidade urgente de mais estudos ómicos.A investigação realizada nesta tese explora ainda as propriedades antimicrobianas dos invertebrados aquáticos, examinando a diversidade, estrutura e funções dos seus AMPs (Capítulo 3).Estas moléculas bioativas apresentam um potencial significativo para combater a resistência aos antimicrobianos (AMR), atuando como elementos-chave na luta contra os patógenos e oferecendo potenciais aplicações em várias indústrias, incluindo na aquacultura.Ao catalogar quase 350 AMPs provenientes de 10 filos de invertebrados, este estudo sublinha tanto o potencial destas moléculas como os desafios associados à sua validação e aplicação prática.Contributos adicionais são fornecidos pela análise proteómica de duas espécies de cnidários, a anémona-do-mar Actinia fragacea (Anthozoa) (Capítulo 4) e a medusa-depintas Phyllorhiza punctata (Capítulo 5), que revela novos compostos bioativosincluindo toxinas e AMPs-com promissoras aplicações biotecnológicas.A análise proteómica de A. fragacea elucida a composição do seu extrato de nematocistos, bem como dos seus tecidos e secreções do muco, enquanto o estudo integrado de iv FCUP Ecological Diversity and Proteomics of Cnidarians: Exploring Bioactive Compounds and their Potential for Aquaculture proteómica e transcriptómica de P. punctata recorre a abordagens computacionais e algoritmos preditivos baseados em inteligência artificial para identificar moléculas com relevância biotecnológica.Globalmente, esta tese representa um avanço significativo na compreensão da ecologia dos cnidários, da diversidade ómica e do seu potencial biotecnológico, destacando os papéis cruciais destes organismos nos ecossistemas marinhos.Ao integrar a investigação da sua biodiversidade com a proteómica e a biologia computacional, esta tese oferece informações valiosas acerca do potencial inexplorado dos cnidários.Pesquisas futuras devem priorizar a ampliação dos dados moleculares, a validação dos AMPs em condições in vitro e in vivo, bem como a otimização da sua estabilidade, segurança e eficácia para aplicações sustentáveis, especialmente em áreas como a aquacultura.
Language: English
Subfield: Animal Science and Zoology
Domain: Life Sciences
SDG: Life below water
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7080234647