In silico analysis of the biodiversity of endophytic fungi isolated from the Brazilian Cerrado / Análise in silico da biodiversidade de fungos endofíticos isolados do Cerrado brasileiro

ABSTRACT

Abstract Endophytic microorganisms are those that inhabit the interior of plant tissues and organs without causing damage to the plant, triggering a mutualistic interaction. These endophytes are known to produce compounds with various applications in the areas of biotechnology, pharmaceutical industry and agriculture; therefore, molecular methods are used to investigate the phylogeny of these organisms. The Brazilian Cerrado is the second largest biome in Brazil and is considered a hotspot, with a high diversity of endemic fauna and flora. The objective of this work was to analyze, through in silico analysis, the phylogeny of cultivable endophytic fungi isolated from plants found in the Brazilian Cerrado biome. A search was carried out for articles that worked with endophytes in the period between 2012 and 2022. The dendrogram was generated using the Neighbor-joining method based on the ITS1-5.8S-ITS2 conserved region obtained by GenBank codes of isolated endophytes. The genera Xylaria, Diaporthe, and Colletotrichum were isolated in more than three plants in the seven articles found. Most of the articles found related to the biodiversity of endophytic fungi from the Brazilian Cerrado aim at the bioprospecting of bioactive compounds, through culture-dependent methods; as such, a part of endophytic diversity may be lost due to the inability of certain endophytes to grow in artificial media. In silico analysis can assist in the investigation of phylogenetic relationships between endophytic fungi and has the potential to guide future work aimed at prospecting for bioactive compounds, phylogenetic identification, or biodiversity of this group of endophytes.

RESUMO

Resumo Microrganismos endofíticos são aqueles que vivem no interior de tecidos e órgãos vegetais sem causar dano à planta, desencadeando uma interação mutualística. Esses endófitos são conhecidos por produzir compostos com diversas aplicações nas áreas de biotecnologia, indústria farmacêutica e agricultura; logo, métodos moleculares são utilizados para investigar a filogenia destes organismos. O Cerrado brasileiro é o segundo maior bioma do Brasil e é considerado um hotspot, com uma alta diversidade de fauna e flora endêmica. O objetivo deste trabalho foi analisar, por meio da análise in silico, a filogenia de fungos endofíticos cultiváveis isolados de plantas encontradas no bioma Cerrado brasileiro. Foi realizada uma busca por artigos que trabalharam com endófitos no período entre 2012 e 2022. O dendrograma foi gerado usando o método Neighbor-joining baseado na região conservada ITS1-5.8S-ITS2 obtida pelos códigos GenBank de endófitos isolados. Os gêneros Xylaria, Diaporthe e Colletotrichum foram isolados em mais de três plantas nos sete artigos encontrados. A maior parte dos artigos encontrados relacionados à biodiversidade de fungos endofíticos do Cerrado brasileiro visam à bioprospecção de compostos bioativos, através de métodos dependentes de cultura; como tal, uma parte da diversidade endofítica pode ser perdida devido à incapacidade de certos endófitos crescerem em meios artificiais. A análise in silico pode auxiliar na investigação das relações filogenéticas entre fungos endofíticos e tem potencial para orientar trabalhos futuros voltados à prospecção de compostos bioativos, identificação filogenética ou biodiversidade deste grupo de endófitos.