PPBIOTEC - Programa de Pós-graduação em Biotecnologia
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Resultados da Pesquisa
Item Predição metabólica e prospecção de bactérias biocontroladoras e promotoras de crescimento vegetal obtidas em cavernas ferruginosas do Quadrilátero Ferrífero como potenciais inoculantes.(2022) Lemes, Camila Gracyelle de Carvalho; Moreira, Leandro Marcio; Moreira, Leandro Marcio; Santos, Taides Tavares dos; Oliveira, Fábio Soares de; Cruz, Izinara Rosse da; Ribeiro, Sérvio PontesO Quadrilátero Ferrífero (QF) possui elevada concentração de minérios no solo, o que leva ao alto extrativismo, fato este que se contrapõe à sua importância biológica por desencadear perdas de biodiversidade e de possíveis potenciais biotecnológicos, por exemplo a partir da microbiota. Nesse ambiente, as cavernas ferruginosas se apresentam como paisagens com características geomorfológicas distintas, como diferentes altitudes e composição estrutural. Este trabalho teve como objetivos gerais realizar a predição metabólica funcional (anál. independ. de cult) e prospectar bactérias biocontroladoras e promotoras de crescimento vegetal (BPCV) (métodos dependentes de cultivo) a partir de substratos provenientes de cavernas ferruginosas do QF. Para isso, foram coletadas amostras de piso e teto de sete cavernas ferruginosas, uma amostra de caverna de quartzito e uma amostra de solo externa às cavidades. Inicialmente, foi realizada uma análise em larga escala da sequência do gene 16S rRNA (parte finalizada no mestrado) e a predição funcional (realizada ao longo do doutorado). Em paralelo, foi realizado o isolamento, cultivo e verificação das atividades de biocontrole e biofertilização. Na análise de predição metabólica, categorias de interesse biotecnológico mostraram diferenças estatísticas entre a amostra de caverna quartzítica e as amostras das cavernas ferruginosas, sendo encontradas maiores proporções de sequências para as categorias: mecanismos de transdução de sinal, metabolismo do nitrogênio, biossíntese de novobiocina e sistema de secreção. Um total de 563 isolados cultiváveis foram obtidos, catalogados e cultivados em placas de 96 poços, compondo matrizes de ensaios de inibição in vitro contra os fitopatógenos Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc306), Fusarium oxysporum e Colletotrichum lindemuthianum (Cl89). Os resultados mostraram que 47 isolados inibiram Xcc306, sendo que nenhum isolado da amostra de solo externa às cavidades apresentou resultados positivos. Entre os isolados que inibiram o Xcc306 in vitro, nove reduziram entre 36-68% da lesão causada pelo Xcc306 quando co-inoculados em plantas de limão-cravo, sem induzir resposta de hipersensibilidade. Vinte dos 47 inibiram o crescimento de Fusarium sp. diretamente em 51-73% e 15 indiretamente em 75-81%. Esses 15 inibiram o crescimento de Cl89 in vitro (até 93% diretamente e 100% indiretamente), fixaram nitrogênio, produziram proteases e sideróforos, mostraram capacidade de motilidade, produziram biofilme e exceto 1 isolado (A1), todos solubilizaram fosfato inorgânico. Os isolados com propriedades mais relevantes para candidatos a BPCV foram identificados como Serratia sp., Dickeya sp., e Nissabacter sp. Este trabalho apresenta pela primeira vez o potencial bacteriano associado a cavernas ferruginosas previamente desconhecidas para aplicação agrícola e ambiental, como candidatos a potenciais inoculantes biológicos.Item Diversidade metagenômica e potencial biotecnológico de cavernas de canga do Quadrilátero Ferrífero.(2018) Lemes, Camila Gracyelle de Carvalho; Moreira, Leandro Marcio; Moreira, Leandro Marcio; Salgado, André Augusto Rodrigues; Silva, Silvana de QueirozO Quadrilátero Ferrífero (QF) possui alta concentração de minérios em seu solo, o que tem propiciado um elevado extrativismo que se contrapõe à sua importância biológica. Nesta área, cavernas de cangas apresentam-se como ambientes com características geomorfológicas únicas. Poucas destas cavernas foram catalogadas e um número ainda mais reduzido foi incorporado em estudos biológicos, o que torna esse geossistema ferruginoso um ambiente altamente propício para novas descobertas de cunho microbiológico e biotecnológico. O objetivo deste trabalho foi investigar a diversidade bacteriana e o potencial biotecnológico em cavernas de canga associadas a aflorame ntos ferruginosos por metagenômica DNAr 16S. Para isso, foram coletadas amostras do piso e do teto de 7 cavernas de canga e 1 caverna de quartzito (controle) na região do QF, em condições estéreis. O DNA total foi extraído e a região V4-V5 da subunidade ribossomal 16S foi sequenciada usando plataforma PGM™. Um total de 6 milhões de leituras foram identificadas. Análise de α-diversidade revelou que as cavernas de canga apresentam maior riqueza em relação à caverna controle. Análise de β-diversidade demonstrou que as cavernas de canga e a de quartzito apresentam classificações filogenéticas distantes, ainda mais quando os estratos piso e teto foram avaliados independentemente. Esta diversidade ficou evidenciada em nível de gênero, muitos dos quais já descritos na literatura como sendo potenciais organismos de interesse biotecnológico, por exemplo Actinoallomurus, Cystobacter e outros. Uma análise mais aprofundada de três das cavernas selecionadas, todas inseridas na região da Chapada de canga no município de Mariana, mostrou que apesar de geograficamente estarem muito próximas, apresenta m riqueza e diversidade significativamente diferentes entre si. Estes resultados colocam em destaque pela primeira vez um patrimônio genético mineiro ainda desconhecido em estudos biológicos e evidenciam a necessidade de incorporação desta área em programa s de conservação, ainda mais por estar sobre iminente pressão pela ação antrópica.