PPBIOTEC - Programa de Pós-graduação em Biotecnologia
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Resultados da Pesquisa
Item Bioprospecção de bactérias de regiões de canga do Quadrilátero Ferrífero : estratégia de busca de alvos com potencial biotecnológico.(2018) Caneschi, Washington Luiz; Moreira, Leandro Marcio; Moreira, Leandro Marcio; Silva, Cynthia Canêdo da; Teixeira, Mônica Cristina; Almeida Junior, Nalvo Franco de; Silva, Silvana de QueirozO extrativismo mineral na região do Quadrilátero Ferrífero brasileiro destruiu grandes áreas de terra, dizimando espécies vegetais e sua microbiota associada. Pouco se sabe sobre a microbiota da região. Assim bactérias cultiváveis associadas a plantas e de solos foram investigadas por seu potencial biotecnológico. Amostras foram coletadas de nove espécies de plantas e seis amostras de solos, sendo 65 isolados bacterianos cultiváveis obtidos. Estes representam predominantemente bacilos gram-positivos (70%) capazes de produzir amilases (55%), proteases (63%), celulases (47%), ácido indolacético (AIA) (46%), sideróforos (26%) e solubilizar fosfato (9%). Além disso, 65% destes foram resistentes à ampicilina, 100% eram sensíveis à tetraciclina e 97% tolerantes a altas concentrações de arsênio. Três isolados foram estudados ainda: o isolado FOB3 (Rosenbergiella sp.) produziu altas concentrações de AIA in vitro na ausência de triptofano, demonstrado pela melhora na germinação de planta e taxa de crescimento onde o isolado estava presente. Os isolados C25 (Acinetobacter sp.) e FG3 (Serratia sp.), tiveram plasmídeos extraídos e inseridos em células de E. coli, onde modificaram o perfil fisiológico das cepas transformadas. A cepa E. coli :: pFG3B apresentou a maior capacidade de produção de biofilme, além de aumento na taxa de replicação, tolerância ao arsênio e atividade de catalase, além de aumentar a integridade do DNA na presença de arsênio. A cepa Serratia sp. teve seu genoma completo sequenciado pela plataforma PacBio sendo identificada como Serratia liquefaciens cepa FG3 (SlFG3). Foi identificado um cromossomo de 5,7 Mpb (5398 genes) e dois plasmídeos com 159 Kbp (179 genes) e 125 Kpb (146 genes). A análise comparativa do genoma de SlFG3 foi realizada com 33 outras espécies de Serratia com genomas completos e revelou a presença de 18 supostas inserções de fagos, permitindo identificar 311 genes únicos para o SlFG3 e um core genome de 417 famílias de proteínas. A análise filogenômica baseada no core genome permitiu agrupar SlFG3 em um clado com outras três linhagens de S. liquefaciens (FDAARGOS125, HUMV21 e ATCC27592) e Serratia proteamaculans 568 (Sp568), que compartilham um core de 3998 famílias de proteínas ortólogas. Entre esses cinco genomas, 75 genes são compartilhados apenas em SlFG3 e S. protemaculans 568, ambos isolados de plantas, e 643 famílias de proteínas são exclusivas de SlFG3. A análise desses genes revelou a presença de uma via completa relacionada à degradação de protocatecuato e compostos cloroaromáticos. Além disso, SlFG3 possui um repertório diversificado de genes associados a NRPs / PKS, um conjunto completo de síntese de celulose e metabolismo oxidativo completo e reparo de DNA. Finalmente, SlFG3 ainda possui genes relacionados à tiolação de RNA e DNA, inserida em uma região de fago que pode proteger os ácidos nucléicos contra diferentes condições de estresse. Esses achados resumem que o SlFG3 parece estar bem adaptada à diferentes situações de estresse impostas por condições extremas além de ser extremamente interessante no estudo de mecanismos molecularese composição gênica que pode ser melhor explorado com alto potencial biotecnológico.Item Identificação de proteínas exclusivas de fitopatógenos da família Xanthomonadaceae : uso de genômica comparativa para identificação de novos alvos de combate.(2016) Assis, Renata de Almeida Barbosa; Moreira, Leandro Marcio; Guttman, David S.; Moreira, Leandro Marcio; Garcia, Camila Carrião Machado; Laia, Marcelo Luiz deA família Xanthomonadaceae compreende espécies diferentes de proteobactérias não patogênicas e patogênicas que infectam diferentes hospedeiros, incluindo humanos e plantas. Nesse estudo, foi realizado uma análise comparativa usando o genoma completo de 69 cepas bacterianas pertencentes à família Xanthomonadaceae com foco na identificação de famílias de proteínas exclusivas de fitopatógenos que poderiam justificar o estilo de vida e a capacidade desses microrganismos infectarem hospedeiros compatíveis. Foram identificadas sete famílias de proteínas fitopatógeno-específicas, todas supostamente secretadas pelo sistema secretório tipo II: PheA (CMs), LipA/LesA, VirK, e quatro famílias de proteínas envolvidas na degradação de N-glicanos, NixE, NixF, NixL e FucA1. Análises filogenéticas e in silico dessas famílias de proteínas revelaram que todas elas possuem ortólogos em outras bactérias simbióticas ou patogênicas de plantas e estão envolvidas na modulação e evasão do sistema imune. Uma vez que esse estudo inclui microrganismos estreitamente relacionados, com estilos de vida diferenciados e evidencia proteínas diretamente relacionadas com adaptação dentro dos tecidos vegetais, abordagens inovadoras podem ser implementadas visando não somente a utilização destas proteínas como alvos biotecnológicos para o controle da doença, mas também contribuindo para a nossa compreensão da coevolução de bactérias associadas a plantas.