PPBIOTEC - Programa de Pós-graduação em Biotecnologia
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Resultados da Pesquisa
Item Prospecção da tolerância de bactérias isoladas da região do Quadrilátero Ferrífero a diferentes agentes tóxicos.(2020) Silva, Sibele Aryadne da; Garcia, Camila Carrião Machado; Moreira, Leandro Marcio; Cruz, Izinara Rosse da; Barboza, Natália Rocha; Garcia, Camila Carrião MachadoO Quadrilatéro Ferrífero (QF) está localizado na porção centro-sul de Minas Gerais. Possui solo rico em metais e minerais de alto interesse econômico, o que justifica a intensa atividade mineradora na região. Ao mesmo tempo, possui alta diversidade de plantas com elevado grau de endemismo, que estão diretamente associadas à elevada pressão seletiva induzida por características como ampla variação diária de temperatura, alta incidência de radiação solar, baixa umidade relativa do ar, pobreza de nutrientes e água, além da presença massiva de metais no solo. Dadas características peculiares, o objetivo deste trabalho foi prospectar o potencial biotecnológico de 64 bactérias cultiváveis previamente isoladas de solos de canga e plantas obtidas na Serra da Moeda e Jardim Canadá quanto a capacidade de tolerar distintos agentes tóxicos. Para isso todas as bactérias foram desafiadas a diversas doses de sais metálicos, luz ultravioleta, peróxido de hidrogênio (H2O2), bromato de potássio (KBrO3), variações de pH, além de ensaio para a quantificação da produção de biofilme. Do total de isolados testados, 11 apresentaram tolerância a todos os metais pesados e ao arsênio em todas as doses utilizadas. Quanto a tolerância à luz UVC, 14 isolados foram tolerantes à dose de 75,6 J/m2 de luz UVC. Nove isolados foram tolerantes ao peróxido de hidrogênio (100mM). Cinquenta e um isolados cresceram em pH 5,0; 7,0; 9,0; 11,0 e 12;0 e todos apresentaram também a capacidade de produzir biofilme. O sequenciamento parcial do gene ribossomal 16S permitiu identificar algumas bactérias dos gêneros Pantoea sp, Acinectobacter sp, Bacillus sp, Lysinibacillus sp e Sporolactobacillus sp, gêneros previamente relatados em processos de biorremediação de águas e solos. Deste modo, nossos dados apontam que as bactérias isoladas da região do quadrilátero ferrífero poderão contribuir para o desenvolvimento de produtos de elevado interesse econômico como para a utilização em processos de biorremediação de efluentes ou áreas contaminadas com metais pesados.Item Bioprospecção do potencial antagônico de bactérias do Quadrilátero Ferrífero a Colletotrichum lindemuthianum.(2020) Matos, Rosilene Cristina de; Moreira, Leandro Marcio; Moreira, Leandro Marcio; Souza, Gustavo Henrique Bianco de; Queiroz, Maria Vieira deO Quadrilátero Ferrífero (QF) por compreender ambientes únicos é considerado uma área de particular importância biológica, as bactérias associadas as raízes de plantas podem beneficia-las por meio de estímulo ao seu desenvolvimento, assim como na proteção à patógenos. Os fungos fitopatogênicos são responsáveis por grande parte das perdas na agricultura, destes, a fusariose ocasionada pelo fungo Fusarium oxysporum e antracnose causada pelo fungo fitopatogênico Colletotrichum lindemuthianum, são doenças de relativa importância visto a severidade e o difícil controle que normalmente é realizado por meio de produtos químicos. Neste contexto, este estudo objetivou investigar o potencial antagônico e a de promoção de crescimento vegetal em plantas de Phaseolus vulgaris de bactérias extraídas de solos e plantas da região do Quadrilátero Ferrífero contra o fungo causador da antracnose no feijoeiro Colletotrichum lindemuthianum. Para isso, 62 isolados bacterianos obtidos a partir de uma coleção existente no Laboratório de Interação Bactéria Ambiente – LabGiba da Universidade Federal de Ouro Preto, tiveram sua atividade antagônica avaliada inicialmente contra o fungo Fusarium oxysporum, e em seguida confrontados contra o fungo alvo desse estudo, Colletotrichum lindemuthianum cepa C89 (CICL89). Os 18 isolados que apresentaram potencial de inibição entre 20, 25% e acima de 50% para Fusarium foram avaliados quanto á sua atividade antagônica contra CICL89 por meio dos ensaios de inibição direta, indireta por compostos voláteis, indireta por compostos não voláteis difusíveis e ensaio de termoestabilidade dos isolados. Os cinco isolados que obtiveram taxa de inibição acima de 67% foram selecionados para os ensaios de promoção de crescimento vegetal, essencialmente, capacidade de solubilizar fosfato, positiva para 3 isolados, e produzir sideróforos, positivo para 2 isolados. Em seguida procedeu o ensaio em casa de vegetação para verificar o potencial in vivo, porém, devido a condições de padronização desfavoráveis os resultados obtidos não puderam ser conclusivos. Dos cinco isolados de interesse, quatro foram identificados como sendo dos gêneros: Pantoea e Acinetobacter, o isolado LR1 será sequenciado posteriormente para correta identificação. Constatou-se assim que isolados ambientais de um geossistema pouco estudado podem ser eficientes controladores do crescimento de C. lindemuthianum in vitro, permitindo estabelecer uma prova de conceito para ensaios de controle biológico deste fitopatógeno em campo.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.