PPBIOTEC - Programa de Pós-graduação em Biotecnologia
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Resultados da Pesquisa
Item Efeito da contaminação por arsênio sobre a comunidade de bactérias cultiváveis do solo.(2021) Rocha, Lorrana Cachuite Mendes; Garcia, Camila Carrião Machado; Moreira, Leandro Marcio; Garcia, Camila Carrião Machado; Barboza, Natália Rocha; Silva, Silvana de QueirozO Arsênio é um semi-metal amplamente difundido na crosta terrestre associado a outros compostos minerais. Atividades antrópicas, como mineração e agricultura, e naturais como o intemperismo de rochas elevam a quantidade de As no ambiente. Os compostos derivados de As são considerados altamente tóxicos, estando associados ao desenvolvimento de uma série de patologias em resposta à intoxicação aguda e crônica, como doenças de pele e gastrointestinais, e diversos tipos de câncer. Sendo assim, estudar processos que possam nos auxiliar no tratamento de solos e águas contaminadas é de grande importância. Bactérias têm se mostrado microrganismos bastante interessantes para esses processos. Neste trabalho, procuramos avaliar o efeito da contaminação por arsênio sobre a comunidade bacteriana dos solos através de métodos dependentes de cultivo. Inicialmente, bactérias foram isoladas a partir de solo contaminado artificialmente com 55 µg/Kg de Arsenato de Sódio, solo naturalmente contaminado proveniente do quadrilátero ferrífero e solo controle entre 0 e 115 dias após a contaminação. Foram isolados 466 microrganismos e estes selecionados de acordo com suas tolerâncias às doses de 10-15 mM de Arsenato de Sódio e 1-3 mM de Arsenito de Sódio. Os 29 isolados mais tolerantes foram submetidos a crescimento em presença de Manganês (20-70 mM), Ferro (6-15 mM), diferentes valores de pH (4-12) e doses mais elevadas de arsenito (4-15 mM) e arsenato (25-400 mM). Os 10 isolados mais resistentes quanto à tolerância aos metais e principalmente arsenito e arsenato foram novamente selecionados e caracterizados quanto à formação de biofilme, curva de crescimento, tolerância ao peróxido de hidrogênio (10-200 mM) e características morfológicas e de parede celular. Nossos resultados apontam para um conjunto de bactérias com alta resistência a As, prospectadas principalmente do solo tratado com As, e que podem ser utilizadas em atividades de remediação de ambientes contaminados com o semi-metal.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.