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Metagenômica comparativa de florações de cianobactérias em reservatórios de água do estado de Pernambuco

Processo: 13/15296-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de maio de 2014 - 30 de abril de 2017
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Ecologia - Ecologia de Ecossistemas
Pesquisador responsável:Adriana Sturion Lorenzi
Beneficiário:Adriana Sturion Lorenzi
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Pesq. associados:Maria Do Carmo Bittencourt de Oliveira
Bolsa(s) vinculada(s):16/07537-8 - Potencial molecular para biossíntese de inibidores de proteases em cianobactérias do gênero Microcystis e avaliação de toxicidade, BP.IC
16/07414-3 - Avaliação molecular do potencial de produção de saxitoxinas em cianobactérias dos gêneros Cylindrospermopsis e Geitlerinema, BP.IC
14/24066-3 - Investigação molecular de genes envolvidos na biossíntese de substâncias bioativas em linhagens de cianobactérias isoladas de ecossistemas aquáticos do semiárido brasileiro, BP.IC
14/01913-2 - Metagenômica comparativa de florações de cianobactérias em reservatórios de água do Estado de Pernambuco, BP.JP
Assunto(s):Biologia computacional  Reservatórios  Água  Cianobactérias  Fitoplâncton  Metagenômica 

Resumo

Cianobactérias são componentes importantes do fitoplâncton e estão presentes na maioria dos reservatórios brasileiros. Algumas espécies são capazes de produzir potentes toxinas (ex: microcistinas, saxitoxinas, cilindrospermopsinas, anatoxinas, dentre outras) com atividades biológicas distintas. Especialmente em ambientes eutrofizados, esses micro-organismos podem apresentar crescimento intenso, fenômeno conhecido como floração, afetando a qualidade da água para consumo e recreação. No nordeste do Brasil, o problema das florações é potencializado pelo regime hídrico, com intensos períodos de seca, condição que exige um grande número de reservatórios e longo período de residência, favorecendo sua ocorrência. Devido à escassez de estudos moleculares em reservatórios nordestinos, a presente proposta visa avaliar a estrutura metagenômica de cianobactérias nas florações dos reservatórios de Ingazeira e Mundaú, relacionando-a ao potencial para a produção de cianotoxinas, a partir de métodos independentes de cultivo. Este estudo visa ainda a complementação de trabalhos já realizados nesses ambientes e, para tanto, as amostras já se encontram disponíveis para análise. Amplicons serão obtidos por PCR (Reação em Cadeia da Polimerase) para a região do espaço intergênico (ITS) entre as subunidades 16S-23S do RNAr, e também a região cpcBA-IGS do operon da ficocianina (PC), a partir de DNA genômico. O potencial toxicológico nas florações será avaliado pela amplificação dos genes envolvidos na biossíntese de microcistinas (gene mcyE), de saxitoxinas (gene sxtA) e de cilindrospermopsinas (gene cyrJ). Os produtos de PCR serão purificados e usados para o sequenciamento metagenômico pelo sistema MiSeq Illumina. As sequências produzidas serão comparadas pela análise BLAST (NCBI) e suas relações evolutivas serão estabelecidas por meio da construção de árvores filogenéticas. A produção de cianotoxinas nas florações será verificada por HPLC. Essa proposta representa o primeiro estudo metagenômico de cianobactérias em reservatórios de água no Brasil, e visa inovar os estudos sobre ecologia molecular desenvolvidos no Laboratório de Cianobactérias da ESALQ/USP, introduzindo uma nova abordagem. O projeto terá duração de dois anos e permitirá estabelecer uma estreita colaboração com a Universidade Federal Rural de Pernambuco, onde estudos taxonômicos e levantamentos florísticos sobre a ocorrência de cianobactérias em Pernambuco já foram realizados. A proposta contemplará também artigos científicos voltados para as áreas de ecologia molecular de cianobactérias e de saúde pública. (AU)

Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
LORENZI, ADRIANA STURION; CHIA, MATHIAS AHII; CARDOSO LOPES, FABYANO ALVARES; SILVA, GENIVALDO GUEIROS Z.; EDWARDS, ROBERT A.; BITTENCOURT-OLIVEIRA, MARIA DO CARMO. Cyanobacterial biodiversity of semiarid public drinking water supply reservoirs assessed via next-generation DNA sequencing technology. JOURNAL OF MICROBIOLOGY, v. 57, n. 6, p. 450-460, JUN 2019. Citações Web of Science: 0.
CHIA, MATHIAS AHII; CORDEIRO-ARAUJO, MICHELINE KEZIA; LORENZI, ADRIANA STURION; BITTENCOURT-OLIVEIRA, MARIA DO CARMO. Cylindrospermopsin induced changes in growth, toxin production and antioxidant response of Acutodesmus acuminatus and Microcystis aeruginosa under differing light and nitrogen conditions. ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY, v. 142, p. 189-199, AUG 2017. Citações Web of Science: 5.
CHIA, MATHIAS AHII; CORDEIRO-ARAUJO, MICHELINE KEZIA; LORENZI, ADRIANA STURION; BITTENCOURT-OLIVEIRA, MARIA DO CARMO. Does anatoxin-a influence the physiology of Microcystis aeruginosa and Acutodesmus acuminatus under different light and nitrogen conditions?. Environmental Science and Pollution Research, v. 23, n. 22, p. 23092-23102, NOV 2016. Citações Web of Science: 6.
LORENZI, ADRIANA STURION; SILVA, GENIVALDO GUEIROS Z.; CARDOSO LOPES, FABYANO ALVARES; CHIA, MATHIAS AHII; EDWARDS, ROBERT A.; BITTENCOURT-OLIVEIRA, MARIA CARMO. Draft Genome Sequence of Cylindrospermopsis raciborskii (Cyanobacteria) Strain ITEP-A1 Isolated from a Brazilian Semiarid Freshwater Body: Evidence of Saxitoxin and Cylindrospermopsin Synthetase Genes. MICROBIOLOGY RESOURCE ANNOUNCEMENTS, v. 4, n. 3 MAY-JUN 2016. Citações Web of Science: 0.

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