Revelando a microbiota ativa do solo no ciclo do metano na conversão de floresta por marcação isotópica

• Processo: 17/09616-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de julho de 2017
• Vigência (Término): 31 de março de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
• Pesquisador responsável: Tsai Siu Mui
• Beneficiário: Fernanda Mancini Nakamura
• Supervisor: Jorge Luiz Mazza Rodrigues
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Local de pesquisa: University of California, Davis (UC Davis), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 15/12282-6 - Microcosmos e o papel da microbiota ativa no ciclo do metano em solos sob florestas e pastagem da amazônia oriental, BP.DR
• Assunto(s): Ecologia molecular Microbiologia do solo Metagenômica Estabilização dos solos Amazônia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: GC fractionation | metagenomics | methanotrophs | Stable Isotope Probing (SIP) | 13Ch4 | Ecologia molecular microbiana de solo

Resumo

Solos amazônicos vem sendo convertidos através da história em pastagens e áreas agrícolas. As mudanças na cobertura do solo promovem modificações nos atributos químicos e físicos do solo que influenciam a estrutura da microbiota e seus papéis biológicos. Estudos da biologia dos gases de efeito estufa de solos tropicais não são conclusivos e a magnitude das mudanças na Amazônia podem consideravelmente impactar os ciclos biogeoquímicos. O projeto de doutorado sob auxílio 2015/12282-6 objetiva identificar a microbiota atuante no ciclo do metano para entender sua dinâmica ao longo das mudanças dos parâmetros do solo com abordagem multidimensional de microcosmos de atmosfera de metano para enriquecimento do solo em populações de metanotróficas a fim de aumentar o poder de sua visualização. O projeto é composto por dois estudos: ESTUDO I - Acessar a microbiota que metaboliza o metano em solos tropicais em transição de floresta através de análises avançadas em bioinformática e estatística de metadados gerados por metagenômica (metaG) e metatranscritômica (metaT) de incubações de 8 dias com 12CH4. Os ácidos nucléicos já foram enviados para sequenciamento shotgun e no momento estamos aguardando a geração dos metadados. ESTUDO II - Acessar a microbiota que consome derivados de 13C na cadeia trófica, proveniente do 13CH4, em que análises avançadas em bioinformática e estatística são necessárias, como também metadados gerados a partir de metagenômica (metaG) de incubações de 15 e 30 dias com 12CH4 e 13CH4 seguido das técnicas Stable Isotope Probing (SIP; Sonda de Isótopo Estável) e GC Fractionation (GCf; Fracionamento do conteúdo GC), as quais separam o DNA marcado e rico em GC, respectivamente, do restante da comunidade. No momento, o DNA está pronto para seguir com as técnicas subsequentes. PROPOSTA DO ESTÁGIO EM PESQUISA NO EXTERIOR - Desenvolvimento de técnicas de centrifugação por densidade isotópica que engloba SIP e GCf para metaG em 8 meses, técnicas sob escopo do Prof. Dr. Jorge L. M. Rodrigues, da University of California Davis (CA, USA). A impossibilidade de desenvolver análises estatísticas para correlação de metadados, a introdução formal a esta faculdade será possível em 2 meses juntamente ao Prof. Dr. Brendan J. M. Bohannan, da University of Oregon (OR, USA), o qual possui habilidade em modelagem matemática para estudos de direcionadores da biodiversidade de microrganismos. Além disso, ambas instituições proverão suporte ao desenvolvimento de pipelines padrão de bioinformática e estatística de metadados do trabalho iniciado no Brasil e dos metadados a serem gerados nos EUA. (AU)

Publicações científicas

(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)

VENTURINI, ANDRESSA M.; DIAS, NAISSA M. S.; GONTIJO, JULIA B.; YOSHIURA, CAIO A.; PAULA, FABIANA S.; MEYER, KYLE M.; NAKAMURA, FERNANDA M.; DA FRANCA, ALINE G.; BORGES, CLOVIS D.; BARLOW, JOS; et al. Increased soil moisture intensifies the impacts of forest-to-pasture conversion on methane emissions and methane-cycling communities in the Eastern Amazon. Environmental Research, v. 212, p. 13-pg., 2022-04-06. (14/50320-4, 15/13546-7, 15/08564-6, 19/25931-3, 17/09616-5, 17/26138-0, 15/19979-2, 16/11268-2, 17/09643-2, 17/09952-5, 15/12282-6, 18/14974-0)