Análise metagenômica da microbiota de solos de ambientes de mina de cobre

Autor(es)

Daniel Bedo Assumpção Castro

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2015-08-14

Membros da banca

Laura Maria Mariscal Ottoboni; Valeria Maia de Oliveira; Edmilson Ricardo Gonçalves

• Orientador: Laura Maria Mariscal Ottoboni; Renato Vicentini

Resumo

Várias pesquisas buscam compreender a diversidade e distribuição das comunidades microbianas na drenagem de mina, porém poucos estudos visam avaliar os genomas presentes em ambientes de mineração de cobre, sobretudo em relação a drenagem neutra e a pilha de minério que a forma. Assim, avaliações metagenômicas, de duas amostras de solos contaminados com drenagem neutra de mina e três amostras de solos de pilha de cobre, foram realizadas para identificação de genes e rotas metabólicas de interesse biotecnológico, industrial e ambiental. Todas as amostras analisadas foram obtidas na mina do Sossego e, as análises químicas das amostras apresentaram pH alcalino e grandes teores de cobre e níquel. A anotação taxonômica dos metagenomas apresentou predominância de sequências associadas aos filos Proteobacteria e Actinobacteria. Diferentemente de metagenomas de outras minas, os metagenomas da mina do Sossego revelaram maior porcentagem de sequências relacionadas ao filo Cyanobacteria. As análises estatísticas dos cinco metagenomas revelaram que as amostras de pilha de cobre estão enriquecidas com genes que codificam proteínas envolvidas no metabolismo de lipídeos, as quais estão relacionadas com a obtenção de carbono e nitrogênio. A metagenômica comparativa dos metagenomas do presente trabalho com trinta e um metagenomas disponíveis em banco de dados revelou maior quantidade de genes codificando proteínas associadas à tolerância ao cobre, subtilisinas ativas em pH alcalino e proteínas envolvidas na estabilidade celular, o que sugeriu que a microbiota já está adaptada a mina do Sossego. A busca por genes para tolerância a metais mostrou que a microbiota possui mecanismos comuns para lidar com diferentes metais e a reconstrução do metabolismo de enxofre indicou que ela é capaz de oxidar e reduzir compostos de enxofre, o que possui importância industrial e ambiental. Os metagenomas apresentaram genes que codificam proteínas para degradação de compostos aromáticos e a reconstrução das rotas metabólicas da degradação de xenobióticos evidenciou a presença de genes que codificam proteínas envolvidas no catabolismo de fenol e benzeno e na produção de catecol. Dois genomas, pertencentes aos gêneros Geitlerinema (Cyanobacteria) e Meiothermus (Deinococcus-Thermus), foram recuperados dos metagenomas. Ambos os genomas possuem genes para hidrólise de diferentes fontes de carboidratos, obtenção de nitrogênio e resistência a antibióticos. A genômica comparativa dos genomas da Geitlerinema e Meiothermus revelou diversos genes para transposases e tolerância ao cobre, sugerindo a adaptação desses micro-organismos à mina do Sossego. Os resultados obtidos nesse trabalho auxiliam na compreensão da diversidade funcional em solos impactados por drenagem neutra de mina e da pilha de minério de cobre, gerando informações até então inexistentes em bancos de dados. Além disso, os metagenomas revelaram genes e rotas metabólicas de interesse industrial e ambiental (AU)

• Processo FAPESP: 13/03382-1 - Análise metagenômica da microbiota de ambiente de mina de cobre
• Beneficiário: Daniel Bedo Assumpção Castro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado