Desvendando a interação mutualística planta-microbiota sob a perspectiva do genoma de uma bactéria isolada do microbioma da cana-de-açúcar

Autor(es)

Marcio Luiz Magrini

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2020-02-28

Membros da banca

Paulo Arruda; Gabriela Felix Persinoti; Marcelo Mendes Brandão

• Orientador: Paulo Arruda

Resumo

Este trabalho teve como objetivo montar, anotar e identificar funções metabólicas no genoma de uma bactéria pertencente ao microbioma da cana-de-açúcar e identificada como colonizadora robusta quando inoculada em plantas. Essa bactéria, Ensifer sp. B04, estimulou o crescimento de plantas de milho quando inoculada isoladamente ou em conjunto com outras bactérias do microbioma da cana. Neste trabalho, o genoma da bactéria B04 foi sequenciado utilizando a tecnologia shotgun com reads gerados em sequenciador Illumina HiSeq 2500. O trabalho mostra as estratégias para montagem do genoma gerada na forma de metagenomas, assim como uma análise detalhada dos genes codificados para o genoma da bacteria B04. Os genes foram mapeados e anotados, sob a perspectiva da genômica funcional, revelando operons, cassetes genômicos e vias metabólicas potencialmente associados a eficiência de colonização. O genoma da bactéria B04 é enriquecido em genes que codificam proteínas e enzimas necessárias pela aquisição e metabolismo de aminoácidos, ácidos orgânicos, açúcares e compostos aromáticos exudados pelas raízes das plantas. Uma análise pangenômica comparando a bactéria B04 com 46 bactérias do gênero Ensifer, revelou que as bactérias não-noduladoras desse gênero possuem genoma enriquecido em genes que codificam transportadores ABC. Destes, as categorias mais enriquecidas estão relacionadas com o transporte de açúcares, nitrato, sulfonato, bicarbonato, aminoácidos de cadeia ramificada, glicerol-3-fosfato, Fe3+ e prolina/glicina betaína. A análise comparativa revelou também que a bactéria Ensifer B04 apresenta um gene exclusivo relacionado com transportadores ABC associados ao transporte de prolina. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que a bactéria Ensifer sp. B04, embora não apresente características tradicionalmente descritas como importantes para a interação planta-bactéria, como fixação de nitrogênio e produção de fito-hormônios, apresenta em seu genoma um amplo espectro de mecanismos relacionados com o estabelecimento da colonização de plantas. A análise de genes, operons e cassetes relacionados a estes mecanismos sob a perspectiva de diversas abordagens nos lança luz sobre o potencial genômico desta bactéria em relação a sua capacidade de ser uma colonizadora robusta (AU)

• Processo FAPESP: 17/05951-4 - Identificação de vias metabólicas indutoras de crescimento vegetal em bactérias isoladas do microbioma da cana-de-açúcar
• Beneficiário: Marcio Luiz Magrini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado