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

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)