"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"
24 a 26 de outubro de 2023
Trabalho 17942
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Biológicas e da Saúde |
| Área temática | Microbiologia |
| Setor | Departamento de Microbiologia |
| Bolsa | Não se Aplica |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | CNPq, FAPEMIG |
| Primeiro autor | Sumaya Martins Tupy |
| Orientador | MATEUS FERREIRA SANTANA |
| Outros membros | Luciano Nascimento de Almeida, Osiel Silva Gonçalves |
| Título | A potencial atividade de fixação de nitrogênio do filo Acidobacteria |
| Resumo | O filo Acidobacteria é altamente diverso e presente em quase todos os ambientes e em grande número, sendo parte constituinte da microbiota do solo. As funções ecológicas desses microrganismos no ecossistema terrestre, assim como as possíveis relações benéficas com as plantas ainda são desconhecidas. Nesse contexto, esse estudo visa identificar espécies dentro do filo Acidobacteria com potencial de fixação de nitrogênio, bem como identificar os genes associados a essa capacidade e sua origem. Para isso, 758 Metagenome-Assembled Genomes (MAGs) foram recuperados do catálogo GEM (Genomes from Earth's Microbiomes) (portal.nersc.gov/GEM/). Foram utilizadas duas abordagens para determinar a presença de genes relacionados à fixação de nitrogênio nos genomas de bactérias pertencentes a esse filo: i) alinhamento de sequências codificadoras de proteínas relacionadas à fixação de nitrogênio presentes no banco de dados PlaBAse contra os genomas recuperados do GEM, e ii) identificação das principais vias biogeoquímicas dos genes identificados no METABOLIC-G v.4.0. Para isso, as sequências gênicas relacionadas a fixação de nitrogênio encontrados nos genomas foram baixados no formato GenBank (gbk) para localizar os contigs nos quais esses genes fazem parte dentro de cada Unidade Taxonômica Operacional (OTU) e, consequentemente, caracterizar os operons. Após identificar os genes, as sequências de aminoácidos foram manualmente compiladas em arquivos FASTA e separados por OTU. Posteriormente, as sequências de proteínas foram anotadas utilizando a ferramenta BLAST Protein contra o banco de proteínas do National Center for Biotechnology Information (NCBI). Com base nos resultados, 17 OTUs apresentaram genes de referência associados à fixação de nitrogênio, sendo eles nifA, nifB, nifD, nifH, nifJ, nifK, nifS, nifW e grupos vnf, anf e gln. As famílias identificadas com potencial capacidade de fixação de nitrogênio foram Holophagaceae, Acidobacteriaceae, Bryobacteraceae e Koribacteraceae. A análise dos arquivos gbk revelou a presença dos genes nif em alguns contigs e, ao comparar as sequências de aminoácidos desses genes prospectados em cada OTU usando o NCBI Protein BLAST, verificou-se que somente nifD, nifK, nifH, nifW, nifB e glnB estão diretamente associados à capacidade biológica de fixar nitrogênio. No entanto, devido ao tamanho pequeno dos contigs nas sequências genômicas analisadas, muitos genes também estavam fragmentados em mais de um contig. Essa fragmentação, inerente aos dados metagenômicos, tornou desafiador inferir os operons completos em cada grupo e determinar com precisão o tipo de produto gênico produzido pelo mesmo gene em diferentes MAGs. Entretanto, por meio desse estudo, foi possível identificar uma conexão entre o filo Acidobacteria, reconhecido por possuir espécies de bactérias “não cultiváveis”, e o processo de fixação de nitrogênio, uma relação que recebeu pouca investigação até o momento. |
| Palavras-chave | Acidobacteria, fixação de nitrogênio, metagenômica |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
|---|