ANÁLISE FILOGENÉTICA E DA MICROBIOTA DE BACTÉRIAS ENDOFÍTICAS ISOLADAS DE PLANTAS DE MANGUEZAIS: ESTUDOS PRELIMINARES

Transcrição

1 ANÁLISE FILOGENÉTICA E DA MICROBIOTA DE BACTÉRIAS ENDOFÍTICAS ISOLADAS DE PLANTAS DE MANGUEZAIS: ESTUDOS PRELIMINARES Autores : Ana Laura Piccoli BOSSADA 1 TROMBELLI 3,Sandro Augusto RHODEN 3., Maria Caroliny Camargo FLORENTINO 2,,Maico João 1 Bolsista PIBIC-EM/CNPq, discente do curso Técnico em Guia de Turismo Integrado ao Ensino Médio do Instituto Federal Catarinense, Campus São Francisco do Sul, 2 Bolsista PIBIC-EM/CNPq, discente do curso Técnico em Administração Integrado ao Ensino Médio do Instituto Federal Catarinense, Campus São Francisco do Sul 2 Docente Campus São Francisco do Sul. Resumo Os manguezais são biomas altamente produtivos, interface entre os continentes e os oceanos. Na Baía Babitonga encontram-se os manguezais que representam os maiores remanescentes deste bioma no estado de Santa Catarina. A pesquisa está sendo realizada utilizando-se consulta de artigos em Periódicos, seguindo a busca pelo local geográfico de isolamento da bactéria, planta hospedeira e espécie bacteriana. Na sequência, são consultados os bancos de dados genéticos para resgatar as informações genéticas de identificação. No presente estudo, o gene avaliado é 16S do rrna. Até o momento, destacam-se como isoladas bactérias dos gêneros Bacillus sp., Pantoea sp., Curtobacterium sp., Microbacterium sp., Novosphingobium sp., Brevundimonas sp., Ochrobactrum sp., Sphingopyxis sp., Alcaligenes sp., Enterobacter sp., Chryseobacterium sp., Xanthomonas sp., Stenotrophomonas sp., Erwinia sp., e os locais geográficos Brasil e Malásia.Esta pesquisa preliminar, juntamente com abordagem dos estudos de bionfomática e análise filogenética será subsídio para futuros estudos das bactérias endofíticas das plantas de mangue na Baía da Babitonga, uma vez que ainda não existem estudos com as plantas desta região. Palavras chave: Baía Babitonga, Bactérias endofíticas, gene 16S rrna, bioprospecção. Introdução O Brasil ocupa o terceiro lugar com maior extensão de manguezais, porém, o país perdeu aproximadamente 50 mil hectares de manguezais nos últimos 25 anos, principalmente ao longo das costas sudeste e sul (FAO, 2007). A Baía Babitonga é um importante estuário do Atlântico Sul, cobre aproximadamente 160 Km 2 de superfície de água, sendo desta forma uma área de significativa função ecológica, com uma alta prioridade de conservação (CREMER, 2006). Neste bioma encontram-se uma grande diversidade de espécies animais, vegetais e de micro-organismos. Entre as plantas que abrigam bactérias endofíticas, destacam-se as plantas de mangue. Estudos demonstram que existem uma diversidade de bactérias que vivem no

2 interior destas plantas (BRADER et al., 2014). Para a identificação deste grupo de bactérias, a análise da sequência do gene de 16S rrna é uma importante ferramenta de taxonomia e estudo de filogenia, por várias razões: está presente em quase todas as bactérias; a função do gene 16S rrna não mudou ao longo do tempo, sugerindo que mudanças são aleatórias, sendo, portanto, relativamente precisas em termos evolutivos; e os genes 16S rrna são grandes o suficiente para fins de Bioinformática (PATEL, 2001). Identificar, analisar e comparar as sequências genéticas de bactérias endofíticas, isoladas de plantas de mangue que possuem seu depósito nos bancos de dados, assim como a diversidade de plantas já estudadas, é uma ferramenta valiosa para preservação, ainda levando em consideração o atual estado de preservação dos manguezais pelo mundo, na costa brasileira e especial a forte ação antrópica encontrada na Baía Babitonga. Material e Métodos Inicialmente está sendo utilizado o Portal de Periódico CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, como fonte dos artigos que que isolaram bactérias endofíticas de plantas de manguezal. Nesta etapa da pesquisa também ocorre a identificação dos principais gêneros de plantas e o local geográfico do isolamento. Em seguida são selecionados trabalhos que utilizaram o sequenciamento de genes, com depósito em bancos de dados, para que essas sequências possam ser resgatadas nos bancos de dados genéticos (GenBank), de acordo com BREDOW et al., As sequências do gene 16S do rrna seguem para inserção em software de análise, para alinhamento e análise filogenética. O alinhamento está sendo realizado com a utilização do programa CLUSTAL-W e para análise filogenética o programa MEGA 7 (KUMAR et al., 2016), utilizando o agrupamento NEIGHBOR-JOINING com 1000 repetições Bootstrapping (BP). As análises e resultados ainda são resultados parciais do projeto Estudo In silico de marcadores moleculares de bactérias de plantas de mangue. Resultados e discussão

3 Os bancos de dados são grandes repositórios que auxiliam na identificação de espécies, pois possuem sequências de genes e genomas de uma grande diversidade de seres vivos. Partindo-se de um sequenciamento é possível analisar, comparar e realizar a análise filogenética, com o objetivo de identificação de espécies ou mutações. Dentre os marcadores, destaca-se para identificação da comunidade bacteriana a sequência e análise da sequência do gene de 16S rrna, uma importante ferramenta de taxonomia, e estudo de filogenia das bactérias endofíticas, por várias razões: está presente em quase todas as bactérias; a função do gene rrna 16S não mudou ao longo do tempo, sugerindo que as mudanças relativamente precisas em termos evolutivos; e os genes 16S rrna são grandes o suficiente para fins de Bioinformática (PATEL, 2001). As análises preliminares demostraram como isoladas as bactérias dos gêneros: Bacillus sp., Pantoea sp., Curtobacterium sp., Microbacterium sp., Novosphingobium sp., Brevundimonas sp., Ochrobactrum sp., Sphingopyxis sp., Alcaligenes sp., Enterobacter sp., Chryseobacterium sp., Xanthomonas sp., Stenotrophomonas sp., Erwinia sp., sendo os locais geográficos Brasil e Malásia. Esta pesquisa incial juntamente com abordagem dos estudos de bionfomática, será subsídio para futuros estudos das bactérias endofíticas das plantas de mangue no entorno da Baía Babitonga, uma vez que ainda não existem estudos com as plantas desta região. A análise filogenética, do gene 16S do rrna, das bactérias endofíticas isoladas de mangue pode ser visualizada na figura-1. Foram formados quatro clados, o primeiro pelo gênero Bacillus, Curtobacterium, Microbacterium e Chryseobacterium, o segundo por Novosphingobium, Ochrobactrum, Brevundimonas, Sphingopyxis, o terceiro Alcaligenes, Stenotrophomonas, Erwinia, Enterobacter e Pantoea. A análise filogenética é uma importante ferramenta para identificação e confirmação da biodiversidade bacteriana (BREDOW et al., 2015).

4 Bacillus cereus(2) Bacillus cereus(3) Bacillus cereus Bacillus subtilis Bacillus tequilensis Bacillus amyloliquefaciens Bacillus sp. Curtobacterium sp. Microbacterium sp. Chryseobacterium sp. Chryseobacterium sp.(2) Novosphingobium sp. Sphingopyxis sp. Brevundimonas sp. Ochrobactrum sp. Alcaligenes sp. Stenotrophomonas sp. Erwinia sp. Enterobacter sp. Pantoea sp. Pantoea ananatis Fig.1: Análise filogenética dos fungos isolados de plantas de mangue, utilizando o sequenciamento da região 16S do rdna. Estes resultados iniciais, juntamente com os as inclusões de novos estudos servirão de diagnóstico nesta área de estudo, assim como nortear futuros estudos de bioprospecção. Conclusão A realização deste trabalho, além de identificar as principais bactérias já isoladas como endofíticas e análise filogenética de determinadores marcadores moleculares, também servirá de suporte para futuros estudos que envolvem conservação, diversidade e prospecção biotecnológica.

5 Referências BRADER, G., COMPANT, S., MITTER, B., TROGNITZ, F., AND SESSITSCH, A. Metabolic potential of endophytic bacteria. Current Opinion in Biotechnology, v. 27, p , BREDOW, C., AZEVEDO, J.L., PAMPHILE, J.A., MANGOLIN, C.A., e RHODEN, S.A. In silico analysis of the 16S rrna gene of endophytic bacteria, isolated from the aerialparts and seeds of important agricultural crops. Genetics and Molecular Research, v. 14, p , CREMER, M.J. O estuário da Baía da Babitonga. In: Cremer, M.J., Morales, P.R.D., Oliveira, T.M.N. Eds. Diagnóstico Ambiental da Baía da Babitonga. ed. Univille, Joinville, Food and Agriculture Organization of the United Nations. The World's Mangroves FAO Forestry Paper, Rome, KUMAR, S., STECHER, G., AND TAMURA, K. MEGA7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 7.0 for bigger datasets. Molecular Biology and Evolution msw054, PATEL J.B. 16S rrna gene sequencing for bacterial pathogen identification in the clinical laboratory. Molecular Diagnostics, v. 6, p , 2001.