Caracterização genômica e da capacidade de degradar componentes de petróleo de uma linhagem de Burkholderia gladioli isolada do Lago de Coari (Coari-Amazonas)

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Lopes, Eraldo Ferreira
• Outros Autores: lattes.cnpq.br/6930455870278860
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas; Instituto de Ciências Biológicas; Brasil; UFAM; Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
• Palavras-chave em Português: Petróleo; Biorremediação; Burkholderia gladioli Coa14; GC/MS; Genômica; Genômica funcional; Genômica comparativa; CIÊNCIAS BIOLÓGICAS: MICROBIOLOGIA: MICROBIOLOGIA APLICADA
• Link de acesso: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7014

O petróleo é a principal força motriz da indústria e dos transportes, é um líquido escuro, de composição variável, e rico em hidrocarbonetos. Uma amostra de petróleo pode conter mais de vinte mil substâncias diferentes, parte delas tóxicas aos organismos e ao meio ambiente, além de recalcitrantes. A necessidade industrial faz com que os países explorem regiões ricas em biodiversidade, expondo os ambientes aos riscos envolvidos durante a extração e o transporte para refino, do óleo bruto. Tecnologias que reduzam impactos ambientais por derramamento de petróleo a baixo custo e ambientalmente amigáveis são fundamentais. A Província Petrolífera de Urucu é o maior sítio terrestre de extração de petróleo no Brasil, pertencente à macrorregião de Coari, Amazonas. O objetivo deste trabalho foi investigar se a resistência ao petróleo de Urucu pela linhagem de Burkholderia gladioli Coa14, isolada do Lago de Coari, pode ser um indicativo de seu potencial para utilização em biorremediação. Para isto, foram realizadas análises químicas, genômicas, de genômica funcional e de genômica comparativa. Inicialmente, para testar a ação da bactéria sobre o petróleo, foi realizado um experimento onde a linhagem foi inoculada em Erlenmeyers contendo meio Bushnell-Hass e petróleo à 5% (V/V) como fonte de carbono e energia, num volume final de 100 mL. Os mesmos foram mantidos em shaker à 150 RPM e 37o C por 21 dias. Ao final do período, os meios foram centrifugados para retirada das células e extração do óleo resultante. A extração do óleo do meio de cultura foi realizada com hexano e as fases orgânicas diretamente analisadas por GC-MS (modo SIM) para monitoramento seletivo dos n-alcanos. Como controle foram utilizados frascos e procedimentos nas mesmas condições, sem o inóculo. A perda por manipulação foi estimada extraindo-se o petróleo de frascos na condição dos controles, no tempo zero. A avaliação do crescimento foi estimada medindo-se a densidade óptica de células obtidas a partir de 10 mL do meio e ressuspensas em NaCl a 0,85%. Em seguida, foi realizado o sequenciamento Illumina e a montagem do genoma até o nível de draf. A montagem foi seguida da anotação e investigação dos genes presentes relacionados com a degradação de óleo bruto, assim como a reconstrução das vias metabólicas que possam ser utilizadas pelo microrganismo para este fim. Como análise final, foram realizadas comparações entre o genoma da espécie em questão com outros da mesma espécie, assim como genomas de bactérias de espécies diferentes relacionadas à biorremediação de petróleo e derivados, depositados publicamente no NCBI. A linhagem reduziu em 48% o volume de n-alcanos, enquanto sua densidade óptica aumentou de 1,0 a 2,2 em 21 dias, indicando possibilidade para utilização da mesma em estratégias de biorremediação. A mesma é resistente a três antibióticos do grupo das cefalosporinas e suscetível a outros nove relacionados a testes para bactérias Gram Negativas. O sequenciamento revelou um genoma com tamanho de 8,4 Mb e diversos genes / vias relacionados à degradação do petróleo. As análises comparativas revelaram semelhança em termos de genes para início da degradação de substâncias recalcitrantes em relação à bactérias da mesma espécie e superioridade em relação a outras reconhecidamente biorremediadoras.