Mineração genômica e identificação de moléculas com potencial biotecnológico da microbiota amazônica

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Fonseca, Jennifer Salgado da
• Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/8144012382976643, https://orcid.org/0000-0002-6016-0239
• 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: Bactérias - Amazônia; Fitopatologia; Mineração do genoma; CIENCIAS BIOLOGICAS: MICROBIOLOGIA: MICROBIOLOGIA APLICADA; CIENCIAS BIOLOGICAS: GENETICA: GENETICA MOLECULAR E DE MICROORGANISMOS; CIENCIAS AGRARIAS: AGRONOMIA: FITOSSANIDADE; Química de produtos naturais; Bactérias aquáticas; BGC
• Link de acesso: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10467

A Amazônia, com sua vasta biodiversidade, abriga uma rede complexa de ecossistemas interconectados por rios como o Negro e o Solimões. Esta dinâmica única favorece o surgimento e a diversificação de linhagens microbianas, tornando a região um hotspot para a descoberta de soluções biológicas inovadoras. Partindo deste contexto, esta tese investigou o potencial biotecnológico de 36 bactérias isoladas de sedimentos dos rios amazônicos, com foco em aplicações no biocontrole de fitopatógenos e na promoção do crescimento vegetal. Os isolados bacterianos, foram avaliados in vitro contra fitopatógenos de importancia agrícola, como Corynespora cassiicola, Colletotrichum siamense, Rhizoctonia solani e Ralstonia solanacearum. Esta seleção inicial deu origem a dois capítulos principais: o primeiro investiga o biocontrole de R. solanacearum, enquanto o segundo examina o potencial genômico e as aplicações agrícolas de Alcaligenes nematophilus SOL 109. No capítulo 1, três isolados - Priestia aryabhattai RN 11, Streptomyces sp. RN 24 e Kitasatospora sp. SOL 195 - demonstraram notável eficácia contra R. solanacearum, com inibição in vitro de 87-100%, redução da incidência da doença em 40-90% em mudas de tomateiro e promoção do crescimento das plantas. Análises filogenômicas baseadas em ANI e dDDH revelaram que RN 11 pertence à espécie Priestia aryabhattai (ANI: 98,61%, dDDH: 88,3%), enquanto RN 24 e SOL 195 apresentaram valores abaixo dos pontos de corte para novas espécies, sendo potencialmente novas espécies dos gêneros Streptomyces e Kitasatospora, respectivamente. O capítulo 2 revela o potencial multifacetado de A. nematophilus SOL 109, incluindo a inibição in vitro de 74 a 93% contra os fungos fitopatogênicos. A avaliação em casa de vegetação indica que a linhagem SOL 109 foi capaz de controlar o patógeno R. solani e promover o crescimento em tomateiros. Análises genômicas e químicas de SOL 109 identificaram clusters de genes biossintéticos (BGCs) únicos e compartilhados no gênero Alcaligenes, genes de resistência a antibióticos e metais pesados, e metabólitos com propriedades antimicrobianas. Os resultados desta tese destacam o potencial inexplorado dos microrganismos aquáticos amazônicos, revelando novas espécies de actinobactérias (RN 24 e SOL 195) e relatando pela primeira vez a ocorrência de A. nematophilus no Brasil. Este estudo contribui significativamente para o desenvolvimento de estratégias sustentáveis de manejo de doenças em plantas, oferece insights valiosos sobre o metabolismo secundário do gênero Alcaligenes e abre novas perspectivas para aplicações biotecnológicas na agricultura, reforçando a importância da conservação e estudo da biodiversidade microbiana amazônica.