Mineração genômica e identificação de moléculas com potencial biotecnológico da microbiota amazônica - Fonseca, Jennifer Salgado da (2024)
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.