Respostas fisiológicas em cianobactérias da família Nostocaceae cultivadas sob estresse salino

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Alvarenga, Luna Viggiano de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Cianobactérias; Cianobactérias - Efeito do sal; Cianobactérias - Metabolismo; Fisiologia Vegetal
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/6421

Cianobactérias são procariotos fotossintetizantes amplamente distribuídos em todo o globo terrestre, apresentando mecanismos de adaptação e diversas vias metabólicas eficazes a condições ambientais limitantes à maioria dos seres vivos. Não obstante, as cianobactérias são organismos vantajosos para aplicações industriais, em função do seu rápido crescimento em comparação as plantas, necessidades nutricionais simples (luz solar, água e CO2 principalmente), e possibilidade de manipulação genética. Devido à sua diversidade natural e capacidade de crescer em diversos habitats, como áreas impróprias à agricultura, há uma crescente tendência na exploração de cianobactérias para a produção de biomassa e biocombustíveis. Ademais, esses organismos mostram-se adequados à análise e entendimento dos mecanismos adaptativos desenvolvidos em resposta às mudanças nas condições ambientais. Este projeto buscou analisar a fisiologia e o metabolismo de uma cianobactéria (UFV059) coletada em ambiente hipersalino (salinidade entre 77-237 gL-1) e comparar com a cepa modelo da família Nostocaceae, PCC7120. Os resultados obtidos indicam uma alta tolerância ao estresse salino pela cepa UFV059, apresentando crescimento em meio suplementado com até 500 mM de NaCl e bem como em DL50 nove vezes superior a observada para cepa modelo PCC7120. De maneira interessante, a cepa UFV059 apresentou aumento na concentração de clorofila a quando exposta a concentrações de 250 e 500 mM de NaCl, o que poderia culminar na manutenção de taxas fotossintéticas e consequentemente maior disponibilidade energética para os processos de aclimatação. Ademais, a cepa UFV059 sobreviveu a concentrações superiores a 1M apresentando extensa diferenciação celular, o que indica uma extensa reprogramação metabólica. A tolerância observada na UFV059 ocorreu muito provavelmente em função da presença de um aparato proteíco adaptado a ambientes salinos, bem como pela maior produção de EPS que restringiria, ao menos parcialmente, a entrada de cátions. Cumpre mencionar que o estresse salino representa um grande desafio na viabilização econômica do uso de cianobactérias em escala industrial, por meio do cultivo em águas salobras ou residuais. Essa caracterização inicial possibilitou a identificação parcial de alguns dos mecanismos de tolerância na cepa UFV059; porém, uma caracterização molecular se faz necessária para compreender melhor esta cepa, até então desconhecida e podem, em longo prazo, contribuir para o desenvolvimento de cianobactérias e plantas tolerantes a alta salinidade através da engenharia genética.