Caracterização Genômica de bactérias nitrificantes heterotróficas/desnitrificantes aeróbias visando a identificação de genes marcadores

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Medina, Lutecia Rigueira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Microbiologia Agrícola
• Palavras-chave em Português: Bactérias; Águas residuais - Microbiologia; Águas residuais - Purificação - Tratamento biológico; Biomarcadores; Petróleo - Prospecção; Reação em cadeia de polimerase; Microbiologia Agrícola
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31475; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.280

A extração do petróleo gera grande volume de água como subproduto, denominada água de produção (AP). O descarte da AP pode acarretar inúmeros efeitos negativos ao meio ambiente, devido principalmente à alta concentração de nitrogênio amoniacal, e, portanto, a AP deve ser tratada antes de ser descartada. A remoção biológica da amônia pode ocorrer heterotrófica/desnitritricação por diferentes aeróbia vias, (NH/DA) se entretanto,a destaca,pois, nitrificação um único microrganismo heterotrófico nitrifica e desnitrifica em condições aerobiose. Este, por sua vez, está se mostrando mais eficiente na remoção biológica de amônia de efluentes salinos, provenientes da exploração de petróleo na camada do pré-sal. Entretanto, pouco se sabe sobre este tipo de metabolismo e várias questões ainda precisam ser respondidas para melhor entendimento do processo. Desta forma, este estudo teve como objetivo a caracterização dos genomas de quatro linhagens bacterianas NH/DA: Pseudomonas stutzeri UFV5; Rhodococus ruber UFV2; Pseudomonas balearica UFV3 e Gordonia amicalis UFV4, que foram submetidos à genômica comparativa para a identificação de genes envolvidos em vias metabólicas de nitrificação heterotrófica e desnitrificação aeróbia, seguido da síntese de primers para genes selecionados e validação dos mesmos por PCR convencional. Os resultados obtidos mostraram que as linhagens estudadas são bem distintas, exceto no caso das linhagens que pertencem ao gênero de Pseudomonas. A linhagem Rhodococcus ruber UFV2 foi a que apresentou um maior genoma e maior conteúdo GC (guanina e citosina), enquanto Pseudomonas stutzeri UFV5 apresentou o menor genoma (4.559.141 pb) e menor conteúdo GC (64%) em relação as demais linhagens. As linhagens que pertencem ao gênero Pseudomonas foram que apresentaram maior número de genes envolvidos no metabolismo de nitrogênio (60 genes). Nessas linhagens NH/DA não foram encontrados genes ligados ao processo de nitrificação autotrófica. A via metabólica do processo de NH/DA não é uma via comum para diferentes grupos microbianos, porém podem compartilhar genes envolvidos no processo NH/DA que podem estar presentes nas demais linhagens. Os genes candidatos a participarem do processo NH/DA são: genes que codificam proteínas ribossomais que estão envolvidas no processo de tradução proteica, gene que codifica a proteína glutamina sintetase que converte amônia em glutamina, gene que codifica a proteína aminometiltransferase que catalisa a amônia para a porção aminometil da glicina, e gene que codifica uma proteína sem uma função definida. Os resultados obtidos bem como a validação do envolvimento desses genes na NH/DA possibilitarão além do conhecimento da via metabólica, a identificação de outros microrganismos que ainda não foram descritos pela literatura como NH/DA. O monitoramento desses microrganismos em amostras ambientais como reatores de tratamento de efluentes pode possibilitar a otimização do processo de remoção de amônia. Esta é uma linha de pesquisa que possui muitas etapas a serem desenvolvidas onde os resultados podem corroborar para inúmeros benefícios nos tratamentos biológicos em águas residuais para remoção de nitrogênio amoniacal. Palavras-chave: Água de produção. Exploração de petróleo. Biomarcadores. PCR.