Submitted by Programa de Pós-graduação em Biotecnologia (mebiotec.ufba@gmail.com) on 2017-04-06T13:04:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Jamille Almeida.pdf: 1302682 bytes, checksum: 996b2da859b03a0f196518660811cde6 (MD5) / Approved for entry into archive by Delba Rosa (delba@ufba.br) on 2017-06-29T15:06:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Jamille Almeida.pdf: 1302682 bytes, checksum: 996b2da859b03a0f196518660811cde6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T15:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Jamille Almeida.pdf: 1302682 bytes, checksum: 996b2da859b03a0f196518660811cde6 (MD5) / CAPES / Os polissacarídeos microbianos estão sendo muito utilizados atualmente por causa das vantagens em relação aos provenientes de outras fontes. Muitos são sintetizados por bactérias pertencentes à família Sphingomonadaceae como gelana, ramsana, welana, diutana, entre outras. Apesar da quantidade de polissacarídeos existentes, a descoberta de novos polissacarídeos microbianos é importante, tendo em vista a sua vasta aplicabilidade industrial, como espessantes, emulsificantes, estabilizantes e quelantes. Além disso, há a possibilidade de propriedades mais vantajosas e maior produção bacteriana. Este trabalho teve como objetivo selecionar linhagens bacterianas nativas de ambiente marinho produtoras de exopolissacarídeos e caracterizá-los. Neste contexto, a otimização da composição dos meios de cultivo e condições de processo podem modificar a produção, com possibilidade de aplicação industrial. Quatro bactérias foram selecionadas a partir da Coleção de Cultura Microbiana do Instituto de Ciências da Saúde pela resistência ao meio ágar nutriente contendo o antibiótico estreptomicina nas concentrações 100 e 200 μg.mL-1, sendo posteriormente identificadas por análise molecular como pertencentes aos gêneros Sphingomonas sp., Sphingobium sp. e Bacillus sp. A produção dos polímeros sintetizados por essas bactérias foi realizada em meio de cultivo, com alteração da fonte de carbono (sacarose ou glicerina bruta). A quantidade dos exopolissacarídeos sintetizados pelas bactérias pertencentes aos gêneros Sphingomonas sp. e Bacillus sp foi de 0,2 g.L-1 independente da fonte de carbono utilizada. O polímero produzido por Sphingobium sp. foi de 0,1 g.L-1 no meio contendo sacarose e 0,2 g.L-1 no meio com glicerina bruta. A CCMICS SB 22 não produziu exopolissacarídeo no meio contendo sacarose, enquanto que com a glicerina bruta foi de 0,2 g.L-1. As viscosidades dos exopolissacarídeos produzidos pelas quatro linhagens estudadas não apresentaram diferença entre si. A massa molecular do exopolissacarídeo produzido por Sphingobium sp. foi de 1,13 x 103 Daltons. Os outros polímeros não tiveram a massa molecular determinada por não apresentarem solubilidade em água. / The microbial polysaccharides are currently used being much because of advantages over from other sources. Most of those which are being studied are synthesized by bacteria of Sphingomonadaceae family, like gelan, rhamsan, welan, diutan, among others. Despite the amount of existing polysaccharides, the discovery of new polysaccharides is important, in view of its wide industrial applicability, such as thickeners, emulsifiers, stabilizers, and binders. Furthermore, there is the possibility of further advantageous properties and increased bacterial production. This work aimed to select native bacterial strains of exopolysaccharides-producing marine environment and characterize them. In this context, optimization of the composition of culture media and process conditions may change the production, with the possibility of industrial application. Four bacteria were selected from the Microbial Culture Collection of Sciences Institute of Health the resistance to the nutrient agar containing the antibiotic streptomycin in concentrations 100 and 200 μg.mL-1, subsequently identified by molecular analysis as belonging to the Sphingomonas sp., Sphingobium sp. and Bacillus sp. genres. The production of polymers synthesized by those bacteria was held in the culture medium, by changing the carbon source (sucrose or crude glycerin). The quantity of synthesized exopolysaccharides by the bacteria belonging to the Sphingomonas sp. and Bacillus sp genres was 0,2 g.L-1 regardless of the carbon source used. The polymer produced by Sphingobium sp. was 0,1 g.L-1 in the medium containing sucrose and 0,2 g.L-1 in the medium with crude glycerin. The CCMICS SB 22 produced no exopolysaccharide in the medium containing sucrose, while with crude glycerin was 0,2 g.L-1. The viscosities of exopolysaccharides produced by the four strains studied did not differ among themselves. The molecular mass of the exopolysaccharide produced by Sphingobium sp. was 1,13 x 10³ Daltons. The others polymers did not have the molecular mass determined for not showing solubility in water.

Submitted by Hiolanda Rêgo (hiolandarego@gmail.com) on 2017-10-10T14:28:09Z No. of bitstreams: 1 Dissertação- introdução_ICS_Jamille Pereira Almeida.pdf: 1391836 bytes, checksum: 06cdeb846a5842d4ecf00af58f410aa6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-10T14:28:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação- introdução_ICS_Jamille Pereira Almeida.pdf: 1391836 bytes, checksum: 06cdeb846a5842d4ecf00af58f410aa6 (MD5) / Capes / Os polissacarídeos microbianos estão sendo muito utilizados atualmente por causa das vantagens em relação aos provenientes de outras fontes. Muitos são sintetizados por bactérias pertencentes à família Sphingomonadaceae como gelana, ramsana, welana, diutana, entre outras. Apesar da quantidade de polissacarídeos existentes, a descoberta de novos polissacarídeos microbianos é importante, tendo em vista a sua vasta aplicabilidade industrial, como espessantes, emulsificantes, estabilizantes e quelantes. Além disso, há a possibilidade de propriedades mais vantajosas e maior produção bacteriana. Este trabalho teve como objetivo selecionar linhagens bacterianas nativas de ambiente marinho produtoras de exopolissacarídeos e caracterizá-los. Neste contexto, a otimização da composição dos meios de cultivo e condições de processo podem modificar a produção, com possibilidade de aplicação industrial. Quatro bactérias foram selecionadas a partir da Coleção de Cultura Microbiana do Instituto de Ciências da Saúde pela resistência ao meio ágar nutriente contendo o antibiótico estreptomicina nas concentrações 100 e 200 μg.mL-1, sendo posteriormente identificadas por análise molecular como pertencentes aos gêneros Sphingomonas sp., Sphingobium sp. e Bacillus sp. A produção dos polímeros sintetizados por essas bactérias foi realizada em meio de cultivo, com alteração da fonte de carbono (sacarose ou glicerina bruta). A quantidade dos exopolissacarídeos sintetizados pelas bactérias pertencentes aos gêneros Sphingomonas sp. e Bacillus sp foi de 0,2 g.L-1 independente da fonte de carbono utilizada. O polímero produzido por Sphingobium sp. foi de 0,1 g.L-1 no meio contendo sacarose e 0,2 g.L-1 no meio com glicerina bruta. A CCMICS SB 22 não produziu exopolissacarídeo no meio contendo sacarose, enquanto que com a glicerina bruta foi de 0,2 g.L-1. As viscosidades dos exopolissacarídeos produzidos pelas quatro linhagens estudadas não apresentaram diferença entre si. A massa molecular do exopolissacarídeo produzido por Sphingobium sp. foi de 1,13 x 103 Daltons. Os outros polímeros não tiveram a massa molecular determinada por não apresentarem solubilidade em água.

Made available in DSpace on 2012-09-05T18:24:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 315.pdf: 2607034 bytes, checksum: 837d3d9859302e028197ebb6c62ccde4 (MD5) Previous issue date: 2008 / Com base na idéia de que esporos bacterianos são estruturas extremamente resistentes, fomos capazes a partir da utilização de várias técnicas de cultivar e identificar de coprólitos humanos e animais, datados entre 3490 ± 120 a 430 ± 70 anos, recuperados de escavações arqueológicas no Brasil, bactérias da família Bacillaceae. Os coprólitos inicialmente foram tratados com radiação ultravioleta com o objetivo de eliminar possíveis contaminantes externos e posteriormente perfurados assepticamente para retirada de material da porção mais interna. Esse material foi então cultivado emdiferentes meios de cultura, possibilitando o isolamento de bastonetes Gram positivos. Esses microorganismos foram então submetidos a reações bioquímicas clássicas e a técnicas moleculares, como a reação em cadeia da polimerase (PCR), a clonagem e o seqüenciamento gênico. A análise de todos os dados possibilitou não somente concluir que se tratavam de representantes da família Bacillaceae, mas em alguns casos definir ogênero e a espécie mais provável, demonstrando que estas metodologias conjugadas permitem este grau de definição e que será possível no futuro um estudo mais minucioso da microbiota antiga associada a este material.

A análise microbiológica atua como ferramenta fundamental para a obtenção de dados sobre a qualidade, sanidade, higiene e segurança na produção de alimentos; desta forma, tem sido adotada na indústria alimentícia para o controle de qualidade. Por sua composição completa e balanceada, o leite é um substrato ideal para o desenvolvimento de diversos grupos de microrganismos. Com o objetivo de pesquisar bactérias da espécie Bacillus cereus em amostras de leite fluido, bem como a capacidade de germinação de esporos e a multiplicação dessa bactéria após processo de fervura, com manutenção das amostras à temperatura ambiente e à temperatura de refrigeração por períodos de 1, 2, 4, 6, 8, 10 e 12 horas, foram analisadas 75 amostras de leite, conforme as metodologias recomendadas por Silva et al. (2007). Destas, 46 amostras (61,3%) mostraram-se com algum grau de contaminação pela bactéria antes de serem submetidas à fervura. Por sua vez, as amostras mantidas à temperatura ambiente após a fervura, tiveram suas contagens bacterianas, principalmente a partir da 8a hora, superiores à contagem inicial, inclusive atingindo níveis capazes de desencadear uma toxinfecção alimentar, demonstrando a ocorrência da germinação dos esporos e a multiplicação das células vegetativas. Por outro lado, alíquotas dessas mesmas amostras mantidas sob refrigeração (7ºC) não atingiram populações preocupantes, enfatizando, desse modo, a importância da necessidade da refrigeração do leite após a fervura. / The microbiological analysis acts as basic tool for the attainment of data on the quality, health, hygiene and security in the food production, in such a way, she has been adopted in the nourishing industry for the quality control. For its complete and balanced composition, milk is an ideal substratum for the development of diverse groups of microorganisms. With the objective to search cereus bacteria of the Bacillus species in fluid milk samples, as well as the capacity of germination of spores and the multiplication of this bacterium after boil process, with maintenance of the samples to the ambient temperature and the temperature of refrigeration for periods of 1, 2, 4, 6, 8, 10 and 12 hours, 75 milk samples had been analyzed, as the methodologies recommended for Silva et al. (2007). Of these, 46 samples (61.3%) had revealed with some degree of contamination for the bacterium before being submitted to the boil. In turn, the samples kept to the ambient temperature after the boil, had its bacterial countings, mainly from 8a hour, superiors to the initial counting, also reaching levels capable to unchain an alimentary toxinfection, demonstrating to the occurrence of the germination of the spores and the multiplication of the vegetative cells. On the other hand, aliquot of these same samples kept under refrigeration (7ºC) had not reached preoccupying populations, emphasizing, in this manner, the importance of the necessity of the refrigeration of milk after the boil.

A análise microbiológica atua como ferramenta fundamental para a obtenção de dados sobre a qualidade, sanidade, higiene e segurança na produção de alimentos; desta forma, tem sido adotada na indústria alimentícia para o controle de qualidade. Por sua composição completa e balanceada, o leite é um substrato ideal para o desenvolvimento de diversos grupos de microrganismos. Com o objetivo de pesquisar bactérias da espécie Bacillus cereus em amostras de leite fluido, bem como a capacidade de germinação de esporos e a multiplicação dessa bactéria após processo de fervura, com manutenção das amostras à temperatura ambiente e à temperatura de refrigeração por períodos de 1, 2, 4, 6, 8, 10 e 12 horas, foram analisadas 75 amostras de leite, conforme as metodologias recomendadas por Silva et al. (2007). Destas, 46 amostras (61,3%) mostraram-se com algum grau de contaminação pela bactéria antes de serem submetidas à fervura. Por sua vez, as amostras mantidas à temperatura ambiente após a fervura, tiveram suas contagens bacterianas, principalmente a partir da 8a hora, superiores à contagem inicial, inclusive atingindo níveis capazes de desencadear uma toxinfecção alimentar, demonstrando a ocorrência da germinação dos esporos e a multiplicação das células vegetativas. Por outro lado, alíquotas dessas mesmas amostras mantidas sob refrigeração (7ºC) não atingiram populações preocupantes, enfatizando, desse modo, a importância da necessidade da refrigeração do leite após a fervura. / The microbiological analysis acts as basic tool for the attainment of data on the quality, health, hygiene and security in the food production, in such a way, she has been adopted in the nourishing industry for the quality control. For its complete and balanced composition, milk is an ideal substratum for the development of diverse groups of microorganisms. With the objective to search cereus bacteria of the Bacillus species in fluid milk samples, as well as the capacity of germination of spores and the multiplication of this bacterium after boil process, with maintenance of the samples to the ambient temperature and the temperature of refrigeration for periods of 1, 2, 4, 6, 8, 10 and 12 hours, 75 milk samples had been analyzed, as the methodologies recommended for Silva et al. (2007). Of these, 46 samples (61.3%) had revealed with some degree of contamination for the bacterium before being submitted to the boil. In turn, the samples kept to the ambient temperature after the boil, had its bacterial countings, mainly from 8a hour, superiors to the initial counting, also reaching levels capable to unchain an alimentary toxinfection, demonstrating to the occurrence of the germination of the spores and the multiplication of the vegetative cells. On the other hand, aliquot of these same samples kept under refrigeration (7ºC) had not reached preoccupying populations, emphasizing, in this manner, the importance of the necessity of the refrigeration of milk after the boil.

Genome evolution is not always shaped by a Darwinian-fashion of vertical inheritance from ancestral lineages. The historical gene content of a species contains many atypical gene sequences showing high similarity to those of distantly related taxa. This evolutionary phenomenon is referred to as lateral gene transfer (LGT). Lateral gene transfer permits the exchange of genetic material across lineages, completely ignoring any concept of taxonomic boundary. The rapid acquisition of foreign genes into bacterial genomes has greatly obscured the historical phylogeny of prokaryotes. In this thesis we calculate the rate of LGT on a Bacillaceae phylogeny, to determine the extent to which it controls species evolution. First, we examined the evolution of the phylogeny according to a simple model of maximum likelihood. We assume equal rates of gene insertion and deletion on the phylogeny and show high rates of evolution in the genomes of B. anthracis, B. cereus, and B. thuringiensis (Bc group), representative of adaptive evolution. We then improved the model to account for differential rates of gene insertion and deletion, thus offering a more realistic model of gene evolution. Again, we demonstrate that members of the Bc group are rapidly evolving, with the rate of gene insertion being significantly higher than the rated of gene deletion. Finally, we evaluate the sole effect of LGT on the phylogeny in a simple birth-death analysis with immigration. We show that LGT is the main vehicle of gene acquisition when the number of gene families substantially increases from external taxa to members of the Bc group. Collectively, our findings suggest that the Bacillaceae genome is rapidly expanding, and that laterally transferred genes may facilitate adaptive evolution and subsistence in a new niche. / Thesis / Master of Science (MSc)

A broca-da-cana Diatraeasaccharalis(Fabricius) é uma das pragas-alvo do milho geneticamente modificado que expressagene(s) que codifica(m) proteína(s) de BacillusthuringiensisBerliner(milho Bt) no Brasil. Para estabelecer estratégias proativas de manejo de resistência, os objetivos do presente trabalho foram (1)estabelecer linhas-básicas de suscetibilidade à proteína Cry1F de B. thuringiensisem populações de D. saccharalis coletadas nas principais regiões produtoras de milho no Brasil na safra de 2010/2011, (2) realizar monitoramentoda suscetibilidade de populações de D. saccharalis na safra 2011/2012 e (3) avaliar a atividade biológica do milho Bt (evento TC1507) em diferentes estádios fenológicos no controle de D. saccharalis em condições laboratoriais. Para a caracterização das linhas-básicas de suscetibilidade foram realizados bioensaios com a proteína purificada Cry1F aplicada superficialmente em dieta artificial.As CL50 de Cry1F estimadas variaram de 0,47 a 7,02 ng de Cry1F/ cm2 dieta artificial para as populações avaliadas (variação de ?15 vezes). Foi definida e validada a concentração diagnóstica de 112 ng de Cry1F/cm²,baseada na estimativa da CL99 das populações testadas para o monitoramento da suscetibilidade. A avaliação da atividade biológica de milho Bt (evento TC1507) foi realizada com dois híbridos (Pioneer 30F35 e Dow 2B688) nos estádios fenológicos V3, V6 e V9 e em duas épocas de plantio. Alta atividade de controle de D. saccharalis foi obtida para os dois híbridos de milho Bt nos diferentes estádios fenológicos e épocas de plantio. Portanto, verificou-se que a espécie D. saccharalis é altamente suscetível à proteína Cry1F. Contudo, a implementação de estratégias de manejo da resistência é de fundamental importância para preservar a vida útil da tecnologia de milho Bt como importante ferramenta em programas de MIP. / The sugarcane borer Diatraeasaccharalis (Fabricius) is one of the target pests of genetically modified maizeexpressinggenes that code for insecticidal proteins from Bacillus thuringiensis Berliner (Bt maize) in Brazil. To implement proactive resistance management strategies, we leaded studies (1) to establish baseline susceptibility to Cry1F protein from B. thuringiensis in populations of D. saccharalis collected from major maize production regions in Brazil during 2010/2011 growing season, (2) to leadsusceptibility monitoring in populations of D. saccharalis collected in 2011/2012 growing season, and (3) to assess the biological activity of Bt maize (event TC1507) at different growth stages forD. saccharaliscontrol under laboratory conditions. The baseline susceptibility wascharacterizedwith purified protein Cry1F applied superficially on artificial diet. The estimatesof LC50 of Cry1F ranged from 0.47 to 7.02 ng Cry1F/cm2of artificial diet for the populations evaluated (? 15-fold variation).A diagnostic concentration of 112 ng Cry1F/cm ² was defined and validated for monitoring the susceptibility based on estimation of CL99 of all tested populations. The biological activity of Bt maize (event TC1507) was assessed by using two hybrids (Pioneer 30F35 and Dow 2B688) at growth stages V3, V6 and V9 and two planting seasons. High level of D. saccharaliscontrol was obtained for the twoBt maize hybrids at different growth stages and planting seasons. Therefore, we conclude that D. saccharalis is highly susceptible to Cry1F protein. However, implementation of insect resistance management strategies is essentialin order to preserve the lifetime of Bttechnology as an important tool in IPM programs.

A broca-da-cana Diatraeasaccharalis(Fabricius) é uma das pragas-alvo do milho geneticamente modificado que expressagene(s) que codifica(m) proteína(s) de BacillusthuringiensisBerliner(milho Bt) no Brasil. Para estabelecer estratégias proativas de manejo de resistência, os objetivos do presente trabalho foram (1)estabelecer linhas-básicas de suscetibilidade à proteína Cry1F de B. thuringiensisem populações de D. saccharalis coletadas nas principais regiões produtoras de milho no Brasil na safra de 2010/2011, (2) realizar monitoramentoda suscetibilidade de populações de D. saccharalis na safra 2011/2012 e (3) avaliar a atividade biológica do milho Bt (evento TC1507) em diferentes estádios fenológicos no controle de D. saccharalis em condições laboratoriais. Para a caracterização das linhas-básicas de suscetibilidade foram realizados bioensaios com a proteína purificada Cry1F aplicada superficialmente em dieta artificial.As CL50 de Cry1F estimadas variaram de 0,47 a 7,02 ng de Cry1F/ cm2 dieta artificial para as populações avaliadas (variação de ?15 vezes). Foi definida e validada a concentração diagnóstica de 112 ng de Cry1F/cm²,baseada na estimativa da CL99 das populações testadas para o monitoramento da suscetibilidade. A avaliação da atividade biológica de milho Bt (evento TC1507) foi realizada com dois híbridos (Pioneer 30F35 e Dow 2B688) nos estádios fenológicos V3, V6 e V9 e em duas épocas de plantio. Alta atividade de controle de D. saccharalis foi obtida para os dois híbridos de milho Bt nos diferentes estádios fenológicos e épocas de plantio. Portanto, verificou-se que a espécie D. saccharalis é altamente suscetível à proteína Cry1F. Contudo, a implementação de estratégias de manejo da resistência é de fundamental importância para preservar a vida útil da tecnologia de milho Bt como importante ferramenta em programas de MIP. / The sugarcane borer Diatraeasaccharalis (Fabricius) is one of the target pests of genetically modified maizeexpressinggenes that code for insecticidal proteins from Bacillus thuringiensis Berliner (Bt maize) in Brazil. To implement proactive resistance management strategies, we leaded studies (1) to establish baseline susceptibility to Cry1F protein from B. thuringiensis in populations of D. saccharalis collected from major maize production regions in Brazil during 2010/2011 growing season, (2) to leadsusceptibility monitoring in populations of D. saccharalis collected in 2011/2012 growing season, and (3) to assess the biological activity of Bt maize (event TC1507) at different growth stages forD. saccharaliscontrol under laboratory conditions. The baseline susceptibility wascharacterizedwith purified protein Cry1F applied superficially on artificial diet. The estimatesof LC50 of Cry1F ranged from 0.47 to 7.02 ng Cry1F/cm2of artificial diet for the populations evaluated (? 15-fold variation).A diagnostic concentration of 112 ng Cry1F/cm ² was defined and validated for monitoring the susceptibility based on estimation of CL99 of all tested populations. The biological activity of Bt maize (event TC1507) was assessed by using two hybrids (Pioneer 30F35 and Dow 2B688) at growth stages V3, V6 and V9 and two planting seasons. High level of D. saccharaliscontrol was obtained for the twoBt maize hybrids at different growth stages and planting seasons. Therefore, we conclude that D. saccharalis is highly susceptible to Cry1F protein. However, implementation of insect resistance management strategies is essentialin order to preserve the lifetime of Bttechnology as an important tool in IPM programs.