A proteína eIF5A apresenta um resíduo exclusivo de aminoácido chamado hipusina formado por modificação pós-traducional envolvendo espermidina como substrato. Neste estudo, observamos que a expressão de eIF5A é intensificada ao longo da diferenciação de células-tronco progenitoras de fibras musculares (células satélites) e que a inibição da hipusinação com GC7 bloqueia a diferenciação. Associado a esse bloqueio encontramos aumento do consumo de glicose e produção de lactato, diminuição da descarboxilação de glicose e palmitato, redução da proliferação celular e alteração do perfil traducional, efeitos que podem estar envolvidos na inibição do programa de diferenciação. Em seguida, o músculo tibial anterior de ratos foram criolesados e após severa supressão da expressão de eIF5A (período agudo de lesão) a mesma foi retomada ao longo da regeneração, chegando a quantidades superiores ao encontrado em músculos não lesados. Verificamos que a L-arginina, um supressor parcial do fenótipo distrófico e precursor de espermidina, reverte parcialmente o efeito de GC7. / eIF5A protein contains an exclusive amino acid residue named hypusine produced by a post-translational modification involving spermidine as substrate. In this study, we observed that eIF5A expression is raised during muscle fiber stem cells (satellite cells) differentiation and the hypusination inhibition by GC7 abolished the differentiation process. In association with this blockage, an increase in glucose consumption and lactate production, a decrease in glucose and palmitate decarboxylation, a reduction in cell proliferation and an alteration in translational profile were observed. These changes may be involved in the inhibition of the differentiation induced by GC7. The rat tibialis anterior muscle was injured and a marked reduction of eIF5A expression (acute injury period) was found. The expression of eIF5A was reestablished during regeneration, reaching higher levels than that observed in non injured muscle. We also verified that L-arginine, a partial suppressor of muscle dystrophic phenotype condition and precursor of spermidine, partially abolished the GC7 effects.

Unraveling soil microbial ecology is essential for improving sustainable agricultural productivity. Community-based studies revolutionized this field in the last decades, but much is yet to be disclosed. This thesis proposed an approach to increase the resolution of such studies by combining 16S rDNA high-throughput sequencing and population genomics, aiming to further explore the differences pointed by community analyses, as well as to overcome the limitations of using operational taxonomic units (OTUs) as ecological entities, and to introduce the evolutionary thinking in microbial ecology. Our main goal was to understand the features that make bacteria able to colonize sugarcane rhizosphere or live saprophytically in bulk soil. Rhizosphere and bulk soil are contrasting habitats for microbial life as they are highly distinct in its physical, chemical and consequently biological characteristics. Our results indicated that sugarcane shapes the rhizosphere microbiome and metabolism of D-galacturonic acid is a key function for colonizing this niche. Among the taxa prevailing in the rhizosphere, Pseudomonas genus was targeted for a more detailed study considering its known attributes for plant growth promotion. Seventy-six fluorescent Pseudomonas spp. were isolated and submitted to whole genome sequencing (WGS). A comparative genomic analysis was performed between populations from rhizosphere and bulk soil. Phylogenetic analyses classified the isolates in the P. fluorescens (57) or P. putida (19) groups. Twelve putative new species and two new proposed P. fluorescens subgroups were found in the prospected tropical soil. Comparative genomics revealed that phosphatases or xylose-utilization genes were significantly enriched in the rhizosphere and bulk soil populations of the P. fluorescens group, respectively. D-galactonate catabolism was higher in the rhizosphere population of the P. putida group based on both genotypic and phenotypic results. Growth in D-xylose was further explored using genetic modified strains and confirmed that this sugar is more used by members of the bulk soil than the rhizosphere population of the P. fluorescens group, a pattern also observed in the bulk soil microbiome. In summary, these findings constitute a step forward in understanding the ecology of rhizosphere and bulk soil bacteria, by overcoming some limitations of community-based analyses and showing genomic differences between bacterial populations of these habitats. / Desvendar a ecologia microbiana do solo é essencial para aumentar a produtividade agrícola sustentável. Estudos baseados em comunidades revolucionaram esse campo nas últimas décadas, mas ainda há muito a ser revelado. Esta tese propôs uma abordagem para aumentar a resolução desses estudos, combinando sequenciamento em larga escala de rDNA 16S e genômica populacional, com o objetivo de explorar mais a fundo as diferenças apontadas por análises de comunidades, assim como superar as limitações do uso de unidades taxonômicas operacionais (UTOs) como entidades ecológicas e introduzir o pensamento evolutivo na ecologia microbiana. Nossa principal meta foi entender as características que tornam as bactérias hábeis em colonizar a rizosfera de cana-de-açúcar ou viver no solo saprofiticamente. Rizosfera e solo são hábitats contrastantes para a vida microbiana, já que são altamente distintos em suas características físicas, químicas e, consequentemente, biológicas. Nossos resultados indicaram que a cana-de-açúcar modifica o microbioma da rizosfera e o metabolismo do ácido D-galacturônico é uma função chave para colonizar este nicho. Dentre os táxons que prevalecem na rizosfera, o gênero Pseudomonas foi escolhido para um estudo mais detalhado, considerando os seus atributos de promoção de crescimento de plantas. Setenta e seis Pseudomonas spp. fluorescentes foram isoladas e submetidas ao sequenciamento do genoma. Uma análise de genômica comparativa foi realizada entre as populações obtidas do solo e rizosfera. As análises filogenéticas classificaram os isolados nos grupos P. fluorescens (57) ou P. putida (19). Doze prováveis novas espécies e dois novos subgrupos propostos de P. fluorescens foram encontrados no solo tropical prospectado. A genômica comparativa revelou que genes de fosfatases e de uso de xilose foram significativamente enriquecidos nas populações da rizosfera e solo do grupo P. fluorescens, respectivamente. O catabolismo do ácido D-galactônico foi maior na população da rizosfera do grupo P. putida, baseado tanto em resultados genotípicos quanto fenotípicos. O crescimento em D-xilose foi mais explorado usando linhagens geneticamente modificadas e confirmou que este açúcar é mais utilizado por membros da população do solo do que da rizosfera no grupo P. fluorescens, um padrão também observado no microbioma do solo. Em resumo, essas descobertas constituem um passo adiante no entendimento da ecologia bacteriana do solo e rizosfera, por superar algumas limitações de análises de comunidades e mostrar diferenças genômicas entre populações bacterianas destes hábitats.

Unraveling soil microbial ecology is essential for improving sustainable agricultural productivity. Community-based studies revolutionized this field in the last decades, but much is yet to be disclosed. This thesis proposed an approach to increase the resolution of such studies by combining 16S rDNA high-throughput sequencing and population genomics, aiming to further explore the differences pointed by community analyses, as well as to overcome the limitations of using operational taxonomic units (OTUs) as ecological entities, and to introduce the evolutionary thinking in microbial ecology. Our main goal was to understand the features that make bacteria able to colonize sugarcane rhizosphere or live saprophytically in bulk soil. Rhizosphere and bulk soil are contrasting habitats for microbial life as they are highly distinct in its physical, chemical and consequently biological characteristics. Our results indicated that sugarcane shapes the rhizosphere microbiome and metabolism of D-galacturonic acid is a key function for colonizing this niche. Among the taxa prevailing in the rhizosphere, Pseudomonas genus was targeted for a more detailed study considering its known attributes for plant growth promotion. Seventy-six fluorescent Pseudomonas spp. were isolated and submitted to whole genome sequencing (WGS). A comparative genomic analysis was performed between populations from rhizosphere and bulk soil. Phylogenetic analyses classified the isolates in the P. fluorescens (57) or P. putida (19) groups. Twelve putative new species and two new proposed P. fluorescens subgroups were found in the prospected tropical soil. Comparative genomics revealed that phosphatases or xylose-utilization genes were significantly enriched in the rhizosphere and bulk soil populations of the P. fluorescens group, respectively. D-galactonate catabolism was higher in the rhizosphere population of the P. putida group based on both genotypic and phenotypic results. Growth in D-xylose was further explored using genetic modified strains and confirmed that this sugar is more used by members of the bulk soil than the rhizosphere population of the P. fluorescens group, a pattern also observed in the bulk soil microbiome. In summary, these findings constitute a step forward in understanding the ecology of rhizosphere and bulk soil bacteria, by overcoming some limitations of community-based analyses and showing genomic differences between bacterial populations of these habitats. / Desvendar a ecologia microbiana do solo é essencial para aumentar a produtividade agrícola sustentável. Estudos baseados em comunidades revolucionaram esse campo nas últimas décadas, mas ainda há muito a ser revelado. Esta tese propôs uma abordagem para aumentar a resolução desses estudos, combinando sequenciamento em larga escala de rDNA 16S e genômica populacional, com o objetivo de explorar mais a fundo as diferenças apontadas por análises de comunidades, assim como superar as limitações do uso de unidades taxonômicas operacionais (UTOs) como entidades ecológicas e introduzir o pensamento evolutivo na ecologia microbiana. Nossa principal meta foi entender as características que tornam as bactérias hábeis em colonizar a rizosfera de cana-de-açúcar ou viver no solo saprofiticamente. Rizosfera e solo são hábitats contrastantes para a vida microbiana, já que são altamente distintos em suas características físicas, químicas e, consequentemente, biológicas. Nossos resultados indicaram que a cana-de-açúcar modifica o microbioma da rizosfera e o metabolismo do ácido D-galacturônico é uma função chave para colonizar este nicho. Dentre os táxons que prevalecem na rizosfera, o gênero Pseudomonas foi escolhido para um estudo mais detalhado, considerando os seus atributos de promoção de crescimento de plantas. Setenta e seis Pseudomonas spp. fluorescentes foram isoladas e submetidas ao sequenciamento do genoma. Uma análise de genômica comparativa foi realizada entre as populações obtidas do solo e rizosfera. As análises filogenéticas classificaram os isolados nos grupos P. fluorescens (57) ou P. putida (19). Doze prováveis novas espécies e dois novos subgrupos propostos de P. fluorescens foram encontrados no solo tropical prospectado. A genômica comparativa revelou que genes de fosfatases e de uso de xilose foram significativamente enriquecidos nas populações da rizosfera e solo do grupo P. fluorescens, respectivamente. O catabolismo do ácido D-galactônico foi maior na população da rizosfera do grupo P. putida, baseado tanto em resultados genotípicos quanto fenotípicos. O crescimento em D-xilose foi mais explorado usando linhagens geneticamente modificadas e confirmou que este açúcar é mais utilizado por membros da população do solo do que da rizosfera no grupo P. fluorescens, um padrão também observado no microbioma do solo. Em resumo, essas descobertas constituem um passo adiante no entendimento da ecologia bacteriana do solo e rizosfera, por superar algumas limitações de análises de comunidades e mostrar diferenças genômicas entre populações bacterianas destes hábitats.

A Terra Preta Antropogênica (TPA) tem essa denominação porque é encontrada em sítios arqueológicos, onde viveram grupos pré-históricos e é considerada um dos solos mais férteis do mundo. Nela é encontrada grande quantidade de material deixado por grupos indígenas como fragmentos cerâmicos, artefatos líticos, e especialmente carvão pirogênico. Estudos realizados com o carvão pirogênico verificaram que ele aumenta a capacidade de trocas catiônicas nesses solos. Por meio de microscopia de fluorencência, foi observada a presença de microrganismos habitando esse carvão, no entanto, não se sabe quais seriam. Devido à falta de informações sobre a diversidade bacteriana nessas estruturas, este trabalho estudou a diversidade bacteriana em amostras de carvão pirogênico de solos TPA coletadas nos sítios Lagoa Balbina (Amazônia Central- Amazonas) e Mina I (Amazônia Oriental - Pará), através de técnicas moleculares independentes de cultivo. O estudo visou também comparar essa diversidade com a encontrada no solo de onde carvão foi isolado. As estruturas de carvão foram separadas fisicamente dos solos e seu DNA genômico total extraído e usado como molde em reação de PCR utilizando oligonucleotídeos do gene 16S rRNA para o Domínio Bacteria. O produto da PCR foi clonado em vetor e os clones foram sequenciados e comparados com o banco de dados de 16S rRNA do RDPX. Com a construção das bibliotecas de clones do gene 16S rRNA a partir das amostras de carvão pirogênico observou-se que existe maior número de bactérias desconhecidas no carvão pirogênico do que no solo onde ele foi isolado. Acidobacteria foi o filo predominante nas bibliotecas de carvão pirogênico das duas localidades de estudo, assim como na biblioteca do solo do sítio Mina I. Já na biblioteca do solo do sítio Lagoa Balbina houve predominância do filo Firmicutes. Por meio do método de rarefação foi possível constatar uma menor riqueza de UTOs nas comunidades bacterianas presentes nas estruturas de carvão pirogênico quando comparado à riqueza de UTOs das comunidades bacterianas cujo habitat é o solo. Mas quando se compara a riqueza de UTOs entre as estruturas de carvão isoladas das duas localidades, observa-se que a riqueza é maior no sítio Mina I. Os valores obtidos com os índices de diversidade revelaram menor diversidade de UTOs nas bibliotecas obtidas para o carvão pirogênico das duas regiões estudadas se comparado dos valores para as bibliotecas obtidas do solo da mesma região. Os valores obtidos com os métodos não paramétricos revelaram maior riqueza de UTOs para as bibliotecas do carvão do sítio Mina I e solo TPA do sítio Balbina. A análise da PCA revelou que as bibliotecas do sítio Balbina mostraram-se altamente similares. Em adição, a análise com S-Libshuff, verificou que todas as bibliotecas comparadas são significativamente diferentes quanto à composição das comunidades bacterianas. O carvão pirogênico não é uma estrutura inerte, pois é capaz de ser habitado por diferentes bactérias e a sua estrutura da comunidade bacteriana é diferente daquela de onde ele foi segregado / Anthropogenic Dark Earth (ADE) has this denomination because it is found at archeological sites, where prehistoric groups lived, and it is considered one of the most fertile soils of the world. In this soil a great amount of material left by indigenous groups was found as ceramic fragments, lithic workmanships, and especially pyrogenic black carbon. Studies accomplished with the pyrogenic black carbon verified that it increases the capacity of cationic changes in soils. Through fluorescence microscopy, the presence of microorganisms was observed inhabiting that black carbon, however, this community is still unknown,due to the lack of information about the bacterial diversity in those structures.This work studied the bacterial diversity in samples of pyrogenic black carbon of ADE soils, collected at the sites Lagoa Balbina (Central Amazon) and Mina I (Oriental Amazon), through molecular techniques independent of cultivation. The study also sought to compare that diversity with the one of the soil where black carbon was isolated. The structures of black carbon were separate physically from the soils and total genomic DNA was extracted and used as template in a PCR reaction, using primers of the 16S rRNA gene for the Bacteria Domain. The PCR product was used for construction of clone libraries and the clones were sequenced and compared with the 16S rRNA of RDPX database. The 16S rRNA gene clone libraries from the samples of pyrogenic black carbon, it shown that is a larger number of unknown bacteria in the black carbon than in the soil where it was isolated. Acidobacteria was the predominant phylum in the pyrogenic black carbon libraries from the both studied places, as well as in the soil library from Mina I site. However in the library Lagoa Balbina site there was predominance of the phylum Firmicutes. Through the rarefaction method it was possible to verify a smaller richness of OTUs in the bacterial communities presents in the pyrogenic black carbon structures when compared to the OTUs richness of the bacterial soil communities.But, when the OTUs richness is compared among the isolated structures of pyrogenic black carbon of the two places, it is observed that the richness is higher in the Mina I site. The values from diversity indexes revealed smaller diversity of OTUs in the pyrogenic black carbon libraries when compared with the soil libraries for the two studied areas. The obtained values with the nonparametric methods revealed larger OTUs richness in the black carbon library of Mina I site and in the ADE soil library of the Balbina site. The PCA analysis showed that the libraries of the site Balbina site were highly similar. In addition, the analysis with S-Libshuff verified that all of the compared libraries were significantly different in bacterial communities composition. The pyrogenic black carbon is not an inert structure, once it is capable of being inhabited by different bacteria, and its bacterial community structure is different from that one where is was segregated

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A proteína eIF5A apresenta um resíduo exclusivo de aminoácido chamado hipusina formado por modificação pós-traducional envolvendo espermidina como substrato. Neste estudo, observamos que a expressão de eIF5A é intensificada ao longo da diferenciação de células-tronco progenitoras de fibras musculares (células satélites) e que a inibição da hipusinação com GC7 bloqueia a diferenciação. Associado a esse bloqueio encontramos aumento do consumo de glicose e produção de lactato, diminuição da descarboxilação de glicose e palmitato, redução da proliferação celular e alteração do perfil traducional, efeitos que podem estar envolvidos na inibição do programa de diferenciação. Em seguida, o músculo tibial anterior de ratos foram criolesados e após severa supressão da expressão de eIF5A (período agudo de lesão) a mesma foi retomada ao longo da regeneração, chegando a quantidades superiores ao encontrado em músculos não lesados. Verificamos que a L-arginina, um supressor parcial do fenótipo distrófico e precursor de espermidina, reverte parcialmente o efeito de GC7. / eIF5A protein contains an exclusive amino acid residue named hypusine produced by a post-translational modification involving spermidine as substrate. In this study, we observed that eIF5A expression is raised during muscle fiber stem cells (satellite cells) differentiation and the hypusination inhibition by GC7 abolished the differentiation process. In association with this blockage, an increase in glucose consumption and lactate production, a decrease in glucose and palmitate decarboxylation, a reduction in cell proliferation and an alteration in translational profile were observed. These changes may be involved in the inhibition of the differentiation induced by GC7. The rat tibialis anterior muscle was injured and a marked reduction of eIF5A expression (acute injury period) was found. The expression of eIF5A was reestablished during regeneration, reaching higher levels than that observed in non injured muscle. We also verified that L-arginine, a partial suppressor of muscle dystrophic phenotype condition and precursor of spermidine, partially abolished the GC7 effects.

A indústria sucroenérgetica gera grande quantidade de resíduos, sendo a torta de filtro e as cinzas os principais resíduos sólidos. Uma das tecnologias desenvolvidas para o manejo destes resíduos é a compostagem. A aplicação do composto tem mostrado efeitos positivos na cultura da cana-de-açúcar no que diz respeito à fertilização fosfatada. Os objetivos do presente trabalho foram: I. Observar o comportamento das comunidades bacterianas durante a compostagem e o efeito da inoculação de estirpes bacterianas mobilizadoras de fósforo sobre a disponibilidade de fósforo no composto final; II. Avaliar o efeito da aplicação de diferentes fontes de P e de bactérias mobilizadoras de fósforo no desenvolvimento de plantas de cana-de-açúcar e o efeito sobre as comunidades bacterianas do solo. Nesse sentido, pilhas de compostagem foram instaladas na Usina São José da Estiva em Novo Horizonte, SP. Os tratamentos consistiram de pilhas com e sem rocha fosfática; e pilhas com e sem a inoculação das estirpes Pseudomonas aeruginosa PSBR12 e Bacillus sp. BACBR1. Amostragens foram realizadas quinzenalmente durante 60 dias. Adicionalmente determinou-se a atividade enzimática, e parâmetros químicos do composto. A comunidade bacteriana foi acessada por meio da técnica independente de cultivo T-RFLP (restriction fragment length polymorphism) e sequenciado por meio da plataforma de nova geração MiSeqTM System (Illumina). Com o objetivo de avaliar o efeito do composto e da inoculação de bactérias mobilizadoras de P no desenvolvimento da cana-de-açúcar foi instalado um experimento em casa de vegetação com plantas de cana de açúcar, utilizando-se composto, rocha fosfática e super fosfato triplo como fontes de P, além da inoculação dos seguintes: Inoculante 1: Pseudomonas sp. PSBR10, Azotobacter sp. AZTBR19, Rhizobium sp. RIZBR01; e o Inoculante 2: Bacillus simplex BACBR04, Bacillus sp. BACBR06, Rhizobium sp. RIZBR01. O experimento foi conduzido durante 75 dias. Ao fim do experimento foram analisados os seguintes parâmetros: biomassa seca, acúmulo de P, N, e K na parte aérea, e fosfatases no solo. A estrutura das comunidades bacterianas no solo foram avaliadas por meio do sequenciamento na plataforma Illumina. A aplicação de bactérias mobilizadoras de P durante a compostagem diminuiu o P ligado ao Ca. A mudança nas comunidades bacterianas durante a compostagem foi temporal, no início dominaram membros da ordem Lactobacillales, após 15 dias as ordens Bacillales e Clostridiales passaram a dominar o processo. As comunidades bacterianas são influenciadas principalmente pelos parâmetros pH, temperatura e umidade. Quanto ao experimento em casa de vegetação, o uso dos inoculantes (principalmente o inoculante 2) aumentou o acúmulo de P, N e K na parte aérea nos tratamentos que receberam composto e super fosfato triplo como fonte de P. A aplicação dos inoculantes e a adição do composto modificou a estrutura das comunidades bacterianas do solo; essa alteração quando os inoculantes são aplicados pode estar relacionada com o incremento no acúmulo de nutrientes. O uso de bactérias mobilizadoras de P é uma tecnologia potencial para o uso na agricultura, tanto na compostagem de resíduos da indústria sucroenergética com rocha fosfática, como no aumento da eficiência da fertilização fosfatada na cana-de-açúcar. / Sugarcane industry generates large amounts of waste, filter cake and ashes being the main solid wastes. One of the technologies developed for the management of this waste is composting. The application of compost has shown positive effects on the sugarcane culture with regard to phosphorus fertilization. The objectives of this study are: I. To study the diversity of bacterial communities during composting and the effect of inoculation of phosphorus mobilizing bacterial strains on the phosphorus availability in the final compost; II. To evaluate and compare the effects of the application of different sources of phosphorus and P mobilizing bacteria on the development of sugarcane and the effect on soil bacterial communities. Therefore, compost piles were installed at Usina São José da Estiva in Novo Horizonte, Brazil. Treatments consisted of piles with and without rock phosphate and with and without inoculation of Pseudomonas aeruginosa PSBR12 and Bacillus sp. BACBR1 strains. Samples were taken every two weeks for 60 days. In addition, the enzymatic and chemical composition of the compost was determined. The bacterial community was assessed through T-RFLP (restriction fragment length polymorphism) and was sequenced through the new generation platform MiSeqTM System (Illumina). The abundance of bacteria was evaluated by qPCR. In order to evaluate the effect of compost and of inoculating P mobilizing bacteria on sugarcane development, a greenhouse experiment was installed with sugarcane using compost, rock phosphate and triple superphosphate as P sources, besides inoculations, as follows: Inoculant 1: Pseudomonas sp. (PSBR10) Azotobacter sp. (AZTBR19), Rhizobium sp. (RIZBR01); and Inoculant 2: Bacillus simplex (BACBR04), Bacillus sp. (BACBR06), Rhizobium sp. (RIZBR01). The experiment was conducted during 75 days. At the end of the experiment the following parameters were analyzed: dry plant biomass, accumulation of P, N, and K in the shoot, and phosphatases in soil. Bacterial soil communities were sequenced through the new generation Illumina. The application of P mobilizing bacteria during composting decreased the Ca-linked P. Changes of the bacterial communities during composting were temporal. In the beginning, members of the order Lactobacillales were dominant and after 15 days a succession of bacterial communities occurred, when Bacillales and Clostridiales began to dominate. Bacterial communities are mostly influenced by the parameters pH, temperature and humidity. Moreover, in the greenhouse experiment, the use of inoculants (mainly inoculant 2) increased the accumulation of P, N and K in shoots in the treatments that received compost and triple superphosphate as P source. Inoculant application and compost addition modified soil bacterial community structures. Changes in the soil microbiome when inoculant was applied may be related to the increase in nutrients accumulation. The use of P mobilizing bacteria is a potential technology for use in agriculture, when composting waste from the sugarcane industry with rock phosphate or when increasing P fertilization efficiency in sugarcane in the field.

O histórico agronômico da cultura, em geral, explica a comunidade microbiana presente na massa ensilada, entretanto, a diversidade e o grau de contaminação da população microbiana epifítica pode auxiliar na compreensão do padrão de fermentação da silagem e da estabilidade desse produto quando em exposição ao ambiente aeróbio. No presente trabalho, foram avaliados a influência do genótipo, maturidade e período de estocagem na composição da comunidade bacteriana em silagens de grãos de milho. Para isso, dois cultivares de milho AG 1051 (\"dent\") e IAC 8390 (\"flint\") foram colhidos em três estágios de maturidade (ponto de silagem de planta inteira, ponto de silagem de grão úmido e ponto de grão seco), moídos e ensilados por 0, 7 e 120 dias. Atualmente, a aplicação de técnicas de microbiologia molecular permite acessar alterações causadas nestas comunidades de maneira independente do cultivo bacteriano, por esse motivo, a comunidade bacteriana foi avaliada por meio da técnica de Eletroforese em Gel de Gradiente Desnaturante (DGGE) e sequenciamento dos produtos de PCR via sistema MiSeqTM Illumina. Foi demonstrado que em silagens de grãos de milho contendo alta umidade, os diferentes estágios de desenvolvimento da cultura, e por conseguinte, do grão, são os principais determinantes da composição da comunidade bacteriana deste, sendo menos importantes o genótipo das plantas e os tempos de estocagem das silagens. Aos 120 dias de estocagem nas amostras de grão seco reconstituído, as sequências afiliadas ao gênero Clostridium representaram total de aproximadamente 40% das sequências afiliadas aos gêneros encontrados, enquanto o gênero Lactobacillus representou menos de 7% das sequências afiliadas a este gênero. Provavelmente, grãos secos sofrem mais estresse a campo, o que consequentemente, pode interferir na qualidade higiênico sanitária das silagens desses grãos. Com base nestes resultados fica evidenciada a possibilidade de realização de recomendações potenciais de aditivos específicos para ensilagem de grãos de milho, direcionados para cada ponto de maturidade da cultura. / The agronomic background of crops in general, explains the microbial community present in silage, however, diversity and contamination status may help on understanding the silage fermentation profile and aerobic stability. In the present work, the influence of factors such as different genotypes, different stages of plants development and storage time in the composition of bacterial communities were evaluated. On this way, maize cultivars AG 1051 (\"dent\") and IAC 8390 (\"flint\") were harvested in three physiological stages (whole plant silage, wet grain silage and dry grain), the grain were grounded and ensiled for 0, 7 and 120 days. Nowadays, the applications of techniques of molecular microbiology allow assessing the shifts caused on these communities by a culture independent approach, therefore, bacterial community were evaluated by Denaturing Gradient Gel Electrophoresis technique (DGGE), and PCR products were sequenced by Illumina MiSeqTM System. It was demonstrated that in high moisture corn silage, different stages of plants development are main determinants of bacterial community composition rather than the plants genotypes and storage time. In addition in the samples of reconstituted dry grain, it was demonstrated that after 120 days of storage, sequences affiliated to the gender Clostridium accounted for a total of approximately 40% of total sequences affiliated to genera found, while the genus Lactobacillus represented less than 7% of sequences affiliated to this gender. Probably dried grains suffer more stress at field conditions, which in turn can interfere with the sanitary hygienic quality of silages obtained from these grains. At least, based on these results it is clear the possibility of performing potential specific additives recommendations, unique at each stage of maize plants development.

A indústria sucroenérgetica gera grande quantidade de resíduos, sendo a torta de filtro e as cinzas os principais resíduos sólidos. Uma das tecnologias desenvolvidas para o manejo destes resíduos é a compostagem. A aplicação do composto tem mostrado efeitos positivos na cultura da cana-de-açúcar no que diz respeito à fertilização fosfatada. Os objetivos do presente trabalho foram: I. Observar o comportamento das comunidades bacterianas durante a compostagem e o efeito da inoculação de estirpes bacterianas mobilizadoras de fósforo sobre a disponibilidade de fósforo no composto final; II. Avaliar o efeito da aplicação de diferentes fontes de P e de bactérias mobilizadoras de fósforo no desenvolvimento de plantas de cana-de-açúcar e o efeito sobre as comunidades bacterianas do solo. Nesse sentido, pilhas de compostagem foram instaladas na Usina São José da Estiva em Novo Horizonte, SP. Os tratamentos consistiram de pilhas com e sem rocha fosfática; e pilhas com e sem a inoculação das estirpes Pseudomonas aeruginosa PSBR12 e Bacillus sp. BACBR1. Amostragens foram realizadas quinzenalmente durante 60 dias. Adicionalmente determinou-se a atividade enzimática, e parâmetros químicos do composto. A comunidade bacteriana foi acessada por meio da técnica independente de cultivo T-RFLP (restriction fragment length polymorphism) e sequenciado por meio da plataforma de nova geração MiSeqTM System (Illumina). Com o objetivo de avaliar o efeito do composto e da inoculação de bactérias mobilizadoras de P no desenvolvimento da cana-de-açúcar foi instalado um experimento em casa de vegetação com plantas de cana de açúcar, utilizando-se composto, rocha fosfática e super fosfato triplo como fontes de P, além da inoculação dos seguintes: Inoculante 1: Pseudomonas sp. PSBR10, Azotobacter sp. AZTBR19, Rhizobium sp. RIZBR01; e o Inoculante 2: Bacillus simplex BACBR04, Bacillus sp. BACBR06, Rhizobium sp. RIZBR01. O experimento foi conduzido durante 75 dias. Ao fim do experimento foram analisados os seguintes parâmetros: biomassa seca, acúmulo de P, N, e K na parte aérea, e fosfatases no solo. A estrutura das comunidades bacterianas no solo foram avaliadas por meio do sequenciamento na plataforma Illumina. A aplicação de bactérias mobilizadoras de P durante a compostagem diminuiu o P ligado ao Ca. A mudança nas comunidades bacterianas durante a compostagem foi temporal, no início dominaram membros da ordem Lactobacillales, após 15 dias as ordens Bacillales e Clostridiales passaram a dominar o processo. As comunidades bacterianas são influenciadas principalmente pelos parâmetros pH, temperatura e umidade. Quanto ao experimento em casa de vegetação, o uso dos inoculantes (principalmente o inoculante 2) aumentou o acúmulo de P, N e K na parte aérea nos tratamentos que receberam composto e super fosfato triplo como fonte de P. A aplicação dos inoculantes e a adição do composto modificou a estrutura das comunidades bacterianas do solo; essa alteração quando os inoculantes são aplicados pode estar relacionada com o incremento no acúmulo de nutrientes. O uso de bactérias mobilizadoras de P é uma tecnologia potencial para o uso na agricultura, tanto na compostagem de resíduos da indústria sucroenergética com rocha fosfática, como no aumento da eficiência da fertilização fosfatada na cana-de-açúcar. / Sugarcane industry generates large amounts of waste, filter cake and ashes being the main solid wastes. One of the technologies developed for the management of this waste is composting. The application of compost has shown positive effects on the sugarcane culture with regard to phosphorus fertilization. The objectives of this study are: I. To study the diversity of bacterial communities during composting and the effect of inoculation of phosphorus mobilizing bacterial strains on the phosphorus availability in the final compost; II. To evaluate and compare the effects of the application of different sources of phosphorus and P mobilizing bacteria on the development of sugarcane and the effect on soil bacterial communities. Therefore, compost piles were installed at Usina São José da Estiva in Novo Horizonte, Brazil. Treatments consisted of piles with and without rock phosphate and with and without inoculation of Pseudomonas aeruginosa PSBR12 and Bacillus sp. BACBR1 strains. Samples were taken every two weeks for 60 days. In addition, the enzymatic and chemical composition of the compost was determined. The bacterial community was assessed through T-RFLP (restriction fragment length polymorphism) and was sequenced through the new generation platform MiSeqTM System (Illumina). The abundance of bacteria was evaluated by qPCR. In order to evaluate the effect of compost and of inoculating P mobilizing bacteria on sugarcane development, a greenhouse experiment was installed with sugarcane using compost, rock phosphate and triple superphosphate as P sources, besides inoculations, as follows: Inoculant 1: Pseudomonas sp. (PSBR10) Azotobacter sp. (AZTBR19), Rhizobium sp. (RIZBR01); and Inoculant 2: Bacillus simplex (BACBR04), Bacillus sp. (BACBR06), Rhizobium sp. (RIZBR01). The experiment was conducted during 75 days. At the end of the experiment the following parameters were analyzed: dry plant biomass, accumulation of P, N, and K in the shoot, and phosphatases in soil. Bacterial soil communities were sequenced through the new generation Illumina. The application of P mobilizing bacteria during composting decreased the Ca-linked P. Changes of the bacterial communities during composting were temporal. In the beginning, members of the order Lactobacillales were dominant and after 15 days a succession of bacterial communities occurred, when Bacillales and Clostridiales began to dominate. Bacterial communities are mostly influenced by the parameters pH, temperature and humidity. Moreover, in the greenhouse experiment, the use of inoculants (mainly inoculant 2) increased the accumulation of P, N and K in shoots in the treatments that received compost and triple superphosphate as P source. Inoculant application and compost addition modified soil bacterial community structures. Changes in the soil microbiome when inoculant was applied may be related to the increase in nutrients accumulation. The use of P mobilizing bacteria is a potential technology for use in agriculture, when composting waste from the sugarcane industry with rock phosphate or when increasing P fertilization efficiency in sugarcane in the field.

O histórico agronômico da cultura, em geral, explica a comunidade microbiana presente na massa ensilada, entretanto, a diversidade e o grau de contaminação da população microbiana epifítica pode auxiliar na compreensão do padrão de fermentação da silagem e da estabilidade desse produto quando em exposição ao ambiente aeróbio. No presente trabalho, foram avaliados a influência do genótipo, maturidade e período de estocagem na composição da comunidade bacteriana em silagens de grãos de milho. Para isso, dois cultivares de milho AG 1051 (\"dent\") e IAC 8390 (\"flint\") foram colhidos em três estágios de maturidade (ponto de silagem de planta inteira, ponto de silagem de grão úmido e ponto de grão seco), moídos e ensilados por 0, 7 e 120 dias. Atualmente, a aplicação de técnicas de microbiologia molecular permite acessar alterações causadas nestas comunidades de maneira independente do cultivo bacteriano, por esse motivo, a comunidade bacteriana foi avaliada por meio da técnica de Eletroforese em Gel de Gradiente Desnaturante (DGGE) e sequenciamento dos produtos de PCR via sistema MiSeqTM Illumina. Foi demonstrado que em silagens de grãos de milho contendo alta umidade, os diferentes estágios de desenvolvimento da cultura, e por conseguinte, do grão, são os principais determinantes da composição da comunidade bacteriana deste, sendo menos importantes o genótipo das plantas e os tempos de estocagem das silagens. Aos 120 dias de estocagem nas amostras de grão seco reconstituído, as sequências afiliadas ao gênero Clostridium representaram total de aproximadamente 40% das sequências afiliadas aos gêneros encontrados, enquanto o gênero Lactobacillus representou menos de 7% das sequências afiliadas a este gênero. Provavelmente, grãos secos sofrem mais estresse a campo, o que consequentemente, pode interferir na qualidade higiênico sanitária das silagens desses grãos. Com base nestes resultados fica evidenciada a possibilidade de realização de recomendações potenciais de aditivos específicos para ensilagem de grãos de milho, direcionados para cada ponto de maturidade da cultura. / The agronomic background of crops in general, explains the microbial community present in silage, however, diversity and contamination status may help on understanding the silage fermentation profile and aerobic stability. In the present work, the influence of factors such as different genotypes, different stages of plants development and storage time in the composition of bacterial communities were evaluated. On this way, maize cultivars AG 1051 (\"dent\") and IAC 8390 (\"flint\") were harvested in three physiological stages (whole plant silage, wet grain silage and dry grain), the grain were grounded and ensiled for 0, 7 and 120 days. Nowadays, the applications of techniques of molecular microbiology allow assessing the shifts caused on these communities by a culture independent approach, therefore, bacterial community were evaluated by Denaturing Gradient Gel Electrophoresis technique (DGGE), and PCR products were sequenced by Illumina MiSeqTM System. It was demonstrated that in high moisture corn silage, different stages of plants development are main determinants of bacterial community composition rather than the plants genotypes and storage time. In addition in the samples of reconstituted dry grain, it was demonstrated that after 120 days of storage, sequences affiliated to the gender Clostridium accounted for a total of approximately 40% of total sequences affiliated to genera found, while the genus Lactobacillus represented less than 7% of sequences affiliated to this gender. Probably dried grains suffer more stress at field conditions, which in turn can interfere with the sanitary hygienic quality of silages obtained from these grains. At least, based on these results it is clear the possibility of performing potential specific additives recommendations, unique at each stage of maize plants development.