Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-11-18T14:54:16Z No. of bitstreams: 1 2014_JulianaCapellaDeOrem.pdf: 1268500 bytes, checksum: 6af9f521d386911ca6747d4af1af37d7 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-11-25T17:10:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_JulianaCapellaDeOrem.pdf: 1268500 bytes, checksum: 6af9f521d386911ca6747d4af1af37d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-25T17:10:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_JulianaCapellaDeOrem.pdf: 1268500 bytes, checksum: 6af9f521d386911ca6747d4af1af37d7 (MD5) / A endoesporulação constitui uma estratégia bacteriana de sobrevivência extremamente eficiente. Bactérias aeróbias formadoras de endósporo (Bafes) são isoladas dos mais diversos ambientes e acredita-se que essas tenham papel fundamental na ecologia destes sítios. As Bafes estão distribuídas em mais de 25 famílias e 200 gêneros dentro do filo Firmicutes que abriga bactérias em maioria Gram positivas, com baixo conteúdo G+C e parede celular muito rígida. A formação de endósporos é a característica mais marcante do filo, porém nem todas as linhagens possuem habilidade de esporular. As Bafes apresentam grande potencial biotecnológico e sua importância abrange diversas áreas como, por exemplo, médica, agrícola, ecológica e de biodefesa. Apesar da importância, as Bafes, coletivamente, são pouco estudadas. O conhecimento que existe hoje sobre esses microrganismos é extrapolado a partir do estudo de espécies individuais, notadamente o Bacillus subtilis e B. cereus e espécies relacionadas. Neste trabalho, foi avaliada a diversidade de Bafes isoladas de solo do Distrito Federal, por meio de filogenia baseada na comparação de sequências de genes rRNA 16S e do perfil plasmidial. O trabalho foi realizado com 45 linhagens denominadas SDF que fazem parte do acervo da coleção CBafes do Laboratório de Microbiologia/ LaBafes da UnB. Os dados obtidos durante a realização deste trabalho indicam uma grande diversidade entre as linhagens ambientais. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The endosporulation process is an extremely efficient strategy for bacterial survival. Aerobic endospore forming bacteria are isolated from the most diverse environments and it is likely that they play a major role in the ecology of those sites. These bacteria are allocated in more than 25 families and 200 genera within the Phylum Firmicutes. Most of the bacteria allocated in this Phylum stain Gram positive, have low G+C content and a very thick cell wall. The endosporulation is the main feature of the Phylum, but the ability to form spores is not present in all lineages. The aerobic endospore forming bacteria have great biotechnological potential and are of great importance to medical, agricultural, ecological and biodefense fields. Despite of their importance, there is little investigation on aerobic endospore forming bacteria. The present knowledge about them is extrapolated from studies on individual species, like Bacillus subtilis, B. cereus and related species. In this work it was assessed the diversity of aerobic endospore forming bacteria, isolated from Distrito Federal soil, by phylogeny based on comparison of 16S rRNA genes sequences and also by plasmid pattern. This study was performed with 45 lineages called SDF that belong to the collection of the Microbiology Laboratory/LaBafes of UnB. The data obtained in this work indicate a great diversity among the environmental lineages.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2014. / Submitted by Cristiane Mendes (mcristianem@gmail.com) on 2014-11-20T18:58:01Z No. of bitstreams: 1 2014_DaniloDeAndradeCavalcante.pdf: 5572777 bytes, checksum: 480a0fa7c84d6ddba2d4bad240ad23a5 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-21T13:59:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_DaniloDeAndradeCavalcante.pdf: 5572777 bytes, checksum: 480a0fa7c84d6ddba2d4bad240ad23a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-21T13:59:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_DaniloDeAndradeCavalcante.pdf: 5572777 bytes, checksum: 480a0fa7c84d6ddba2d4bad240ad23a5 (MD5) / O solo é considerado o maior reservatório de bactérias aeróbias formadoras de endósporos (Bafes). Essas linhagens apresentam importância microbiológica e potencial biotecnológico em diversas áreas como a médica, agrícola, ecológica e de biodefesa. As Bafes estão distribuídas taxonomicamente dentro do filo Firmicutes, que abriga bactérias, em maioria, Gram positivas, com baixo conteúdo G+C e parede celular muito rígida. De um modo geral, o conhecimento atual sobre essas bactérias é limitado as espécies modelo, notadamente, o Bacillus subtilis, em adição aos B. cereus, B. thuringiensis e B. athracis. Estudos clássicos envolvendo esporos bacterianos investigados por microscopia eletrônica de transmissão revelaram a complexa ultraestrutura destas células. Essas características estruturais motivaram investigações para compreender como a estrutura é montada de modo a resultar no dispositivo celular mais resistente conhecido. Esses dados possibilitaram direcionar estudos evolutivos relacionados com as diferenças fenotípicas em um tipo celular supostamente preparado para resistir a estresses ubíquos, tanto de natureza física, quanto química. Durante este trabalho, o número de linhagens ambientais da Coleção de Bafes (CBafes) do Laboratório de Microbiologia/LaBafes da UnB foi ampliada em 125 linhagens e avaliada quanto a diversidade. Os esporos de dezenove linhagens de solo do DF (SDF) e a linhagem de Bacillus spp. FT9, também, parte do acervo, foram caracterizadas quanto à ultraestrutura, por microscopia eletrônica de transmissão e termorresistência, por calor úmido. Biomoléculas, como peptídeos e proteínas, produzidas durante o ciclo celular dessas linhagens também foram identificadas e analisadas quanto ao grau de pureza, por análises espectroscópicas e espectrometria de massa (MALDI-TOF). Os resultados obtidos, embora preliminares, reforçam a diversidade presente nas linhagens da CBafes, não somente dentro de uma visão taxonômica, como também quanto ao potencial de exploração biotecnológica e abertura para várias linhas de pesquisa. / Soil is considered the greatest aerobic endospore-forming bacteria (Aefbs) reservoir. These lineages present microbiological importance and biotechnological potential in diverse fields such as medical, agricultural, ecological and biodefense. Aefbs are widely distributed within the phylum Firmicutes, which houses mainly Gram-positive bacteria, presenting low G+C content, and rigid cell wall. Generally, the current knowledge regarding these species is limited to some model lineages, notably, Bacillus subtilis in addition to B. cereus, B. thuringiensis, and B. anthracis. Classic studies involving bacterial spores investigated by transmission electron microscopy revealed the complex ultrastructure of these cells. These structural characteristics have motivated investigations to understand how this structure is assembled to result in the most resistant living cell ever known. These data impelled evolutionary studies related to phenotypic diversions in a cell type supposed to be prepared to resist to both physical and chemical ubiquitous stresses. During this work the number of environmental lineages within the Aefbs Collection (CBafes) from the Aefbs Laboratory’ (LaBafes UnB) was increased by 125 lineages and assayed for diversity. Spores from nineteen selected DF soil lineages (SDFs) and the Bacillus spp. lineage FT9 were further investigated regarding ultrastructure, by transmission electron microscopy and thermoresistance, by wet-heat. Biomolecules such as peptides and proteins produced during SDFs cell cycles were also identified and inspected concerning the degree of purity, by spectroscopy analysis and mass spectrometry (MALDI-TOF). Though preliminary, these results enhance the knowledge on the diversity presented by the SDF lineages both from a taxonomic view and regarding the biotechnological potential. Taken together these data represent a whole new research line in the spore-forming biology.