Os manguezais compõem um bioma de interface entre o continente e o oceano em regiões intertropicais, ambiente este caracterizado por condições únicas ambientais e uma elevada biodiversidade. Este projeto tem como objetivo estudar, utilizando abordagens de metagenômica e metatranscriptomica, as comunidades microbianas encontradas nos manguezais localizados nos municípios de Bertioga/SP e Cananeia/SP, com enfoque nos genes relacionados ao processo de redução do sulfato. Para tanto, uma biblioteca metagenômica contendo 12.960 clones em vetor fosmídeo foi triada por meio de PCR específico para o gene dsrB, ao mesmo passo que esta foi completamente sequenciada em plataforma Illumina HiSeq2000. Foram obtidos três insertos metagenomicos (23D5, MGV 10001431 e MGV 10016026, com 31, 31 e 34 kb, respectivamente). Estes foram então anotados e analisados mais detalhadamente. A inserção 23D5 foi a única a apresentar genes essenciais para a redução dissimilatória do sulfato (apr, hdr, dsr, sat). A diversidade taxonômica dos grupos relacionados ao ciclo do enxofre demonstrou a predominância dos filos Bacteroidetes e Proteobacteria enquanto a análise filogenética para gene dsrB apresentou diferenças entre os três insertos, afiliando os mesmos a sequências similares a Firmicutes e Deltaproteobacteria e revelando serem diferentes das sequências presentes em base de dados. A análise de metatrascriptomica dos quatro manguezais apresentou um padrão de expressão diferencial para o cluster dsr de acordo com o estado de conservação dos manguezais estudados. Estes resultados compõem o primeiro acesso a fragmentos genômicos e a funcionalidade dos mesmos em microrganismos redutores de sulfato em solos de manguezais. / Mangrove is a biome composed of the interface between the continent and the ocean in tropical areas, characterizing by unique environmental conditions and high biodiversity. Here, we aimed to study, using metagenomic and metatranscriptomic approaches, the microbial communities identified in the mangroves located in the cities of Bertioga/SP and Cananeia/SP, focusing on genes related to the sulfate reduction process. For this purpose, a metagenomic library containing 12.960 clones in fosmid vector was screened by PCR for the specific dsrB gene, and the whole library was also completely sequenced by the Illumina HiSeq2000 platform. Three metagenomic inserts were obtained (23D5, MGV 10016026 and MGV 10001431, with 31, 31 and 34 kb, respectively), which were recorded and detail analyzed. The insertion 23D5 was the only one that presents essential genes for dissimilatory sulfate reduction (apr, hdr, dsr, sat). The taxonomic diversity of groups related to the sulfur cycle demonstrated the predominance of Bacteroidetes and Proteobacteria phyla, while phylogenetic analysis to dsrB gene showed differences between the three inserts, affiliating them to similar sequences of Firmicutes and Deltaproteobacteria, and revealing differ from the sequences present in the data base. The metatranscriptomic analysis of the four mangroves showed a pattern of differential expression for the DSR cluster according to the conservation status of the studied mangroves. These results constitute the first access of genomic fragments and functionality of the sulfate reducing microorganisms in mangrove soils.

Os manguezais compõem um bioma de interface entre o continente e o oceano em regiões intertropicais, ambiente este caracterizado por condições únicas ambientais e uma elevada biodiversidade. Este projeto tem como objetivo estudar, utilizando abordagens de metagenômica e metatranscriptomica, as comunidades microbianas encontradas nos manguezais localizados nos municípios de Bertioga/SP e Cananeia/SP, com enfoque nos genes relacionados ao processo de redução do sulfato. Para tanto, uma biblioteca metagenômica contendo 12.960 clones em vetor fosmídeo foi triada por meio de PCR específico para o gene dsrB, ao mesmo passo que esta foi completamente sequenciada em plataforma Illumina HiSeq2000. Foram obtidos três insertos metagenomicos (23D5, MGV 10001431 e MGV 10016026, com 31, 31 e 34 kb, respectivamente). Estes foram então anotados e analisados mais detalhadamente. A inserção 23D5 foi a única a apresentar genes essenciais para a redução dissimilatória do sulfato (apr, hdr, dsr, sat). A diversidade taxonômica dos grupos relacionados ao ciclo do enxofre demonstrou a predominância dos filos Bacteroidetes e Proteobacteria enquanto a análise filogenética para gene dsrB apresentou diferenças entre os três insertos, afiliando os mesmos a sequências similares a Firmicutes e Deltaproteobacteria e revelando serem diferentes das sequências presentes em base de dados. A análise de metatrascriptomica dos quatro manguezais apresentou um padrão de expressão diferencial para o cluster dsr de acordo com o estado de conservação dos manguezais estudados. Estes resultados compõem o primeiro acesso a fragmentos genômicos e a funcionalidade dos mesmos em microrganismos redutores de sulfato em solos de manguezais. / Mangrove is a biome composed of the interface between the continent and the ocean in tropical areas, characterizing by unique environmental conditions and high biodiversity. Here, we aimed to study, using metagenomic and metatranscriptomic approaches, the microbial communities identified in the mangroves located in the cities of Bertioga/SP and Cananeia/SP, focusing on genes related to the sulfate reduction process. For this purpose, a metagenomic library containing 12.960 clones in fosmid vector was screened by PCR for the specific dsrB gene, and the whole library was also completely sequenced by the Illumina HiSeq2000 platform. Three metagenomic inserts were obtained (23D5, MGV 10016026 and MGV 10001431, with 31, 31 and 34 kb, respectively), which were recorded and detail analyzed. The insertion 23D5 was the only one that presents essential genes for dissimilatory sulfate reduction (apr, hdr, dsr, sat). The taxonomic diversity of groups related to the sulfur cycle demonstrated the predominance of Bacteroidetes and Proteobacteria phyla, while phylogenetic analysis to dsrB gene showed differences between the three inserts, affiliating them to similar sequences of Firmicutes and Deltaproteobacteria, and revealing differ from the sequences present in the data base. The metatranscriptomic analysis of the four mangroves showed a pattern of differential expression for the DSR cluster according to the conservation status of the studied mangroves. These results constitute the first access of genomic fragments and functionality of the sulfate reducing microorganisms in mangrove soils.

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-22Bitstream added on 2015-05-14T16:58:56Z : No. of bitstreams: 1 000828058_20160820.pdf: 387489 bytes, checksum: 00df71de2a21eb5c6e83a5f95951a8c4 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-08-22T16:41:54Z: 000828058_20160820.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-22T16:42:31Z : No. of bitstreams: 1 000828058.pdf: 892357 bytes, checksum: b80ec59e6b4e026208848788bf2c37c2 (MD5) / Zoonoses emergentes com origem em animais selvagens representam a mais significante e crescente ameaça à saúde global. Os primatas não humanos contribuem com 20% das principais doenças humanas, são considerados o principal modelo experimental e também servem como sentinelas para diferentes doenças que acometem o homem. Os objetivos da presente tese foram desenvolver protocolos de metagenômica viral para detectar sequências de vírus a partir de plasma de primatas não humanos do Novo Mundo (Saimiri sciuratus, Aotus ainfulatus, Alouatta guariba e Sapajus apella) mantidos em cativeiro no Centro Nacional de Primatas (Belém, PA), no Refúgio Biológico Bela Vista (Foz do Iguaçu, PR) e no Parque Ecológico do Tietê (São Paulo, SP). A tecnologia Illumina (MiSeq) foi usada para o sequenciamento massivo e um fluxograma bioinformático foi desenvolvido para analisar as sequências obtidas. De forma geral, genomas correspondentes a diferentes famílias virais foram identificadas e ênfase foi dada ao torque teno vírus, ao vírus da hepatite G (tipos A e B), parvovírus e papilomavírus. Uma nova sequência de genoma completo do gênero Hepacivirus, família Flaviviridae, foi identificado em primatas do sul do Brasil. Os resultados demonstram a possibilidade de variedade de genomas virais presentes em primatas do Novo Mundo, considerados clinicamente saudáveis e destaca a importância de estudos que objetivam identificar possíveis vírus emergentes. Palavras-chave: doenças infecciosas emergentes, primatas não humanos do Novo Mundo, metagenômica viral, sequenciamento massivo e um fluxograma bioinformático foi desenvolvido para analisar as sequências obtidas. De forma geral,genomas correspondentes a diferentes famílias virais foram identificadas e ênfase foi dada ao torque teno vírus, ao vírus da hepatite G (tipos A e B), parvovírus e papilomavírus. Uma nova sequência de genoma completo do gênero Hepacivirus, família ... / Wild animals-borne emerging zoonoses represent the most significant and growing threat to global health. Non-human primates contribute with 20% of major human diseases, as they are considered the main experimental model and also can be considered sentinels for different diseases that affect humans. The aims of the present thesis were to develop a viral metagenomics protocol to detect sequences from viruses in plasma from captive New World non-human primate species (Saimiri sciuratus, Aotus ainfulatus, Alouatta guariba e Sapajus apella) from National Primate Center (Belém, PA), Bela Vista Biological Sanctuary (BVBS, Foz do Iguaçu, PR), and Tietê Ecological Park (São Paulo, SP). The Illumina technology (MiSeq) was used for deep sequencing, and a bioinformatics pipeline was developed in order to analyze the sequences obtained. Overall, genomes corresponding to different viral families were identified from plasma, and emphasis was given to torque tenus virus, hepatitis G virus types A and B, parvovirus, and pappilomavirus. A new whole-genome sequence from Hepacivirus genus, Flaviviridae family, was identified in monkeys from Southern Brazil. The results demonstrate the wide variety of viral genomes present on clinically healthy New World monkeys and highlight the importance of studies that aim to identify possible emerging viruses

La produzione di biogas è un tematica di forte impatto globale per due ragioni principali: il prossimo esaurimento dei combustibili fossili e l’inquinamento ambientale dovuto allo smaltimento di scarti organici. La Digestione Anaerobica (DA) è un processo biologico che permette la risoluzione di entrambi i problemi, producendo energia (in forma di biogas) e convertendo gli scarti organici in metano e anidride carbonica. Tale processo è basato su una complessa catena sintrofica tra consorzi microbici che produco il substrato per la fase finale di metanogenesi. Il siero di latte è uno scarto altamente inquinante derivante dal processo di lavorazione del formaggio e per questo è stato ampiamente investigato come substrato per la DA. Tuttavia esiste uno scarto meno noto prodotto dalle fasi di porzionatura e grattugia del formaggio a lunga stagionatura. Il presente studio analizza il microbioma di digestori anaerobici processanti scarti dell’industria lattiero-casearia, quali letame bovino, siero di latte e scarto del formaggio a pasta dura. In particolare, viene analizzato l’effetto dei parametri di processo, delle diverse configurazioni dei reattori e del tipo di scarto, su tale microbioma. L’obiettivo è raggiunto tramite tecniche biomolecolari che permettono di quantificare e identificare le principali specie presenti nei reattori, insieme alla differente espressione genica in seguito all’iniezione di idrogeno a scopo di upgrading del biogas. / Biogas production is a hot topic, which has globally gained interest from many researchers over the past years. This fact is mainly due to the depletion of fossil fuels and environmental concerns regarding wastes disposal. Anaerobic Digestion (AD) represents a biological way to obtain both energy (in form of biogas) and waste discard, by converting the polluting organic matter. The overall process relies on a syntrophic chain where different microbial consortia produce the feed necessary for the final methanogenic step. Cheese whey has been largely investigated for AD treatment, since is a high polluting waste derived from the cheese-making process. However, there is a less-known waste originating from the portioning and shaving phases of long-ripened hard-cheese. This study aimed to investigate the microbiome of anaerobic digesters processing dairy industry wastes, such as cattle manure, cheese whey and hard-cheese powder wastes. In particular, the effects of process parameters, reactor configurations and type of dairy wastes, on the microbial populations, have been analyzed. The goal was achieved by means of culture-independent methods and high throughput sequencing, which allowed quantifying and identifying the main species present, as well as their differential gene expression in relation to hydrogen injection for biogas upgrading purposes.