Resumo: Rhizobium tropici e outras bactérias pertencentes à ordem Rhizobiales são produtores de polissacarídeos extracelulares (EPS), que possuem a função de molécula receptora do micro simbionte, fazendo uma interação célula/célula e desencadeando o processo de nodulação. A diversidade de estruturas e composição química apresentadas pelas moléculas de EPS é refletida pela diversidade de enzimas responsáveis pela sua síntese. Neste trabalho, buscou-se a inativação através da mutagênese insercional por transposição in vitro dos genes exoZ da estirpe selvagem Rhizobium tropici SEMIA 4080 envolvidas na síntese das subunidades repetitivas do EPS e no tanden phbAB, responsáveis pela síntese do PHB, com o intuito de obter microrganismos com aspecto altamente mucoso, produtor superior de EPS em relação a estirpe selvagem. Os mutantes obtidos apresentaram colônias mucosas quando cultivados nos meios de culturas PSYA, demonstrando que estirpes de rizóbio mutantes nos genes exoZ e phbAB são capazes de formar biofilme "in vitro" e, ao avaliar a eficiência relativa na produção de EPS, o mutante 4080 Z03 apresentou o melhor resultado. Para as três amostras de EPS foi possível observar um comportamento de fluxo de líquidos pseudoplástico e, também, a influência da concentração de EPS sobre a viscosidade aparente das soluções aquosas. A estirpe selvagem e todos os mutantes induziram a formação de nódulos em feijoeiro (fenótipo Fix+), sugerindo que os genes exoZ e phbAB não estão envolvidos nos processos de infecção e formação nodular mas, sendo necessários para a fixação biológica de nitrogênio / Abstract: Rhizobium tropici and other bacteria belonging to the order Rhizobiales are extracellular polysaccharides (EPS) producers, which possess the function of the receptor molecule to function as micro-symbiont, making an interaction cell / cell and triggering the nodulation process. The diversity of structures and chemical composition of EPS presented by molecules is reflected by the diversity of enzymes responsible for its synthesis. In this study, we sought to inactivation by insertional mutagenesis by "in vitro" transposition of genes from wild type exoZ Rhizobium tropici SEMIA 4080 involved in the synthesis of the EPS repeating subunits and phbAB tanden, responsible for synthesis of PHB, in order to obtain microrganisms with high mucosal aspect producer of EPS compared to wild type. The mutants showed mucous colonies when grown in culture media PsyA, demonstrating that mutant strains in genes exoZ and phbAB from rhizobia are able to form biofilm "in vitro", and to evaluate the relative efficiency in the production of EPS, the mutant 4080 Z03 showed the best result. For the three samples of EPS was possible to observe a flow behavior of pseudoplastic fluids, and also the influence of EPS concentration on the apparent viscosity of aqueous solutions. The wild type and mutants induced the formation of nodules in common bean (Fix+ phenotype), suggesting that genes exoZ and phbAB are not involved in the processes of infection and nodule formation, but are necessary for nitrogen fixation / Orientador: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos / Coorientador: Manoel Victor Franco Lemos / Banca: Regiane de Fátima Travensolo Sacomano / Banca: Simone Cristina Picchi / Banca: Jackson Antônio Marcondes de Souza / Banca: Eliamar Aparecida Nascimbem Pedrinho / Doutor

Orientador: Manoel Victor Franco Lemos / Banca: Ricardo Antonio Polanczyk / Banca: Sabrina Moutinho Chabregas / Banca: Janete Apparecida Desidério Sena / Banca: Antonio Sérgio Ferraudo / Resumo: A bactéria B. thuringiensis caracteriza-se pela produção de proteínas tóxicas a representantes de diversas ordens de insetos, as quais são codificadas por genes cry. Este trabalho foi realizado com objetivo de selecionar isolados de B. thuringiensis por meio da caracterização morfológica e molecular identificando as diferentes subclasses dos genes cry3, cry7, cry8, cry9 e cry35 e determinar a patogenicidade contra Sphenophorus levis, que é uma das mais importantes pragas da cultura da cana-de-açúcar. Foram utilizados 1128 isolados de B. thuringiensis e com a observação em microscópio com contraste de fases foram confirmadas como pertencentes à espécie de B. thuringiensis e três linhagens padrões. O material genético foi extraído pela matriz de troca iônica "Instagene Matrix" e submetido a PCR com iniciadores gerais cry3, cry7, cry8, cry9 e cry35 identificando-se 45 isolados com produto de amplificação para coleópteros, os quais juntamente com as linhagens padrões de B. thuringiensis var. tenebrionis, var. morrissone e var. tolworthi e testemunhas foram utilizados para a realização do bioensaio. A análise discriminante alocou os isolados em três grupos quanto à toxicidade de B. thuringiensis e os grupos ficaram assim definidos: um grupo de BAIXA efetividade, com 19,60% do total dos isolados, nesse grupo ficaram as testemunhas e uma linhagem padrão B. thuringiensis var. morrissone e isolados do LGBBA; um grupo de MÉDIA efetividade, com 66,67% do total dos isolados, nesse grupo ficaram duas linhagens padrões B. thuringiensis var. tolworthi e var. morrissone e isolados do LGBBA e um grupo com ALTA efetividade com 13,72% do total dos isolados do LGBBA, os quais podem ser considerados promissores no controle biológico de S. levis. / Abstract: Molecular characterization and selection of B. thuringiensis isolates exhibiting potential control on Sphenophorus levis larvae. Bacillus thuringiensis is characterized by the production of toxic proteins to insects from a number of different orders which are coded by the cry genes. This work was developed aiming to select B. thuringiensis isolates using morphological and molecular analysis so as to identify different cry genes subclass for cry3, cry7, cry8, cry9 and cry35 and also to determine the pathogenicity levels against Sphenophorus levis larvae, that is one of the most important sugar-cane pests. As much as 1128 bacterial isolates together with three control strains were used and for the phase contrast microscopy and molecular analysis. The genetic materials were obtained using the Instagene Matrix that is an ionic matrix and the PCR primers used were developed for cry3, cry7, cry8, cry9 and cry35 genes. A total of 45 isolates were selected showing possible amplicons for coleopterans. These isolates together with the standard strains B. thuringiensis var. tenebrionis, var. morrissone a var. tolworthi were used for bioassays. A discriminating analysis has allocated the bacterial isolates within three groups of B. thuringiensis toxicity and these groups were defined as one with LOW effectivity, comprising 19,6% of the isolates and the control strains together with one of the control strains B. thuringiensis var. morrissone. Another group has revealed a MEDIAN effectivity with a total of 66.7% of the isolates including two other control strains B. thuringiensis var. tolworthi e var. morrissone and a third group with HIGH effectivity with 13.7% of the isolates which were considered as promising B. thuringiensis isolates for the control of S. levis larvae. / Doutor

Orientadora: Eliana Gertrudes Macedo Lemos / Banca: Maria José Valarini / Banca: Haroldo Alves Pereira Junior / Banca: Lúcia Maria Carareto Alves / Banca: Maria Inês Tiraboschi Ferro / Resumo: Bactérias simbiontes conhecidos como rizóbios interagem com raízes de leguminosas e induzem a formação de nódulos fixadores de nitrogênio. Em rizóbios, genes essenciais para simbiose são compartimentalizados em ilhas simbióticas ou em ilhas no cromossoma. Para o entendimento da estrutura e evolução dessas ilhas simbióticas, é necessário analisar seu contexto genético e sua organização. O genoma parcial de B. elkanii SEMIA 587 apresenta hoje um total de 5.821.111 pb seqüenciados contendo 62,6 % de GC em 3941 Contigs, onde foram identificados 5381 ORFs. Uma suposta ilha simbiótica foi localizada através da identificação de genes relacionados à fixação e nodulação em comparação à ilha simbiótica de B. japonicum, encontrando 267 ORFs em B. elkanii, onde 17 ORFs foram identificadas como transposases. Assim, através destes resultados parciais pode ser possível averiguar que B. elkanii provavelmente sofreu um rearranjo genético no cromossoma, já que ele apresenta um tamanho menor que B. japonicum em relação ao tamanho do genoma. / Abstract: Symbiont bacteria, commonly known as rhizobia interact with root legume and induce the formation of Nitrogen-fixing nodules. Among rhizobia, essential genes for symbioses are compartmentalized either in symbiotic islands or in chromosomal islands. For better understanding of the structure and evolution of these symbiotic islands, it is necessary to analyze their genetic context and organization. The work had as objective to analyze genes related to the symbiotic island in the partial genoma of the B. elkanii strain 587 has 5.821.111 bp sequenced, containing 62,6 % of GC in 3941 Contigs, been identified 5381 ORFs. A purported symbiotic island was localized through of the identification of related genes of fixing nitrogen and nodulation in comparison with the symbiotic island of B. japonicum, founding 267 ORFs in B. elkanii, where 17 ORFs were identified as transposases. So through these partial results could be possible to infer that B. elkanii probably shows a symbiotic island with genetic rearrange into chromosome, because it showed lower genome size than B. japonicum. / Doutor