Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-02-21Bitstream added on 2014-06-13T20:29:41Z : No. of bitstreams: 1 patreze_cm_me_rcla.pdf: 754218 bytes, checksum: 51d924a90a7565956fdd48fee66c47c4 (MD5) / Algumas leguminosas formam simbiose mutualística com bactérias fixadoras de nitrogênio e com fungos micorrízicos arbusculares. Conseqüentemente, estas plantas podem crescer mais rapidamente, além de enriquecer o solo com nitrogênio, fósforo e outros nutrientes. O presente trabalho analisou a nodulação, colonização micorrízica, crescimento e desenvolvimento iniciais de Anadenanthera colubrina (Vell. Conc.) Brenan. (angico-branco); Mimosa bimucronata (DC.) Kuntze (espinho-de-maricá); Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan (angico-vermelho); Enterolobium contortisiliquum (Vell. Conc.) Morong (tamboril); Inga laurina (Sw.) Willd. (ingá); Platypodium elegans Vogel (jacarandá-banana) e Lonchocarpus muehlbergianus Hassl (embira-de-sapo), usando solo de mata ciliar não esterilizado, adubação mineral e inoculação de rizóbio e micorriza, em viveiro. Todas as espécies foram colonizadas por fungos micorrízicos (inoculados e nativos) e nodularam. Somente P. rigida e P. elegans não apresentaram nodulação espontânea. A adição de nitrogênio mineral inibiu o número e a massa seca de nódulos, a atividade da nitrogenase e o teor de leg-hemoglobina em todas as espécies. A adição de fósforo mineral diminuiu a colonização micorrízica somente em A. colubrina e M. bimucronata. A inoculação dos fungos não afetou o crescimento das plantas e não favoreceu a absorção de fósforo; entretanto, a inoculação de rizóbio favoreceu a nodulação de A. colubrina e a nodulação e crescimento de M .bimucronata, L. muehlbergianus e E. contortisiliquum em tratamentos inoculados apenas com rizóbio ou conjuntamente com fungo micorrízico. / Some legumes develop mutualistic symbiosis with nitrogen-fixing bacteria, as rhizobia and arbuscular mycorrhizal fungus. As a result, these plants can grow more rapidly and also to amend the soil with nitrogen, phosphorus and others nutrients. The present study examined the nodulation, mycorrhizal colonization, initial growth and development of seven species: Anadenanthera colubrina (Vell. Conc.) Brenan. (angico-branco); Mimosa bimucronata (DC.) Kuntze (espinho-de-maricá); Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan (angico- vermelho); Enterolobium contortisiliquum (Vell. Conc.) Morong (tamboril); Inga laurina (Sw.) Willd. (ingá); Platypodium elegans Vogel (jacarandá-banana) and Lonchocarpus muehlbergianus Hassl (embira-de-sapo), using riparian forest soil non-sterilized, mineral fertilization and inoculation of rhizobia and mycorrhiza, in the nursery. All species were colonized by mycorrhizal fungus (inoculated and native) and were nodulated. Only P. rigida and P. elegans did not show spontaneous nodulation. The mineral nitrogen added inhibited nodules number and dry weight, nitrogenase activity and leghemoglobin content in all species. The mineral phosphorus added diminished the mycorrhizal colonization only in A. colubrina and M. bimucronata. Fungi inoculation did not affect the plants growth and neither support the P uptake; however, rhizobial inoculation supported the nodulation of A. colubrina and the nodulation and growth of M. bimucronata, L. muehlbergianus and E. contortisiliquum in inoculated treatments only with rhizobia or associated with mycorrhizal fungusinoculation.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-05-19Bitstream added on 2014-06-13T20:10:49Z : No. of bitstreams: 1 monteiro_nk_me_sjrp.pdf: 687247 bytes, checksum: 5856bbc04fe8d3e52218193110c45156 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Bactérias do gênero Rhizobium são conhecidas por manterem uma relação simbiótica com determinadas plantas leguminosas e atuam como fixadores biológicos de nitrogênio. Elas vêm sendo estudadas em relação à produção de exopolissacarídeos (EPS), o qual acredita-se estar relacionado com o processo de reconhecimento e invasão do microrganismo na planta hospedeira. Estas moléculas apresentam propriedades físico-químicas e reológicas interessantes para a indústria alimentícia, podendo ser aplicadas como estabilizantes, emulsificantes ou gelificantes. Estudos da estrutura química realizados em quatro EPS produzidos por Rhizobuim tropici (em dois meios de cultivos diferentes), Mesorhizobium e Rhizobium sp os caracterizaram como sendo heteropolímeros. Esses polímeros são constituídos principalmente por glucose e galactose, com traços de manose, apresentando ácido urônico, acetila e piruvato com substituintes. Por cromatografia de gel permeação e eletroforese em gel de poliacrilamida apenas os polímeros produzidos por Rhizobium tropici (R2) e Mesorhizobium (R3) comportaram-se como moléculas homogêneas com baixo grau de polidispersividade. Estes EPS foram paracialmente caracterizados utilizando-se técnicas de FT-IR, RMN de 1H e 13C / Bacteria of the Rhizobium genus are known to maintain a symbiotic relationship with certain leguminous plants and they act as biological nitrogen fixation. They have been studied as exopolysaccharides (EPS) producers, which may be related to the recognition process and to the microorganism invasion into the host plant. These molecules exhibit interesting physical-chemical and rheological properties for the food industry since they can be used as stabilizers, emulsifiers or gelling agents. Studies of the chemical structure of four EPS produced by Rhizobium tropici (in two different culture media), Mesorhizobium and Rhizobium sp have characterized them as heteropolymers. The EPS are constituted mainly by glucose and galactose with traces of mannose besides uronic acid, pyruvate and acetyl as substituents. Gel permeation chromatography and polyacrylamide gel electrophoresis showed that the polymers produced by Rhizobium tropici (R2) and Mesorhizobium (R3) behaved as homogeneous molecules with low polydispersity. Thus these two EPS were partially characterized by the techniques of FT-IR, 1H and 13C NMR

Orientadora: Eliana Gertrudes Macedo Lemos / Banca: Maria José Valarini / Banca: Haroldo Alves Pereira Junior / Banca: Lúcia Maria Carareto Alves / Banca: João Martins Pizauro Junior / Resumo: Diversos estudos com bactérias fixadoras de nitrogênio buscam identificar genes responsáveis pela fixação de nitrogênio, nodulação e simbiose, assim como conhecer seu genoma e compreender melhor o metabolismo delas. No entanto ainda há poucos trabalhos sobre o genoma de Bradyrhizobium elkanii, bactéria importante no contexto da produção de alimentos e de utilização comercial. Esse é o primeiro estudo a comparar 2654 genes de Bradyrhizobium elkanii SEMIA 587, com as bactérias Bradyrhizobium japonicum LGM 6138, Azorhizobium caulinodans LGM 6465, Mesorhizobium huakuii LGM 14107, Rhizobium leguminosarum bv. Trifolii LGM 8820 e Sinorhizobium meliloti LGM 6133 através da comparação de genomas por hibridização (CGH) usando Microarray. Portanto o objetivo deste trabalho foi realizar uma taxonomia molecular através da comparação de genomas por hibridização DNA-DNA, utilizando a tecnologia de microarranjos de DNA (CGH Microarray), para buscar novos genes que possam ser úteis na classificação filogenética de rizóbios. A técnica de CGH Microarray permitiu encontrar sessenta e cinco genes comuns entre todas as bactérias analisadas, após realizar comparação e classificação de todos genes encontrados em comum entre elas. Os resultados obtidos ao se comparar três árvores filogenéticas baseadas em diferentes genes, confirmaram que alterar a quantidade e as sequências nas análises, causa variação nas árvores filogenéticas como já observado em outros microrganismos ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Diverse studies with fixing nitrogen bacteria search to identify responsible genes for the nitrogen fix, nodulation and symbiosis, as well as knowing its genome and understanding the metabolism of them better. However still has few works about genome of Bradyrhizobium elkanii, important bacterium in the context of the production of foods and commercial use. This is the first study to compare 2654 genes of Bradyrhizobium elkanii SEMIA 587, with the bacteria Bradyrhizobium japonicum LGM 6138, Azorhizobium caulinodans LGM 6465, Mesorhizobium huakuii LGM 14107, Rhizobium leguminosarum bv. Trifolii LGM 8820 and Sinorhizobium meliloti LGM 6133 through the CGH Microarray. Therefore aim of this work was to carry a molecular taxonomy through the comparison of genomes for hybridization DNA-DNA, being used the technology of microarrangements of DNA (CGH Microarray), to search new genes that can be useful in the phylogenetic classification of rhizobia. The technique of CGH Microarray allowed to find sixty and five orthologs genes between all the analyzed bacteria, after to carry through comparison and classification of all genes in common between them. The results gotten to if comparing three established phylogenetic trees in different genes, had confirmed that to modify the amount and the sequences in the analyses, cause variation in the phylogenetic trees as already observed in other microorganisms. The results suggest that how much bigger will be the number of used ortholog genes in the phylogeny, more trustworthy will be the gotten phylogenetic trees ...(Complete abstract, click electronic access below) / Doutor

Orientadora: Lúcia Maria Carareto Alves / Banca: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos / Banca: Luciane Prioli Ciapina / Resumo: Este trabalho objetivou avaliar as diferenças microbiológicas, moleculares e a composição de exopolissacarídeos entre as estirpes que foram classificadas como Bradyrhizobium recomendadas para a inoculação de leguminosas arbóreas, mas que através de ensaios isoenzimáticos da superóxido dismutase apresentaram perfis de Rhizobium. As estirpes foram crescidas em meio de cultura RDM e avaliadas em curvas de crescimento, morfologia de colônias, produção de ácido/base. A análise dos açúcares presentes nos EPS foi feita em CLAE (cromatografia líquida de alta eficiência) e a análise molecular foi realizada através da metodologia de PCR-RFLP utilizando-se oligonucleotídeos iniciadores específicos para a região do DNA correspondente ao 16S rDNA , para as restrições utilizou-se as endonucleases Taq I, Msp I, Hae III e Dde I. Os fragmentos foram visualizados em gel de agarose e analisados pelo programa Quantity One (BIORAD) que utiliza para a comparação dos dados o coeficiente de Dice e para o agrupamento o método UPGAMA(Unweighted pair group method with arithmetic means). De acordo com os resultados obtidos pode-se verificar que as estirpes SEMIA 5080, 6160 e 6159 e SEMIA 4077 e 6070 apresentaram todas as características avaliadas como sendo dos gêneros Bradyrhizobium e Rhizobium, respectivamente, entretanto pode-se observar que existe uma mistura de características entre as outras estirpes. O grupo formado pelas estirpes SEMIA 6159, 6192 e 6164 apresentou predominância das características de Bradyrhizobium, enquanto que aquele formado pelas estirpes SEMIA 6162 e 6168 mostrou-se preponderantemente com características de bactérias do gênero Rhizobium. Por outro lado, o grupo formado pelas estirpes 6169, 6161 e 6165 apresenta uma equivalência entre as características dos gêneros Bradyrhizobium e Rhizobium. / Abstract: This research aimed to evaluate strains of Bradyrhizobium recommended for inoculation of legume trees according to their microbiological, molecular and, exopolysaccharides contents characteristics. Although these strains were supplied as Bradyrhizobium, their isoenzymatic profile for superoxid dismutase was similar to Rhizobium profile. The strains were grown in RDM culture medium for determination of their growth curve, the colony morphology and the production of acids/bases. The analysis of sugar content of exopolysaccharides was done using HPLC (HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY) and the molecular analysis was done by PCR-RFLP using specific primers for 16S rDNA. The restrictions used the endonucleases Taq I, Msp I, Hae III and Dde, the fragments were observed on EBAGE and analysed by Quantity One Software. This program uses the Dice coeficient for the comparation of the data and the methodology of UPGAMA for the grouping. The results obtained showed strains SEMIA 5080, 6160, 6159 and SEMIA 4077, 6070 presented all characteristics as belonying to the genera Bradyrhizobium and Rhizobium, respectively. Besides either, the results showed that there are a mix of characteristics on the other strains. The group formed by SEMIA 6192 and 6164 presented predominance of characteristics from Bradyrhizobium, by the way the group constituted by SEMIA 6069, 6162 and 6168 showed more characteristics from Rhizobium. Another group, formed by the strains SEMIA 6169, 6161 and 6165 showed similar numbers of charactheristics from Rhizobium and Bradyrhizobium. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-13Bitstream added on 2014-06-13T19:22:43Z : No. of bitstreams: 1 kishi_lt_dr_jabo_prot.pdf: 679937 bytes, checksum: fee4252e785e3aad08913f7c07f58933 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / 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. / 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.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-12Bitstream added on 2014-06-13T20:43:09Z : No. of bitstreams: 1 castellane_tcl_dr_jabo.pdf: 1115288 bytes, checksum: c46d10396d02bdc45c92887415f5fd8f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / 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 / 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

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

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

Orientadores: Wanderley Dias da Silveira, Eliana Gertrudes de Macedo Lemos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T00:23:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paganelli_FernandaLaroza_M.pdf: 1101767 bytes, checksum: e8882c8b6ec40ea617dd997584b239c3 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Polihidroxialcanoatos (PHAs) são polímeros de hidroxialcarioatos produzidos, e acumulados, intracelularmente, como fonte de carbono e/ou outros materiais energéticos, em vários microorganismos. Freqüentemente, o acúmulo dos PHAs ocorrem em condições abaixo do limite nutricional de elementos como N, P, S, O ou Mg e excesso de carbono, podendo representar até 80% da massa seca total da célula. Mais de 300 diferentes microorganismos podem sintetizar e acumular PHAs. O polihidroxibutirato (PHB) é o mais conhecido dentre os polímeros bacterianos biodegradáveis denominados polihidroxialcanoatos. Por ter propriedades semelhantes ao polipropileno, o PHB pode ser usado na fabricação do plástico biodegradável. Além da busca por maior produção de tal polímero, pouco é conhecido sobre seu papel biológico, em especial nos rizóbios. Estudos revelaram que há variação na capacidade da produção e acúmulo de PHB nessas bactérias quando em simbiose, dependendo da espécie em questão e das condições de cultivo das mesmas, observando-se bactérias incapazes de acumular PHB quando bacterióides, como é o caso do Rhizobium meliloti, ou capazes de produzir e acumular PHB, nessas condições, como é o caso de Rhizobium etli, Bradyrhizobium japonicum e Bradyrhizobium elkanii. Desta forma, este trabalho teve por objetivo a identificação dos genes responsáveis pela síntese de PHB em Bradyrhizobium elkanii, clonagem e expressão dos mesmos em Escherichia coli, uma vez que esta bactéria é bem conhecida como ferramenta molecular e se multiplica rapidamente, podendo atingir uma alta produção do polímero esperado, em um curto período de tempo. Além disso, objetivou-se, também, aumentar a produção de PHB em B. elkanii através de mutações aleatórias (através da inserção do transposon TnphoA), já que esta é uma bactéria naturalmente produtora de PHB. Para isso, os genes phbA, phbB e phbC foram isolados através da técnica de PCR, amplificando-se os genes inteiros. Estes foram clonados em vetores de expressão tipo pET (NOVAGEN), sendo os genes phbA e phbB clonados em "operon " em um mesmo vetor e o gene phbC clonado separadamente. A expressão dos genes foi analisada, bem como sua capacidade de produzir PHB. Os mutantes de B. eíkanii obtidos através da inserção do transposon TnphoA foram analisados com o uso do corante Sudan Black, procurando-se selecionar linhagens maiores produtoras de PHB. A produção dos mutantes selecionados foi, posteriormente, analisada por cromatografia gasosa. Observou-se que a linhagem de E.coli com os três genes clonados teve a capacidade de produzir PHB, porém com baixa eficiência. Já os mutantes aleatórios de B. elkanii apresentação diferentes acúmulos em relação ao selvagem, com destaque para o MUT33 que teve 72% da sua massa seca acumulada na forma de PHB, enquanto o selvagem acumulou 51 % de PHB, nas mesmas condições. / Abstract: Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are polymers of hydroxyalkanoate acids, produced and accumulated intracellularly as a source of carbon and energy storage material, in prokaryotic cells. Often, the PHAs accumulation occurs in conditions when the carbon source is in excess but one or several other nutrients are limited, and may represent up to 80% of the cell dry weight. More than 300 different microorganisms can synthesize and accumulate PHAs. The polyhydroxybutyrate (PHB) is the most studied polymer among the bacterial biodegradable polymers (PHAs). By having properties similar to polypropylene, PHB can be used in the manufacture of biodegradable plastic. On the search for greater production of such polymer, little is known about its biological role, especially in the genus Rhizobium. Studies have shown that there is a variation in the PHB capacity production and accumulation when these bacteria are in symbiosis. Depending on the species and cultivation conditions it has been observed either incapacity of PHB production and accumulation, when Bacteroides, as Rhizobium meliloti; or capacity and accumulation of PHB under bacteroides fase, as Rhizobium etli, Bradyrhizobium japonicum and Bradyrhizobium elkanii. Therefore, the present work aimed the identification, cloning and expression, in Escherichia coli, of responsible genes for PHB synthesis in Bradyrhizobium elkanii. Moreover, it was also expected to increase the production of PHB in B. elkanii, through random mutations (insertion of the TnphoA transposon), since B. elkanii is a good natural producer of PHB. For this, the entier phbA, phbB and phbC genes were isolated by PCR. Those genes were cloned in expression vectors such pET (NOVAGEN), where phbA and phbB genes were cloned in operon, in a single vector, whereas phbC gene was cloned separately, in another vector. The expression of those genes was analyzed, as well as its ability to produce PHB. Mutants B. elkanii, obtained by insertion of the TnphoA transposon, were analyzed using the dye Sudan Black, in order to select different strains that might produce higher quantities of PHB. The production of PHB by mutants was then analyzed by gas chromatography. It was observed that the E. coli with the three cloned genes had the ability to produce PHB, but with low efficiency. The B. elkanii random mutants show different accumulation compared to the wild, especially MUT33 that had 72% of its dry mass accumulated in the form of PHB, while the wild 51% of accumulated PHB under the same conditions. / Mestrado / Microbiologia / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Anselmo Nogueira / Resumo: Muitas características fenotípicas das plantas mudam drasticamente ao longo do desenvolvimento vegetal e podem influenciar as interações ecológicas. Dado que existe um custo energético associado a manutenção de diferentes mutualismos, investigamos a relação entre os estádios de desenvolvimento vegetal e o estabelecimento de três mutualismos, assim como a possível interferência do mutualismo raiz-rizóbio sobre os mutualismos nectário extrafloral-formiga e flor-abelha. No campo selecionamos 30 plantas da espécie de leguminosa de Cerrado, Chamaecrista desvauxii var. latistipula, com diferentes tamanhos, de indivíduos juvenis a maiores reprodutivos, para avaliar a ocorrência e intensidade das interações mutualistas raiz-rizóbio, nectário extrafloral-formiga e flor-abelha. Em casa de vegetação montamos um experimento manipulando as bactérias do tipo rizóbio e o tipo de solo em que as plantas foram cultivadas, no qual investigamos a interferência da interação raiz-rizóbio sobre os recursos vegetais disponíveis para outros mutualismos. As plantas amostradas em campo variaram entre 4 a 1300 unidade de tamanho. A interação raiz-rizóbio e nectário extrafloral-formiga ocorreu em plantas ainda muito pequenas, enquanto a interação flor-abelha se estabeleceu em plantas maiores. A intensidade da interação teve padrão exponencial para os nódulos radiculares e visitação das abelhas, e quadrático para as formigas. Esses padrões distintos na intensidade dos mutualismos sugeriram possível interf... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Plant phenotypic traits change drastically throughout plant development and can modify ecological interactions. Whereas there is an energy cost associated with maintenance of different mutualisms on the same plant, we investigated the relationship between plant development and the establishment of multiple mutualisms. Besides, we evaluated the possible interference of the root-rhizobia mutualism on extrafloral nectary-ant and flower-bee mutualisms. In the field, we selected 30 plants of Cerrado legume species, Chamaecrista desvauxii var. latistipula, with different sizes, from juvenile to reproductive individuals, to evaluate the occurrence and intensity of root-rhizobia, extrafloral nectary-ant and flower-bee interactions. In a greenhouse, we manipulate the rhizobia bacteria and soil type, investigating the interference of root-rhizobia on plant resources available for other mutualisms. Plants sampled in field ranged from 4 to 1300 plant size. Root-rhizobia and extrafloral nectary-ant interactions occurred on tiny plants, while flower-bee interaction was established on larger plants. The strength of interactions had an exponential pattern for root nodules and bee visitation, and quadratic for ant visitation. These distinct patterns suggested a possible interference between mutualisms since the number of root nodules and the flower-bee interaction increased and the extrafloral nectary-ant interaction decreased. Moreover, in the rhizobium exclusion experiment, plants with inoc... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre