Submitted by Hiolanda Rêgo (hiolandarego@gmail.com) on 2017-12-01T15:11:09Z No. of bitstreams: 1 Dis_ICS_Ana Camila Mendes Andrade.pdf: 4035300 bytes, checksum: 69141acbb749819aaa3f01943a33691f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-01T15:11:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dis_ICS_Ana Camila Mendes Andrade.pdf: 4035300 bytes, checksum: 69141acbb749819aaa3f01943a33691f (MD5) / FAPESB / A Caatinga é a única região natural exclusivamente brasileira, sendo, no entanto, a área menos conhecida dentre os demais biomas. Pouco se sabe sobre a diversidade microbiana da Caatinga e menos ainda sobre o potencial biotecnológico desta região, no que diz respeito, por exemplo, à bioprospecção enzimática. Um dos principais grupos de enzimas de interesse biotecnológico são as hidrolases, que catalisam a hidrólise de ligações covalentes da matéria orgânica e por isso podem ser aplicadas na conversão da biomassa vegetal, para a produção de biocombustíveis. Apesar das hidrolases representarem as principais enzimas com aplicações biotecnológicas para esse fim, outros grupos de enzimas envolvidas no metabolismo de carboidratos (CAZymes) também detém um papel importante neste processo. O presente trabalho se propõe a utilizar a abordagem metagenômica para analisar amostras de água do rio Paraguaçu e amostras de solo de uma localidade da Chapada Diamantina, quanto à presença de enzimas potencialmente aplicáveis na bioconversão de biomassa vegetal. O DNA metagenômico extraído das amostras foi sequenciado pelo método shotgun e foram realizadas duas estratégias de anotação: a anotação pela tecnologia de subsistemas e a anotação baseada em regiões conservadas das sequências de CAZymes. Observou-se que o solo e a água apresentaram diferenças nos seus perfis taxonômicos e na distribuição dos subsistemas e das famílias de CAZymes que predominaram em cada ambiente. O subsistema de carboidratos foi o mais abundante no solo e o segundo com maior contribuição na água. Os subsistemas clustering-based e de aminoácidos e derivados também estiveram dentre os mais representativos nos dois ambientes. Em relação às classes de CAZymes, as glicosil hidrolases foram dominantes no solo (~44%) enquanto que as glicosil transferases foram mais frequentes na água (~50%). Em relação aos principais táxons associados às CAZymes, a classe Planctomycetia apresentou contribuição de 29% nas amostras de solo e Alphaproteobacteria contribuiu com 27% nas amostras de água. O mesmo não aconteceu ao analisar a estrutura da comunidade microbiana total, na qual Actinobacteria foi a classe dominante no solo e Betaproteobacteria na água. Os resultados encontrados indicam o potencial biotecnológico da Caatinga. Determinados grupos de enzimas identificados no solo e na água podem desempenhar atividades na degradação de substratos de interesse industrial, como o amido, o xilano, a lignina e outros compostos lignocelulósicos, tornando este bioma uma interessante fonte para bioprospecção.

Submitted by Programa de Pós-graduação em Biotecnologia (mebiotec.ufba@gmail.com) on 2017-04-06T12:43:35Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Autorizada_Ana_Camila.pdf: 3305710 bytes, checksum: 21e3e0da4c2c81626cdb13b679acca0b (MD5) / Approved for entry into archive by Delba Rosa (delba@ufba.br) on 2017-06-29T14:38:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Autorizada_Ana_Camila.pdf: 3305710 bytes, checksum: 21e3e0da4c2c81626cdb13b679acca0b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T14:38:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Autorizada_Ana_Camila.pdf: 3305710 bytes, checksum: 21e3e0da4c2c81626cdb13b679acca0b (MD5) / FAPESB / A Caatinga é a única região natural exclusivamente brasileira, sendo, no entanto, a área menos conhecida dentre os demais biomas. Pouco se sabe sobre a diversidade microbiana da Caatinga e menos ainda sobre o potencial biotecnológico desta região, no que diz respeito, por exemplo, à bioprospecção enzimática. Um dos principais grupos de enzimas de interesse biotecnológico são as hidrolases, que catalisam a hidrólise de ligações covalentes da matéria orgânica e por isso podem ser aplicadas na conversão da biomassa vegetal, para a produção de biocombustíveis. Apesar das hidrolases representarem as principais enzimas com aplicações biotecnológicas para esse fim, outros grupos de enzimas envolvidas no metabolismo de carboidratos (CAZymes) também detém um papel importante neste processo. O presente trabalho se propõe a utilizar a abordagem metagenômica para analisar amostras de água do rio Paraguaçu e amostras de solo de uma localidade da Chapada Diamantina, quanto à presença de enzimas potencialmente aplicáveis na bioconversão de biomassa vegetal. O DNA metagenômico extraído das amostras foi sequenciado pelo método shotgun e foram realizadas duas estratégias de anotação: a anotação pela tecnologia de subsistemas e a anotação baseada em regiões conservadas das sequências de CAZymes. Observou-se que o solo e a água apresentaram diferenças nos seus perfis taxonômicos e na distribuição dos subsistemas e das famílias de CAZymes que predominaram em cada ambiente. O subsistema de carboidratos foi o mais abundante no solo e o segundo com maior contribuição na água. Os subsistemas clustering-based e de aminoácidos e derivados também estiveram dentre os mais representativos nos dois ambientes. Em relação às classes de CAZymes, as glicosil hidrolases foram dominantes no solo (~44%) enquanto que as glicosil transferases foram mais frequentes na água (~50%). Em relação aos principais táxons associados às CAZymes, a classe Planctomycetia apresentou contribuição de 29% nas amostras de solo e Alphaproteobacteria contribuiu com 27% nas amostras de água. O mesmo não aconteceu ao analisar a estrutura da comunidade microbiana total, na qual Actinobacteria foi a classe dominante no solo e Betaproteobacteria na água. Os resultados encontrados indicam o potencial biotecnológico da Caatinga. Determinados grupos de enzimas identificados no solo e na água podem desempenhar atividades na degradação de substratos de interesse industrial, como o amido, o xilano, a lignina e outros compostos lignocelulósicos, tornando este bioma uma interessante fonte para bioprospecção. / The Caatinga biome is the only natural area exclusively Brazilian, however, it is the area with the lowest number of scientific studies among other Brazilian biomes. The available knowledge about microbial diversity of Caatinga is very limited and even less is known about the biotechnological potential of this region, with regards, for example, to the enzyme bioprospecting. One of the major enzyme groups of interest for biotechnological purposes are hydrolases, which catalyze the hydrolysis of covalent bonds existent in organic matter and, therefore, can be applied in the conversion of plant biomass to be used in biofuels production. Despite the fact that hydrolases are the main enzyme group with biotechnological application for this purpose, other groups of enzymes involved in carbohydrate metabolism (CAZymes) also have an important role in this process. The present study aims to use the metagenomic approach in order to analyze freshwater samples from Paraguaçu river and soil samples from one location of Chapada Diamantina, seeking to detect the presence of potentially applicable enzymes in bioconversion of plant biomass. The metagenomic DNA extracted from samples was sequenced through the shotgun sequencing method and two annotation strategies were performed: the annotation through subsystems technology and the annotation based on conserved domains of CAZyme sequences. It was observed that the soil and freshwater presented differences on their taxonomic profiles and in relation to the subsystems and CAZymes families prevailing in each environment. The Carbohydrates subsystem was the most abundant in soil and had great contribution in freshwater samples. Other subsystems such as Amino acids and Derivatives also had greater contribution in both sites. Regarding CAZymes classes, glycoside hydrolases were dominant in soil (~44%) and glycosiltransferases in freshwater (~50%). In relation to the main taxons associated with CAZymes, the Planctomycetia class had 29% contribution in soil samples and Alphaproteobacteria contributed with 27% in freshwater samples. Nevertheless, the same scenario was not observed when the structure of microbial community was analysed as a whole, in which Actinobacteria was the ruling class in soil and Betaproteobacteria in freshwater. This results indicate the biotechnological potential of Caatinga, since certain groups of enzymes found both in soil and freshwater samples may have activities in degrading substrates of industrial interest such as starch, xylan, lignin and other lignocellulosic compounds.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-11-29T13:20:47Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Rogério de O. Neves.pdf: 1385774 bytes, checksum: ffa92314f32d6b5261145ca973e972c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-11-29T13:21:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Rogério de O. Neves.pdf: 1385774 bytes, checksum: ffa92314f32d6b5261145ca973e972c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-11-29T13:21:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Rogério de O. Neves.pdf: 1385774 bytes, checksum: ffa92314f32d6b5261145ca973e972c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-29T13:21:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Rogério de O. Neves.pdf: 1385774 bytes, checksum: ffa92314f32d6b5261145ca973e972c7 (MD5) Previous issue date: 2013-03-11 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The microorganisms of the community aquatic system of the Solimões and Negro rivers, as well as the diversity of these ecosystems have not been thoroughly investigated so far. The aim of this study was to characterize the bacterial microbiota of the Negro River in relation to seasonality, both in its quantitative aspect (forming units count colonies - CFUs) and qualitative (taxonomic identification via DNA sequencing RNA encoding small ribosomal subunit SSU -rRNA). Negro River water samples were collected at five different points on 4 and 5 depths dates from different times of the year, and all samples CFUs were counted. Total DNA was extracted from the biomass contained in the water of the Negro in full periods (N2) and receding (RN3) and analyzed spectrophotometrically and by agarose gel electrophoresis 0.8%. They were amplified variable regions V3 and V4 SSU-rRNA PCR (Reaction Polymerase Chain DNA) and the amplicons were sequenced by pyrosequencing using equipment 454 (Roche®). Files (reading DNA) of RN2 and Rio Negro RN3 libraries were submitted to the Mothur program suite for quality control, alignment of sequences, calculation of genetic distances and definition of Operational Taxonomic Units - OTUs, plus an estimate of the richness and diversity of species. The CFU count was possible to compare the number of culturable bacteria in the different collection points and due to seasonality. By molecular analysis we found that the phylum Proteobacteria proved dominant in these two collections of the river (full and low tide), the dominant genera of this phylum in full were Limnohabitans, methylomonas, and other expressive filo was Acidobacteria the GP3 race. In the ebb period abundant genera were Polynucleobacter, Acinetobacter and Curvibacter within the phylum Proteobacteria. Rarefaction curves demonstrated that RN3 library is more diverse in number of species than the RN2 library and confirmed by Shannon and InvSimpson index. It can be seen from the ACE 1 indexes and Cha RN3 the library is richer in species compared to RN2. / A comunidade de microrganismos do sistema aquático dos rios Solimões e Negro, bem como a diversidade destes ecossistemas não foram exaustivamente estudadas até o momento. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a microbiota bacteriana do rio Negro em relação a sazonalidade, tanto em seu aspecto quantitativo (contagem de Unidades Formadoras de Colônias - UFCs) e no qualitativo (identificação taxonômica via sequenciamento do DNA codificador do RNA de pequena subunidade ribossomal SSU-rRNA). Amostras de água do rio Negro foram coletadas em cinco diferentes pontos, em 4 profundidades e em 5 datas de diferentes épocas do ano, sendo que de todas amostras as UFCs foram contadas. O DNA total foi extraído da biomassa contida na água do rio Negro em períodos de cheia (RN2) e vazante (RN3) e analisado espectrofotometricamente e por eletroforese em gel de agarose 0,8%. Foram amplificadas as regiões variáveis V3 e V4 do SSU-rRNA por PCR (Reação em Cadeia da DNA Polimerase) e os amplicons foram sequenciados por pirosequenciamento utilizando o equipamento 454 (Roche®). Os arquivos brutos das bibliotecas RN2 e RN3 do Rio Negro foram submetidas à suíte do programa Mothur para o controle de qualidade, alinhamento das sequências, cálculo das distâncias genéticas e definição das Unidades Taxonômicas Operacionais – OTUs, além de, estimativa da riqueza e diversidade das espécies. Pela contagem de UFCs foi possível comparar o número de bactérias cultiváveis nos diferentes pontos de coleta e em função da sazonalidade. Pela análise molecular verificou-se que o filo Proteobacteria mostrou-se dominante nestas duas coletas do rio (cheia e vazante), os gêneros dominantes deste filo na cheia foram Limnohabitans, Methylomonas, e outro filo expressivo foi Acidobacteria do gênero Gp3. No período de vazante os gêneros abundantes foram Polynucleobacter, Acinetobacter e Curvibacter, dentro do filo Proteobacteria. As curvas de rarefação demonstraram que a biblioteca RN3 é mais diversa em número de espécies do que a biblioteca RN2 e confirmado pelo índice de Shannon e InvSimpson. Pode-se observar a partir dos índices de ACE e Cha 1 que a biblioteca RN3 é mais rica em espécies comparada com a RN2.