Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-07-09T14:19:32Z No. of bitstreams: 1 Tese - Marelis Margarita Ruiz.pdf: 48193021 bytes, checksum: 4e7e0fa3715216dbc1c8be5df2d8a197 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-09T14:27:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Marelis Margarita Ruiz.pdf: 48193021 bytes, checksum: 4e7e0fa3715216dbc1c8be5df2d8a197 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-09T14:30:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Marelis Margarita Ruiz.pdf: 48193021 bytes, checksum: 4e7e0fa3715216dbc1c8be5df2d8a197 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-09T14:30:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Marelis Margarita Ruiz.pdf: 48193021 bytes, checksum: 4e7e0fa3715216dbc1c8be5df2d8a197 (MD5) Previous issue date: 2014-02-02 / Não Informada / In the Amazon region, the Urucu Oil Province (Petrobras) has been disposing of hydrocarbon effluents into the surrounding aquatic environments since the beginning of its operations. The goal of this work was to analyze the bacterial biodiversity present in the dike of the effluents and in the stream before and after the disposal of hydrocarbon effluents. A study was conducted in two stages were carried out with the use of culture independent molecular techniques. The full genomic DNA of the sediment and water samples were extracted and used as templates in a PCR reaction with the use of specific oligonucleotides of the 16S rRNA gene bacteria domain. The PCR product was amplified and pyrosequenced, and the generated sequences were analyzed by the free software Mothur. The measurements of the physical-chemical and chromatographical parameters are within the measures established for these types of analyzed water bodies. In the first stage of the study, the taxonomic profiles of the samples have shown that the Proteobacteria phylum proved to be the most abundant together with the Deltaproteobacteria class and the gen known as Candidatus Solibacter. Similarly, in the second stage of the study, the Proteobacteria phylum proved to be the most abundant together with the Alphaproteobacteria class and the Geobacter gen predominant. Both genes are catalogued as bioremediators in contaminated environments, as well as 14% of the total genes. A large proportion of microorganisms were considered “Unclassified” (up to 30%). In first stage of the study the richness and the diversity of species in the Onça stream is greater following the disposal of hydrocarbon effluents, in second stage of the study the abundance and diversity of species in the natural stream (without a name in the region), is greater as compared to the same stream after the mixing of effluents. There is no significant statistical difference between the sample of the community in the natural stream and this effluent-mixed stream; and there is no difference in genetic structure among samples of each community analyzed, suggesting that the discharge of effluents in this body of water has no significant impact on the microbial biodiversity in this aquatic environment. This work, a pioneer in the taxonomic analysis of samples in dikes of effluents and streams with the disposal of effluents in the Urucu oil area, represents a challenge for understanding the relationship between the composition, abundance and diversity of microorganisms in this environment, and a rich source for the discovery of new taxonomic groups, as well as the huge potential for biotechnological exploration of such diversity. / Na região Amazônica, a Província Petrolífera de Urucu (Petrobras) realiza o despejo de efluentes de hidrocarbonetos em ambientes aquáticos ao redor, desde o início de suas operações. O objetivo deste trabalho foi analisar a biodiversidade bacteriana presente no dique de efluentes e no igarapé antes e depois do despejo de efluentes. Foi realizado um estudo em duas etapas, aplicando técnicas moleculares independentes de cultivo. O DNA genômico total das amostras de sedimento e água foi extraído e usado como molde em uma reação de PCR utilizando oligonucleotídeos específicos do gene 16S rRNA para o domínio Bactéria. O produto de PCR foi amplificado e pirosequenciado, e as sequências geradas foram analisadas pelo programa livre Mothur. As medidas dos parâmetros físico-químicos e cromatográficos estão dentro dos valores estabelecidos para os tipos de corpos de água analisados. Na primeira etapa do estudo, os perfis taxonômicos das amostras mostraram que o filo Proteobacteria foi o mais abundante com a classe Deltaproteobacteria e gênero conhecido o Candidatus Solibacter. Assim mesmo, na segunda etapa do estudo, o filo Proteobacteria foi o mais abundante; porém, com a classe Alphaproteobacteria e o gênero Geobacter como predominante. Ambos gêneros são catalogados como biorremediadores de ambientes contaminados, assim como 14% dos gêneros totais. Uma grande parte de microrganismos foram considerados “Não Classificados” (até 30%). Na primeira etapa do estudo a riqueza e diversidade de espécies no Igarapé da Onça, é maior depois do despejo de efluentes de hidrocarboneto, e na segunda etapa do estudo a riqueza e diversidade de espécies no igarapé natural (sem nome na região), é maior com relação a este mesmo igarapé depois da mistura com efluentes. Não existe diferença estatística significativa entre a comunidade do igarapé natural e entre este igarapé misturado com efluentes; e não existe diferença na estrutura genética entre as amostras de cada comunidade analisada, indicando que a descarga de efluentes neste corpo de água não tem impacto significativo na biodiversidade microbiana deste ambiente aquático. Este trabalho, pioneiro em análise taxonômica de amostras de um dique de efluentes e os igarapés com despejo de efluentes na área petrolífera de Urucu, representa uma oportunidade para a compreensão da relação entre a composição, abundância e diversidade dos microrganismos neste ambiente, e uma fonte rica para descoberta de novos grupos taxonômicos, assim como um enorme potencial para exploração biotecnológica desta diversidade.

As doenças respiratórias são responsáveis, na suinocultura, por grandes perdas econômicas e entre os agentes destacam-se os micoplasmas. Foram coletadas 126 amostras de muco nasal/tonsilar, e fragmentos de 78 pulmões, 2 de traquéia e 2 de tonsila. No isolamento foi utilizado o meio FRIIS modificado, na identificação, a Multiplex-PCR e na tipificação, a PFGE e sequenciamento do gene 16S rRNA. Foram obtidos 59 isolados identificados como M. hyopneumoniae (1,70%), M. flocculare (3,40%) e M. hyorhinis (94,90%). A PFGE dos isolados de M. hyorhinis, resultou em 10 e 9 perfis com a enzima AvaI e XhoI, respectivamente. O sequenciamento do gene 16S rRNA dos isolados M. hyorhinis apresentaram baixo polimorfismo quando comparados entre si e com a cepa de referência. A sequência do gene 16S rRNA do isolado de M. hyopneumoniae, quando comparada a seqüência da cepa J e os isolados 7448 e 232, resultaram em polimorfismo. O M. hyopneumoniae continua sendo o mais difícil de isolar. Os dendrogramas obtidos da PFGE resultaram em grande heterogeneidade entre os isolados de M. hyorhinis. O seqüenciamento do gene 16S rRNA permitiu o estudo de variabilidade interespecífica e intraespecífica dos isolados de micoplasmas. / Economic losses in swine production are common due the respiratory diseases in these animals. M. hyopneumoniae and M. hyorhinis are the most frequent microbial agents. The aim of this study was recover this isolates in FRIIS medium, indentify them by Multiplex PCR and detect their genotypic variations by PFGE and sequencing the 16s rRNA gene. One hundred twenty six swabs from tonsil and nasal mucus of swine with respiratory disturbances were analyzed. It was included 78 lungs, two trachea and two tonsils. It was obtained 59 isolates; 1.70% of M. hyopneumoniae, 3.40% of M. flocculare and 94.90% of M. hyorhinis. The PFGE of M. hyorhinis, allowed obtain 10 profiles with enzyme AvaI and nine profiles with XhoI. A low polymorphism of gene 16sRNS was detected in M. hyorhinis isolates when compared with the type strain at the GenBank. The M. hyopneumoniae isolates resulted in polymorphisms when comparated with strain J, 7448 and 232. M. hyopneumoniae is still the most difficult to isolate. M. hyorhinis isolates of different herds showed a large heterogenicity with enzymes AvaI e XhoI. The sequencing of gene 16S rRNA allowed analyse the interespecífic and intraespecífic variations of mycoplasmas isolated.

Compreender a ecologia microbiana durante a ensilagem é fundamental para neutralizar pontos críticos relacionados à produção de silagens de qualidade por meio da prevenção do crescimento de bactérias oportunistas que possam comprometer a segurança da cadeia alimentar animal e o rendimento da forragem ensilada. Ensilar GSR de milho possibilita a compra estratégica em momentos de baixa nos preços do grão. O objetivo deste estudo foi avaliar por meio de sequenciamento massivo do gene 16S rRNA o efeito da reconstituição da umidade do grão de milho na dinâmica da comunidade bacteriana para confecção dessa silagem. Foram amostrados milhos plantados em dois distintos locais. As plantas usadas no estudo incluíram dois híbridos contrastantes, \"dent\" (AG 1051) e outro \"flint\" (IAC 8390) ensilados de duas maneiras: grão úmido (GU), com a umidade original e grãos secos reconstituídos (GSR) à 30 % U, ambos ensilados por 0 ou 120 dias. Utilizando a plataforma de sequenciamento Ion Torrent, foi possível observar uma redução significativa (P < 0,05) no número de OTUs ao se comparar silagens GSR aos 0 dias em relação aos 120 dias em ambos os híbridos e locais de cultivo do milho. As PCoAs evidenciaram variação na estrutura da comunidade bacteriana em função do período de estocagem do grão com separação nítida das comunidades provenientes de amostras recém colhidas daquelas provenientes de silagens estocadas por 120 dias. Também foi revelado que Proteobacteria (41,8 %), Firmicutes (41,6 %) e Actinobacteria (13,2 %) foram os filos mais abundantes nas silagens, tendo sido evidenciado a ocorrência de sucessão de um microbioma dominado por Proteobacteria e Actinobacteria (aos 0 dias) para um microbioma dominado por Firmicutes, representado principalmente pela ordem Lactobacillales nas silagens terminais (120 dias). Observamos o mesmo efeito ao considerar a amostra local, híbrido e maturidade fisiológica. Os fatores que apresentaram maior influência na distribuição da comunidade bacteriana foram o período de estocagem (36,16 %) e o estágio de maturação do milho (13,3 %). A ordem Lactobacillales foi diferencialmente abundante no milho estocado por 120 dias (70 % da variação) e Enterobacteriales (45 % da variação) aos 0 dias. Em relação ao estágio de maturação do grão observamos variação significativa na abundância relativa de Enterobacteriales em GU (25 % da variação) e Actinomycetales em GSR (21 % da variação). Houve correlação (P = 0,002) do pH com a estrutura da comunidade das silagens, sendo que as maiores variações de pH se deram comparando as amostras no tempo 0 - 120 dias de estocagem. A ordem Lactobacillales foi negativamente correlacionada com o pH (r = - 0,85), enquanto que Enterobacteriales (r = 0,58) e Actinomycetales (r = 0,46) foram positivamente correlacionadas com o pH. A reconstituição do grão de milho não exerceu efeito negativo sobre a população bacteriana das silagens terminais, destacando a viabilidade desta técnica. Até o momento, não há trabalhos publicados apresentando a estrutura e composição da comunidade bacteriana de silagens de GSR por meio de sequenciamento massivo do gene 16S rRNA, confirmando a importância e o ineditismo deste trabalho. / Understanding microbial ecology during ensiling is critical to neutralize critical points related to optimal silage making by preventing the growth of opportunistic bacteria that may compromise the safety of the animal food chain and the yield of silage fodder. Ensiling GSR makes it possible to buy strategically at times of low grain prices. The objective of this study was to evaluate the effect of reconstitution of corn grain on the dynamics of the bacterial community aiming high moisture corn silage processing by means of a massive sequencing of the 16S rRNA gene. Harvest was performed in two different locations. The plants used in the study included two contrasting hybrids, dent (AG 1051) and another flint (IAC 8390) hybrids, ensiled in two ways: wet grain (GU), ensiled with the original moisture or rehydrated dry grains (GSR) ensiled with 30 % of moisture, both ensiled for 0 or 120 days. Using the Ion Torrent sequencing platform, a significant reduction (P <0.05) in the number of OTUs was observed when comparing GSR silages at day 0 versus 120 days in both hybrids and maize growing sites. The PCoAs evidenced variation in the structure of the bacterial community as a function of the storage period of the grain with clear separation of the communities coming from freshly harvested samples from silage stored for 120 days. It was also revealed that Proteobacteria (41,8 %), Firmicutes (41,6 %) and Actinobacteria (13,2 %) were the most abundant phyla in the silages, evidencing the occurrence of succession of a microbiome dominated by Proteobacteria and Actinobacteria (at 0 day) for a microbiome dominated by Firmicutes, represented mainly by the order Lactobacillales in the terminal silages (120 days). We observed the same effect when considering the local sample, hybrid and physiological maturity. The factors that had the greatest influence on the distribution of the bacterial community were the storage period (36,16 %) and the stage of maturity of the plant (13,3 %). The Lactobacillales order was differentially abundant in the corn stored for 120 days (70% of the variation) and Enterobacteriales (45 % of the variation) at day 0. In relation to the stage of maturity we observed a significant variation in the relative abundance of Enterobacteriales in GU (25 % of the variation) and Actinomycetales in GSR (21 % of the variation). There was a correlation (P = 0.002) of the pH with the community structure of the silages, and the highest pH variations were obtained by comparing the samples in the 0 - 120 days of storage. The order Lactobacillales was negatively correlated with pH (r = -0.85), while Enterobacteriales (r = 0.58) and Actinomycetales (r = 0.46) were positively correlated with pH. The reconstitution of the corn grain did not have a negative effect on the bacterial population of the terminal silages, highlighting the viability of this technique. To date, there are no published papers presenting the structure and composition of the bacterial community of GSR silages by means of massive sequencing of the 16S rRNA gene, confirming the importance and novelty of this work.

As abelhas sem ferrão estão entre os animais mais importantes para o equilíbrio do meio ambiente, isso devido a fatores como sua enorme diversidade e principalmente por serem importantes polinizadores tanto de ecossistemas naturais como de agroecossistemas. A necessidade de identificação dos animais amostrados por especialistas é fundamental para estudos ecológicos. Neste trabalho foram feitas análises interespecíficas e intra-populacionais sobre os indivíduos do gênero Schwarziana a fim de aperfeiçoar a utilização da técnica de morfometria geométrica, que nos permite identificações baseadas apenas nos padrões de venação das asas desses insetos. Não obstante, foram realizadas também análises de sequenciamento de dois genes do DNA mitocondrial, o COI e o 16S. O gênero estudado foi Schwarziana, com duas espécies válidas, S. quadripunctata e S. mourei. Nas análises morfométricas, os testes realizados por indivíduos os testes de validação cruzada identificaram de forma correta 70% das amostras de um total de 10 localidades diferentes. Esta acurácia aumenta ainda mais à medida que novos grupos são formados, alcançando próximo de 85% quando separadas por regiões. Em todos os ensaios realizados com a morfometria geométrica (partial warps e coordenadas alinhadas) atingiu-se uma taxa de 100% de identificação correta entre as duas espécies e nos ensaios feitos com as médias das colônias esta taxa também foi atingida para a identificação de todas as populações amostradas. Os testes feitos com os partial warps mostraram-se mais eficazes em relação às coordenadas alinhadas, já que nestes últimos a tolerância mínima para a separação dos grupos não foi atingida em alguns ensaios. As análises moleculares apontaram 53 sítios polimórficos para o gene COI, com um índice de diversidade nucleotídica de 0,02180 e de diversidade haplotípica de 0,8854, separando as amostras em 9 haplótipos, porém a rede de haplótipos não foi suficientemente conclusiva. A diferenciação genética total medida pelo parâmetro Fst somente para as populações de S. quadripunctata foi de 0.9453 (P<0,05). Já para o gene 16S foram encontrados 14 sítios polimórfico e um índice de diversidade nucleotídica de 0,00649 e de diversidade haplotípica de 0,8419, com 7 haplótipos gerados. O parâmetro Fst para todas amostras foi de 0.9552 (P<0,05) e somente para as de S. quadripunctata foi de 0.8736 (P<0,05). Para ambos os genes os testes Fst par-a-par mostraram uma maior variação entre as populações dos estados, mostrando que estas populações estão estruturadas. Os testes de Mantel correlacionaram positivamente os dados morfométricos, geográficos e moleculares. Das duas metodologias aplicadas em nossa pesquisa, podemos afirmar que a morfometria mostrou-se extremamente eficiente na diferenciação das populações amostradas. As análises moleculares indicaram que estas populações estão estruturadas mesmo analisando poucas amostras. No entanto ao unirmos estas duas metodologias, combinamos a simplicidade e a rapidez da morfometria geométrica com a capacidade sempre inovadora de estudos moleculares, obtendo desta forma ferramentas eficazes para acessar a biodiversidade em Meliponini, inclusive para rastrear geograficamente espécimes a partir de estudos com indivíduos de sua área de distibuição natural. / Stingless bees are among the most important animals to the environmental balance, that due to their diversity and mainly because they are important pollinators of both natural and agro-ecosystems. The need for identification of sampled animals by experts is essential for ecological studies. In this work, intra and interspecific population analysis was performed in order to improve the technique of geometric morphometry, which allows us to access this biodiversity through identifications based on patterns of wing venation of these insects. We also sequenced two mitochondrial genes, the COI and 16S. Schwarziana Lepeletier 1836 was the gender studied with two valid species, S. quadripunctata and S. mourei. In morphometric analysis, cross-validation tests carried out by individuals correctly identified 70% of samples from a total of 10 different locations. This accuracy increases further as new groups are formed, according to geographic proximity, reaching around 85% when separated by regions. In all tests with geometric morphometry (partial warps and aligned coordinates) reached a rate of 100% correct identification between the two species and the tests made with the averages of the colonies that rate achieved the perfect identification of all populations sampled. Partial warps tests were more effective in relation to aligned coordinates ones, as these last a minimum tolerance for the separation of the groups was not achieved in some tests. Molecular analysis showed 53 polymorphic sites for the COI gene, with nucleotide diversity of 0.02180 and haplotype diversity of 0.8854, separating the samples into 9 haplotypes, but their network of haplotypes was not sufficiently conclusive. The total genetic differentiation measured by Fst parameter only for the populations of S. quadripunctata was 0.9453 (P <0.05). As for the gene 16S, we found 14 polymorphic sites and a nucleotide diversity of 0.00649 and haplotype diversity of 0.8419, with seven haplotypes generated. The parameter Fst for all samples was 0.9552 (P <0.05) and only for S.quadripunctata was 0.8736 (P <0.05). For both genes Fst pairwise tests showed greater variation among populations of the states, showing these groups as a genetic structure. Mantel tests were positively correlated for morphometric, geographical and molecular data. Of the two methodologies in our research, we can affirm that the morphometry proved to be extremely efficient in the differentiation of populations. Molecular analysis showed that populations are consistent, even that a low sample size is available. However combining these two methodologies, we have joined the simplicity and speed of geometric morphometric with the always innovative ability of molecular studies, thus achieving effective tools for accessing biodiversity in Meliponini, including a geographically trace for specimens by studying individuals from their natural range.

O gênero Yersinia compreende 12 espécies. Y. enterocolitica, Y. pseudotuberculosis e Y. pestis são patógenos de vários animais, incluindo os humanos. Y. aldovae, Y. bercovieri, Y. frederiksenii, Y. intermedia, Y. kristensenii, Y. aleksiciae, Y. mollaretti e Y. rhodei são encontradas sobretudo no meio ambiente e alimentos e consideradas, usualmente, como bactérias oportunistas não-patogênicas e Y. ruckeri é um importante patógeno de peixes. Usualmente, as linhagens de Yersinia são classificadas em espécies de acordo com suas características bioquímicas. O Laboratório Nacional de Referência em Yersinia spp. outras que Y. pestis recebeu mais de 700 linhagens que foram identificadas bioquimicamente. Entretanto, sete linhagens de Yersinia não puderam ser identificadas pelos testes bioquímicos convencionais em nenhuma das espécies até o momento conhecidas e, por esse motivo, foram denominadas Yersinia atípicas. Os objetivos desse trabalho foram identificar as linhagens atípicas de Yersinia spp. em espécies por técnicas moleculares como Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus PCR (ERIC-PCR), Eletroforese em Campo Pulsado (PFGE), sequenciamento do gene 16S rRNA e Multilocus Sequencing Typing (MLST) e definir dentre as metodologias empregadas a que mais contribui para a identificação precisa dessas linhagens. Foi estudado um total de 59 linhagens de Yersinia spp., sendo 52 linhagens representantes das diferentes espécies do gênero e sete as linhagens bioquimicamente atípicas de Yersinia. As técnicas de ERIC-PCR, sequenciamento do gene 16S rRNA e o MLST foram eficientes na identificação molecular do gênero Yersinia, uma vez que conseguiram reunir todas as espécies em ramos espécie-específicos, com exceção de algumas linhagens de Y. frederiksenii e Y. kristensenii. A técnica de PFGE, pelo contrário, não agrupou as linhagens estudadas em clusters espécie-específicos. Os dados de ERIC-PCR, sequenciamento do gene 16S rRNA e MLST, sugerem que as linhagens atípicas FCF 229 e FCF 231 pertençam à espécie Y. ruckeri. Os dados de ERIC-PCR e MLST sugerem que a linhagem atípica FCF 487 pertença à espécie Y. enterocolitica. Ademais, os dados de ERIC-PCR, sequenciamento do gene 16S rRNA e MLST sugerem que as linhagens atípicas FCF 216, FCF 465, FCF 457 e FCF 494 pertençam a espécie Y. massiliensis. Os resultados obtidos nesse trabalho fornecem dados importantes para a caracterização molecular de linhagens bioquimicamente atípicas de Yersinia e contribuem para uma melhor descrição do gênero quanto a sua diversidade e reforçam o MLST como uma técnica confiável e reprodutível a ser usada na identificação de bactérias pertencentes a esse gênero, sendo dentre as metodologias utilizadas nesse estudo a mais indicada para tipagem molecular de yersiniae. / The genus Yersinia comprises 12 species. Y. enterocolitica, Y. pseudotuberculosis and Y. pestis are pathogens of various animals, including humans. Y. aldovae, Y. bercovieri, Y. frederiksenii, Y. intermedia, Y. kristensenii, Y. aleksiciae, Y. mollaretti and Y. rohdei have been mostly found in the environment and food sources and are commonly considered to be opportunistic nonpathogenic bacteria and Y. ruckeri is an important fish pathogen. Usually, Yersinia strains are classified into species according to their biochemical characteristics. The Brazilian Reference Center on Yersinia spp. other than Y. pestis received more than 700 strains that were biochemically identified. However, seven strains that were typed as Yersinia could not be biochemically identified in any one of the currently known Yersinia species and for this reason they were named as atypical strains. The aims of this work were to identify into species the atypical Yersinia strains using molecular techniques as Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus PCR (ERIC-PCR), Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE), 16S rRNA gene sequencing and Multilocus Sequencing Typing (MLST) and to define which methodology better contribute to the identification of those strains. A total of 59 Yersinia spp. strains were studied, being 52 representative strains of the defined Yersinia species and seven atypical Yersinia strains. ERIC-PCR, 16S rRNA gene sequencing and MLST were efficient in molecular identifying the genera Yersinia once they grouped the strains into species-specific clusters, with exception of some Y. frederiksenii and Y. kristensenii strains. However, PFGE was not capable to cluster the defined Yersinia strains into species-specific clusters. The data obtained by ERIC-PCR, 16S rRNA gene sequencing and MLST suggest that the atypical strains FCF 229 and FCF 231 belong to Y. ruckeri species. The data obtained by ERIC-PCR and MLST suggest that FCF 487 belong to the Y. enterocolitica species. Additionally, ERIC-PCR, 16S rRNA gene sequencing and MLST suggest that the atypical strains FCF 216, FCF 465, FCF 457 and FCF 494 belong to the Y. massiliensis species. The results obtained provide important data for the molecular characterization of biochemically atypical strains and contribute for a better description of the genera regardless its diversity. Furthermore, the results reinforce MLST as a trustful and reproducible technique to be used in the identification of bacteria of this genus, being among the methodologies studied the most recommended one to molecular type yersiniae.

A Terra Preta Antropogênica (TPA) tem essa denominação porque é encontrada em sítios arqueológicos, onde viveram grupos pré-históricos e é considerada um dos solos mais férteis do mundo. Nela é encontrada grande quantidade de material deixado por grupos indígenas como fragmentos cerâmicos, artefatos líticos, e especialmente carvão pirogênico. Estudos realizados com o carvão pirogênico verificaram que ele aumenta a capacidade de trocas catiônicas nesses solos. Por meio de microscopia de fluorencência, foi observada a presença de microrganismos habitando esse carvão, no entanto, não se sabe quais seriam. Devido à falta de informações sobre a diversidade bacteriana nessas estruturas, este trabalho estudou a diversidade bacteriana em amostras de carvão pirogênico de solos TPA coletadas nos sítios Lagoa Balbina (Amazônia Central- Amazonas) e Mina I (Amazônia Oriental - Pará), através de técnicas moleculares independentes de cultivo. O estudo visou também comparar essa diversidade com a encontrada no solo de onde carvão foi isolado. As estruturas de carvão foram separadas fisicamente dos solos e seu DNA genômico total extraído e usado como molde em reação de PCR utilizando oligonucleotídeos do gene 16S rRNA para o Domínio Bacteria. O produto da PCR foi clonado em vetor e os clones foram sequenciados e comparados com o banco de dados de 16S rRNA do RDPX. Com a construção das bibliotecas de clones do gene 16S rRNA a partir das amostras de carvão pirogênico observou-se que existe maior número de bactérias desconhecidas no carvão pirogênico do que no solo onde ele foi isolado. Acidobacteria foi o filo predominante nas bibliotecas de carvão pirogênico das duas localidades de estudo, assim como na biblioteca do solo do sítio Mina I. Já na biblioteca do solo do sítio Lagoa Balbina houve predominância do filo Firmicutes. Por meio do método de rarefação foi possível constatar uma menor riqueza de UTOs nas comunidades bacterianas presentes nas estruturas de carvão pirogênico quando comparado à riqueza de UTOs das comunidades bacterianas cujo habitat é o solo. Mas quando se compara a riqueza de UTOs entre as estruturas de carvão isoladas das duas localidades, observa-se que a riqueza é maior no sítio Mina I. Os valores obtidos com os índices de diversidade revelaram menor diversidade de UTOs nas bibliotecas obtidas para o carvão pirogênico das duas regiões estudadas se comparado dos valores para as bibliotecas obtidas do solo da mesma região. Os valores obtidos com os métodos não paramétricos revelaram maior riqueza de UTOs para as bibliotecas do carvão do sítio Mina I e solo TPA do sítio Balbina. A análise da PCA revelou que as bibliotecas do sítio Balbina mostraram-se altamente similares. Em adição, a análise com S-Libshuff, verificou que todas as bibliotecas comparadas são significativamente diferentes quanto à composição das comunidades bacterianas. O carvão pirogênico não é uma estrutura inerte, pois é capaz de ser habitado por diferentes bactérias e a sua estrutura da comunidade bacteriana é diferente daquela de onde ele foi segregado / Anthropogenic Dark Earth (ADE) has this denomination because it is found at archeological sites, where prehistoric groups lived, and it is considered one of the most fertile soils of the world. In this soil a great amount of material left by indigenous groups was found as ceramic fragments, lithic workmanships, and especially pyrogenic black carbon. Studies accomplished with the pyrogenic black carbon verified that it increases the capacity of cationic changes in soils. Through fluorescence microscopy, the presence of microorganisms was observed inhabiting that black carbon, however, this community is still unknown,due to the lack of information about the bacterial diversity in those structures.This work studied the bacterial diversity in samples of pyrogenic black carbon of ADE soils, collected at the sites Lagoa Balbina (Central Amazon) and Mina I (Oriental Amazon), through molecular techniques independent of cultivation. The study also sought to compare that diversity with the one of the soil where black carbon was isolated. The structures of black carbon were separate physically from the soils and total genomic DNA was extracted and used as template in a PCR reaction, using primers of the 16S rRNA gene for the Bacteria Domain. The PCR product was used for construction of clone libraries and the clones were sequenced and compared with the 16S rRNA of RDPX database. The 16S rRNA gene clone libraries from the samples of pyrogenic black carbon, it shown that is a larger number of unknown bacteria in the black carbon than in the soil where it was isolated. Acidobacteria was the predominant phylum in the pyrogenic black carbon libraries from the both studied places, as well as in the soil library from Mina I site. However in the library Lagoa Balbina site there was predominance of the phylum Firmicutes. Through the rarefaction method it was possible to verify a smaller richness of OTUs in the bacterial communities presents in the pyrogenic black carbon structures when compared to the OTUs richness of the bacterial soil communities.But, when the OTUs richness is compared among the isolated structures of pyrogenic black carbon of the two places, it is observed that the richness is higher in the Mina I site. The values from diversity indexes revealed smaller diversity of OTUs in the pyrogenic black carbon libraries when compared with the soil libraries for the two studied areas. The obtained values with the nonparametric methods revealed larger OTUs richness in the black carbon library of Mina I site and in the ADE soil library of the Balbina site. The PCA analysis showed that the libraries of the site Balbina site were highly similar. In addition, the analysis with S-Libshuff verified that all of the compared libraries were significantly different in bacterial communities composition. The pyrogenic black carbon is not an inert structure, once it is capable of being inhabited by different bacteria, and its bacterial community structure is different from that one where is was segregated

Submitted by Ana Damasceno (ana.damasceno@unipampa.edu.br) on 2017-06-07T18:12:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Baixa diversidade e sucessão microbiana anormal estão associadas à enterocolite necrosante em recém-nascidos prematuros.pdf: 1587508 bytes, checksum: c407e4cf94f25b2272a7d25213f72873 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T18:12:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Baixa diversidade e sucessão microbiana anormal estão associadas à enterocolite necrosante em recém-nascidos prematuros.pdf: 1587508 bytes, checksum: c407e4cf94f25b2272a7d25213f72873 (MD5) Previous issue date: 2017-04-07 / As múltiplas causas de Enterocolite Necrosante (NEC) e seus indicativos clínicos utilizados para o diagnóstico ainda se mantêm elusivos. Biomarcadores alternativos para o diagnóstico precoce de NEC em recém-nascidos prematuros e um melhor entendimento dos fatores de risco para o desenvolvimento de NEC são desafios emergentes. Em uma tentativa de contribuir para a solução deste problema, neste trabalho nós rastreamos as mudanças no microbioma dos recém-nascidos (diversidade microbiana, abundância e estrutura) com NEC, iniciando com a primeira evacuação (mecônio) e continuando até a liberação, e comparamos essas mudanças com os prematuros sem o diagnóstico de NEC. Um estudo metataxonomico foi conduzido usando 88 amostras fecais, a partir da primeira evacuação até a 5ª semana de vida, obtidas de 25 recém-nascidos prematuros (14 controles e 11 casos de NEC) selecionados de um grupo de 52 prematuros. Nossos dados revelaram que casos de NEC apresentaram baixa diversidade e uma transição anormal da comunidade microbiana até o diagnóstico de NEC. Um microrganismo pertencendo a família Enterobacteriaceae foi consistentemente mais abundante em prematuros com NEC do que nos controles, mesmo nas amostras de mecônio, e foi considerado um constituinte chave da comunidade microbiana correlacionada com a doença. Finalmente, nos também detectamos uma distorção na associação micróbio-micróbio nas amostras de mecônio dos casos de NEC. Portanto, nossos dados sugerem que a detecção precoce de elevada dominância de Enterobacteriaceae, baixa diversidade e associações micróbio-micróbio nos primeiros dias de vida poderiam ser utilizados como indicativo de risco de desenvolvimento de Enterocolite Necrosante nas UTIs neonatais brasileiras. / The multiple causes of Necrotizing Enterocolitis (NEC) as well as the clinical predictors used for diagnosis have remained elusive to date. Alternative biomarkers for early diagnosis of NEC in premature infants and a better understanding of risk factors for NEC development are emergent challenges. In attempt to contribute to solve this problem, in this work we tracked the changes in the newborn’s microbiome (microbial diversity, abundance and structure) with Necrotizing Enterocolitis beginning with the first stool (meconium) continuing until discharge and compare those changes with preterns without NEC diagnosis. A metataxonomy study was conducted using 88 fecal samples from the first stool (meconium) until the 5th week of life obtained from 25 preterm babies (14 controls and 11 NEC cases) selected from a cohort of 52 premature infants. Our data revealed low microbial diversity in NEC cases and an abnormal transition of the microbial community until NEC diagnosis. A microbial phylotype belonging to the Enterobacteriaceae family were consistently more abundant in NEC than in the controls even in meconium samples and was considered a key constituent of the microbial community that correlated with the disease. Finally, we also detected a disruption of microbial-microbial associations in the meconium samples of NEC cases. Thus, our data suggests that early detection of high dominance of Enterobacteriaceae, low diversity and altered microbial-microbial associations at the first days of life could be used as an indicative of risk of preterm development of Necrotizing Enterocolitis in Brazilian NICU’s.

A mastite bovina é considerada a doença de maior impacto nos rebanhos leiteiros, exercendo efeito econômico negativo sobre a produtividade e perdas significativas à indústria de laticínios. Tendo em vista os impactos na sanidade animal e os prejuízos econômicos acarretados, o objetivo deste estudo foi caracterizar de forma mais abrangente a comunidade microbiana presente em rebanhos leiteiros com mastite subclínica utilizado o sequenciamento parcial do gene 16S ribossomal RNA (rRNA). Especificamente, foram caracterizadas as comunidades bacterianas presentes em amostras de leite vindas de três fazendas comerciais, sendo que cada fazenda contribuiu com amostras com alta contagem de células somáticas (CCS > 200.000 cel./mL) e com baixa contagem (CCS < 200.000 cel./mL) perfazendo um total de 57 animais. O DNA total foi extraído e amplificado com os oligonucleotídeos iniciadores da região V3 e V4 do gene 16S rRNA. O sequenciamento foi realizado utilizando a tecnologia de sequenciamento de nova geração através do equipamento MiSeq (Illumina - San Diego, EUA). Para efeito de comparação, alíquotas de todas as amostras foram destinadas ao cultivo microbiológico para identificação de bactérias causadoras da mastite. Os fragmentos amplicons de todas as amostras foram submetidos a uma série de análises computacionais utilizando o programa QIIME. Após a avaliação adicional das sequências em nível de espécie, verificou-se que em geral as bactérias diagnosticadas por cultura geralmente não corresponderam com as sequências mais abundantes detectadas pelo sequenciamento. A análise da composição da microbiota de amostras de leite provenientes de animais saudáveis revelou a presença de uma grande diversidade de espécies bacterianas, mesmo que nenhuma bactéria tenha sido detectada por técnica de cultura. A espécie bacteriana mais abundante em todas as amostras foi Staphylococcus chromogenes. Staphylococcus aureus também foi detectada na grande maioria das amostras As diferenças na composição microbiana foram observadas entre as amostras quando a comparação foi feita de forma individual. Estas diferenças foram notórias em composição taxonômica e foram refletidas por intermédio das estimativas de alfa e beta diversidade. Quando a comparação foi realizada por separação de grupos com alta e baixa CCS, essa diferença não foi tão evidente. Com este estudo será possível compreender a diversidade dos microrganismos presentes na glândula mamária de animais saudáveis e com mastite subclínica. Essas informações podem ser úteis podendo contribuir no planejamento de medidas terapêuticas e preventivas mais eficazes da doença. / Bovine mastitis is considered the most impact disease in dairy herds, exerting negative economic effect on productivity and significant losses to the dairy industry. In view of the impact on animal health and carted economic losses, the objective of this study was to characterize more comprehensively the microbial community present in dairy herds with subclinical mastitis using the partial sequencing of 16S ribosomal RNA gene (rRNA). Specifically, the bacterial communities present in samples of milk coming from three commercial farms were identified, and each farm contributed samples with high somatic cell count (SCC> 200,000 cel./mL) and low count (SCC <200,000 cel./ml) for a total of 57 animals. Total DNA was extracted and amplified with primers of the V3 and V4 region of the 16S rRNA gene. Sequencing was performed using the new generation of sequencing technology through MiSeq equipment (Illumina - San Diego, USA). For comparison, aliquots of all samples were intended for microbiological culture for identification of bacteria which cause mastitis. The amplicon fragments of all samples were subjected to a series of computer analyzes using the QIIME program. After further evaluation of the sequences at the species level, it was found that in general the bacteria do not generally diagnosed by culture corresponded to the most abundant sequences identified by sequencing. The analysis of milk samples from microbial composition from healthy animals revealed the presence of a diversity of bacterial species, even though no bacteria have been detected by culture technique. The most abundant bacterial species in all samples was Staphylococcus chromogenes. Staphylococcus aureus was also detected in most samples differences in microbial composition were found between the samples when a comparison was made individually. These differences were noticeable in taxonomic composition and were reflected by means of the estimates of alpha and beta diversity. When comparison was performed by separation of high and low groups with CCS, this difference was not so evident. This study will be possible to understand the diversity of microorganisms present in the mammary gland of healthy animals and with subclinical mastitis. This information can be useful and can contribute in the planning of more effective therapeutic and preventive measures of the disease.

As doenças respiratórias são responsáveis, na suinocultura, por grandes perdas econômicas e entre os agentes destacam-se os micoplasmas. Foram coletadas 126 amostras de muco nasal/tonsilar, e fragmentos de 78 pulmões, 2 de traquéia e 2 de tonsila. No isolamento foi utilizado o meio FRIIS modificado, na identificação, a Multiplex-PCR e na tipificação, a PFGE e sequenciamento do gene 16S rRNA. Foram obtidos 59 isolados identificados como M. hyopneumoniae (1,70%), M. flocculare (3,40%) e M. hyorhinis (94,90%). A PFGE dos isolados de M. hyorhinis, resultou em 10 e 9 perfis com a enzima AvaI e XhoI, respectivamente. O sequenciamento do gene 16S rRNA dos isolados M. hyorhinis apresentaram baixo polimorfismo quando comparados entre si e com a cepa de referência. A sequência do gene 16S rRNA do isolado de M. hyopneumoniae, quando comparada a seqüência da cepa J e os isolados 7448 e 232, resultaram em polimorfismo. O M. hyopneumoniae continua sendo o mais difícil de isolar. Os dendrogramas obtidos da PFGE resultaram em grande heterogeneidade entre os isolados de M. hyorhinis. O seqüenciamento do gene 16S rRNA permitiu o estudo de variabilidade interespecífica e intraespecífica dos isolados de micoplasmas. / Economic losses in swine production are common due the respiratory diseases in these animals. M. hyopneumoniae and M. hyorhinis are the most frequent microbial agents. The aim of this study was recover this isolates in FRIIS medium, indentify them by Multiplex PCR and detect their genotypic variations by PFGE and sequencing the 16s rRNA gene. One hundred twenty six swabs from tonsil and nasal mucus of swine with respiratory disturbances were analyzed. It was included 78 lungs, two trachea and two tonsils. It was obtained 59 isolates; 1.70% of M. hyopneumoniae, 3.40% of M. flocculare and 94.90% of M. hyorhinis. The PFGE of M. hyorhinis, allowed obtain 10 profiles with enzyme AvaI and nine profiles with XhoI. A low polymorphism of gene 16sRNS was detected in M. hyorhinis isolates when compared with the type strain at the GenBank. The M. hyopneumoniae isolates resulted in polymorphisms when comparated with strain J, 7448 and 232. M. hyopneumoniae is still the most difficult to isolate. M. hyorhinis isolates of different herds showed a large heterogenicity with enzymes AvaI e XhoI. The sequencing of gene 16S rRNA allowed analyse the interespecífic and intraespecífic variations of mycoplasmas isolated.

A importância da praga Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) deve-se não somente aos danos provocados às lavouras de milho, mas a capacidade de se alimentar de uma ampla variedade de famílias de plantas. Lagartas desta espécie são capazes de se adaptar a dietas contendo inibidores de peptidase de soja (IPS). Há uma hipótese de que a microbiota intestinal neste inseto poderia estar envolvida com estes mecanismos de adaptação. Neste contexto, um dos objetivos do trabalho foi verificar se estas bactérias poderiam alterar a expressão gênica de serino peptidases e atividade enzimática nestes lepidópteros em ensaios in vitro. Observouse que no tratamento com tetraciclina, não houve influência na alteração da expressão gênica e da atividade quantitativa das respectivas serino peptidases nas lagartas provenientes dos ambientes diferentes. Ao mesmo tempo, objetivou-se estudar se haveria uma contribuição das bactérias na atividade proteolítica intestinal de S. frugiperda ao longo do processo digestivo de insetos, analisando se influenciam no perfil qualitativo das serino peptidases intestinais destas lagartas em zimograma. As lagartas de campo que sofreram a primeira exposição à uma dieta com antibiótico aumentaram a atividade de duas peptidases provavelmente trípticas, também sintetizadas nos tratamentos com IPS e IPS com antibiótico provavelmente como provável resposta adaptativa. Para analisar o efeito do IPS e da tetraciclina em folhas ingeridas por lagartas criadas em laboratório e coletadas em campo, além da influência da dieta natural (cartucho de milho) e da dieta artificial sobre a composição e diversidade da microbiota fecal de S. frugiperda, foi feito o sequenciamento das regiões V3-V4 do gene 16S rRNA de procariotos utilizando a plataforma de alto desempenho Illumina Miseq. Os valores médios de diversidade de UTOs do índice Shannon detectados nas fezes de S. frugiperda foram mais baixos nas amostras de dieta artificial e o segundo índice médio mais baixo foi calculado naquelas provenientes de cartucho de milho no campo, revelando que ambas as amostras apresentaram menor diversidade de espécies na composição da comunidade bacteriana. A abundância relativa em nível de filo bacteriano gerada para todos os conjuntos de amostras fecais demonstrou que os filos mais predominantes foram Proteobacteria (73,3%) e Firmicutes (24,2%), sendo ambos os filotipos mais abundantes nos grupos de insetos. Os quatro filotipos mais abundantes em nível de gênero corresponderam a Enterococcus (23,5%), Acinetobacter (20,5%), Stenotrophomonas (11,4%) e Klebsiella (10,4%). Verificamos que a dieta foi a principal variável que modulou a estrutura das comunidades bacterianas das fezes de S. frugiperda. Entretanto, não é possível afirmar se haveria uma contribuição das peptidases das bactérias simbiontes ao processo digestivo de insetos. Com estes novos dados taxonômicos, poderemos isolar as bactérias a partir das fezes destas lagartas e estudar a significância funcional destes simbiontes tais como, detoxificação de compostos tóxicos como inibidores de peptidases de plantas, papel digestivo e nutricional destas bactérias para as lagartas desta espécie. / The importance of the pest Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) is due not only to corn crops damage, but the ability to attack a wide variety of plant families. Caterpillars of this species are able to circumvent diets containing soybean peptidase inhibitors (SPI). There is a hypothesis that this insect gut microbiota might be involved in these adaptation mechanisms. One of the goals of this study was to determine whether these bacteria could alter the serine peptidase gene expression or enzymatic activity in vitro assays in these Lepidoptera. It was observed that there was no alteration of the gene expression and the quantitative activity of serine peptidases in the caterpillars collected from both different environments fed with tetracycline leaves. At the same time, other objective was to study if there was a contribution from bacteria in the gut proteolytic activity of S. frugiperda in the digestive process of insects, analyzing its influence in the qualitative profile of serine peptidase gut worms in zymogram. The field caterpillars that suffered the first exposure to a diet with antibiotic increased the activity of two probably tryptic type peptidases which were also synthesized in IPS and IPS plus antibiotic treatments, probably as likely adaptive response. In order to analyze the effect of IPS and tetracycline in leaves eaten by caterpillars reared in the laboratory and collected in the field, beyond the influence of the natural diet (maize cartridge) and artificial diet on the composition and diversity of fecal microbiota of S. frugiperda, the sequencing using high performance Miseq Illumina platform was done in V3-V4 regions of 16S rRNA gene typical of prokaryotes. The average values of Shannon index related to OTUs diversity detected in the feces of S. frugiperda were lower in artificial diet samples and second lower mean index was calculated from those collected in the field, showing that both samples showed lower species diversity in the composition of bacterial communities. The relative abundance of bacterial phylum level generated for all fecal samples showed that the most prevalent phyla were Proteobacteria (73.3%) and Firmicutes (24.2%). Both phylotypes are predominant in insect groups. The four most abundant phylotypes at genus level accounted for Enterococcus (23.5%), Acinetobacter (20.5%), Stenotrophomonas (11.4%) and Klebsiella (10.4%). We found that the diet was the main variable that modulated the bacterial communities structure in the feces of S. frugiperda. However, it is not possible to state that there would be a contribution of peptidase bacterial symbionts to the digestive process of insects. With these new taxonomic data, we may isolate bacteria from S. frugiperda feces and study the functional significance of these symbionts such as detoxification of toxic plant compounds as inhibitors of peptidases, the digestive and nutrition role of these bacteria for the caterpillars species.