Resumo não disponível.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-04T11:42:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Mitsue.pdf: 3532261 bytes, checksum: 2b3892ad1f6ef4e1621506010782d951 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-04T11:42:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Mitsue.pdf: 3532261 bytes, checksum: 2b3892ad1f6ef4e1621506010782d951 (MD5) Previous issue date: 2015-11-11 / CNPq / CAPEs / No presente estudo o aproveitamento de glicerol através de processos anaeróbios para geração de subprodutos de valor agregado foi analisado de duas maneiras. Em um primeiro momento foi avaliado o uso de glicerol bruto proveniente da produção de biodiesel como substrato para produção de biogás em um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) em escala de bancada durante o período experimental de 280 dias. O reator foi operado sob cargas orgânicas volumétricas variando entre 0,50 e 8,06 kg DQO/m³·d. Como resultados, foram alcançadas eficiências médias de remoção de DQO de 89% e valores de conversão de metano (CH4) de 68%. A produção média de CH4 foi igual a 0,25 L CH4/g DQO. Os perfis das bandas de DGGE dos domínios Bacteria e Archaea sugeriram poucas mudanças na comunidade microbiana durante a operação do reator. Na segunda etapa da tese, 13 variáveis foram avaliadas através do design experimental de Plackett-Burman visando definir a composição adequada do meio de cultivo para a produção de 1,3-propanodiol (1,3-PDO) e/ou hidrogênio. Em seguida, dois reatores UASB foram operados usando-se glicerol analítico como substrato. O rendimento máximo de 0,8 mol 1,3-PDO/mol glicerol consumido foi alcançado, após a adição de bicarbonato de sódio aos reatores. Como produtos secundários foram produzidos propionato e acetato. Análises de ecologia microbiana demonstraram a baixa diversidade presente no lodo granular do inóculo e das fases operacionais finais da operação dos reatores. A partir dos resultados obtidos em ambas etapas de estudo, é possível concluir que o glicerol bruto proveniente da produção de biodiesel pode ser degradado eficientemente através de digestão anaeróbia, alcançando altos rendimentos de metano e que a produção contínua de 1,3-PDO a partir de glicerol em reatores UASB com lodo granular é viável. / En este estudio se analizó el aprovechamiento de glicerol mediante procesos anaerobios mediante dos enfoques diferentes. En una primera etapa se evaluó el uso de glicerol bruto generado en la producción de biodiesel como sustrato para la producción de biogás mediante un reactor anaerobio de manto de lodo con flujo ascendente (UASB) en escala de laboratorio durante un período de 280 días. El reactor operó con cargas orgánicas volumétricas que variaban entre 0,50 y 8,06 kg DQO/m³·d. Como resultado, la eficiencia media de remoción de DQO fue de 89% y la conversión media en metano (CH4) fue del 68%. La producción de CH4 fue igual a 0,25 L CH4/g DQO. Los perfiles de las bandas de DGGE de los dominios Bacteria y Archaea sugieren pocos cambios en la comunidad microbiana durante el funcionamiento del reactor. En la segunda etapa de la tesis, se evaluaron 13 factores mediante el diseño experimental de Plackett-Burman con el fin de definir la composición adecuada del medio de cultivo para la producción de 1,3-propanodiol (1,3-PDO) y/o hidrógeno. Con posterioridad, se operaron dos reactores UASB utilizando glicerol analítico como sustrato. El rendimiento máximo de 0,8 mol 1,3-PDO/mol glicerol consumido se logró tras la adición de bicarbonato de sodio a los reactores. Como subproductos secundarios se produjeron propionato y acetato. El análisis de la ecología microbiana de los reactores demostró baja diversidad presente en el lodo granular del inóculo y de las fases operativas finales de los reactores. De los resultados obtenidos en ambas etapas del estudio, se puede concluir que el glicerol bruto procedente de la producción de biodiesel se puede degradar de manera eficiente a través de la digestión anaerobia, alcanzando altos rendimientos de metano y que la producción continua de 1,3-PDO desde glicerol en reactores UASB con lodo granular es factible.

Atualmente a alta incidência de isolados multirresistentes a antibióticos utilizados na clinica tem-se tornado alarmante. Estudos recentes demonstraram que um dos motivos que contribuem para o aumento da resistência a antibióticos em bactérias é a ocorrência de linhagens que apresentam o fenótipo mutador. Deficiências nos genes do complexo mut, que incluem os sistemas de reparo dependente de metilação (MMR do inglês methyl-directed mismatch repair), e o sistema de reparo oxidativo (GO) podem gerar linhagens com um fenótipo mutador, que, por sua vez, levam ao aumento das taxas mutacionais espontâneas. Isolados clínicos com fenótipo mutador foram descritos em amostras de Escherichia coli patogênica empregando-se a resistência para antibióticos como rifampicina, cloranfenicol e quinolonas mas não há registros de estudos envolvendo o possível impacto do fenótipo mutador sobre a frequência de mutações espontâneas que levem à resistência aos antibióticos beta-lactâmicos. No presente trabalho estudamos a ocorrência do fenótipo mutador frente à resistência aos antibióticos beta-lactâmicos de amplo uso clínico em linhagens de E. coli patogênicas de origem humana, incluindo 48 amostras de E. coli uropatogênica (UPEC) e 5 amostras de E. coli associadas a infecções entéricas. Foram utilizadas como controles positivos para o fenótipo mutador linhagens de E. coli K12 deficientes nos genes mutY ou mutS. Testes qualitativos revelaram a ocorrência de 6 amostras de UPEC e 2 amostras de EHEC com fenótipo mutador para cefalotina, ceftazidima e rifampicina. Entre as amostras estudadas, 3 linhagens de UPEC (amostras 29, 32 e 47) e 1 linhagem de EHEC (amostra 80) apresentaram fenótipo mutador frente à cefalotina e à ceftazidima confirmado em testes quantitativos com valores de mutação espontânea variando entre 0,68 x 10-4 e 0,8 x 10-6. Os resultados baseados em amplificação por PCR revelaram ausência de alterações estruturais em 3 genes do complexo mut (mutS, mutY e mutL) nos quatro isolados que apresentaram fenótipo mutador. O trabalho também envolveu a determinação dos níveis de resistência em clones derivados das 4 linhagens mutadoras após exposição à cefalotina ou à ceftazidima. As colônias obtidas também foram analisadas para a determinação da natureza de mutação que resultou na resistência aos antibióticos beta-lactâmicos. Os resultados obtidos apontam para aumento nos níveis de expressão de uma beta-lactamase para os derivados resistentes da amostra 32, possíveis alterações de permeabilidade do envoltório celular, e, indiretamente, modificação dos alvos celulares para esses antibióticos. Esses resultados revelam a elevada ocorrência do fenótipo mutador entre amostras de UPEC oriundas da clínica e destacam a importância do fenômeno sobre a ocorrência de resistência aos beta-lactâmicos de uso clínico. / Currently the high incidence of isolates with multiple resistance to antibiotics used in the clinic is alarming. Recent studies show that one of the reasons that may contribute to increased resistance in bacteria is the occurrence of strains with the mutator phenotype. Deficiencies in mut genes complex including methylation-dependent repair system (MMR from English methyl-directed mismatch repair) and oxidative repair system (GO) can generated strains with a mutator phenotype, which in turn leads to increasing spontaneous mutation rates. Clinical isolates with the mutator phenotype were reported among pathogenic Escherichia coli with antibiotics such as rifampicin, chloramphenicol and quinolones. Nonetheless, there are no studies describing the involvement of the possible impact of the mutator phenotype on the frequency of spontaneous mutations leading to resistance to beta-lactam antibiotics. In this work we studied the occurrence of the mutator phenotype leading toresistance to beta-lactam antibiotics use in clinics. For this purpose we tested a set of pathogenic E. coli strains of human origin, including 48 strains of uropathogenic E. coli (UPEC) and 5 strains of E. coli associated with enteric infections. As positive controls for the mutator phenotype we used E. coli K12 strains deficient in mutY or mutS genes. Qualitative tests revealed 6 UPEC samples and 2 EHEC strains with mutator phenotype for cephalothin, ceftazidime and rifampicin. Three UPEC strains (samples 29, 32 and 47) and one EHEC strain (sample 80) showed spontaneous mutation frequencies ranging from 0.68 x 10-4 to 0.8 x 10-6 to cephalothin and ceftazidime. The results based on PCR amplification revealed no structural changes in the mut gene complex (mutS, mutY and mutL) in the four mutator strains. The work also involved determination of the resistance level to cephalothin or ceftazidime of clones derived from the mutator strains. The colonies obtained were also analyzed to determine the nature of mutation leading to beta-lactam resistance. The results indicated increased expression levels of of a beta-lactamase in derivatives of the 32 strain, possible reduction in cell envelope permeability and, indirectly ,modification of cellular targets for these antibiotics. These results showed the high occurrence of mutator phenotype among UPEC strains derived from clinical settings and highlight the importance of the phenomenon on the occurrence of resistance to beta-lactam antibiotics in clinical use.

Enterobactérias são importantes agentes de infecção podendo contaminar ambientes aquáticos poluídos por atividades antropogênicas, os quais podem ser importantes locais para a seleção e disseminação de bactérias resistentes aos antibacterianos (ATB) de uso na medicina humana e veterinária. O objetivo desse estudo foi monitorar a disseminação de enterobactérias resistentes aos ATB em ambientes aquáticos do estado de São Paulo. De 2009-2010, 135 enterobactérias resistentes à pelo menos um ATB, foram isoladas de rios, represas e estações de tratamento de esgoto. O fenótipo multirresistente (MR) foi predominante em 64% dos isolados, sendo que houve um predomino de E. coli (80%) e K. pneumoniae (48%). Oito porcento dos isolados apresentaram fenótipo ESBL (cefotaxima, CIM50 <font face=\"Symbol\">&#8805; 64 <font face=\"Symbol\">mg/ml) devido à presença de genes blaCTX-M-like, enquanto que a presença de genes qnr-like foi confirmada em 7% dos isolados resistentes à ciprofloxacina (CIM50 <font face=\"Symbol\">&#8805; 32<font face=\"Symbol\">mg/ml). A tipagem molecular revelou ausência de relação clonal entre os isolados de K. pneumoniae e E. coli. / Enterobacteria are important agents of infection may contaminate aquatic environments polluted by anthropogenic activities, which may be important sites for the selection and spread of bacteria resistant to antibiotics (ATB) for use in human and veterinary medicine. The aim of this study was to monitor the spread of enterobacteria resistant to ATB in aquatic environments of the state of Sao Paulo. From 2009-2010, 135 Enterobacteriaceae resistant to at least one ATB, were isolated from rivers, dams and sewage treatment plants. The phenotype resistant (MDR) was predominant in 64% of the isolates, and there was the predominance of E. coli (80%) and K pneumoniae (48%). Eight percent of the isolates showed ESBL phenotype (cefotaxime, MIC50 <font face=\"Symbol\">&#8805; 64 <font face=\"Symbol\">mg/ml) due to the presence of blaCTX-M-like, while the presence qnr-like gene was confirmed in 7% of isolates resistant to (ciprofloxacin MIC50 <font face=\"Symbol\">&#8805; 32<font face=\"Symbol\">mg/ml). Molecular typing revealed no clonal relationship among isolates of K. pneumoniae and E. coli.

Submitted by Liliane Ferreira (ljuvencia30@gmail.com) on 2018-04-02T14:29:46Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marcus Vinícius Forzani Araújo - 2017.pdf: 1549598 bytes, checksum: 0807ed298bd63e9574018c8c399c3ca5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-04-02T14:41:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marcus Vinícius Forzani Araújo - 2017.pdf: 1549598 bytes, checksum: 0807ed298bd63e9574018c8c399c3ca5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-02T14:41:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marcus Vinícius Forzani Araújo - 2017.pdf: 1549598 bytes, checksum: 0807ed298bd63e9574018c8c399c3ca5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-10-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Characterized as extremely important, the soil is a complex environment and it shelters a great diversity of microorganisms. However, little is known about the diversity and ecology of the soil microbiota. Thus, the first part of this dissertation reviews the methodological evolution used to characterize the diversity and abundance of microorganisms found in soil. The second part consists of the application of two methodologies reviewed in the previous chapter, serial dilution and solid medium plating, to estimate free-living nitrogen fixing microorganisms, and fumigation-extraction to estimate soil microbial biomass (BMS). The last part employs the most modern microbial soil characterization technique, the metagenomics of 16S rRNA. Hence, our initial hypothesis was that sugarcane fields’ soils would have better soil microbiological indicators than grasslands’ soils. The results confirmed that the hypothesis was partially correct, and it was possible to find about 140% more free-living diazotrophic colony-forming units (CFUs) and a 17% richer alpha diversity in sugarcane fields’ soils than in grasslands’ soils. The beta diversity between sugarcane plantations and pastures presented clear differences. However, sugarcane fields’ soils obtained about 25% less BMS than grasslands’ soils. In relation to the bacterial phyla, the grasslands have more Actinobacteria, Chloroflexi and Planctomycetes and sugarcane fields have a greater number of TM7 and bacteria that were not identified, being Proteobacteria and Acidobacteria the dominating phyla in both types of soil. Although the results of nitrogen fixers and microbial biomass appear to be conflicting, it is an indication that the diazotrophic community undergoes with a diverse biotic and abiotic influences than the total community of soil microorganisms, and thus respond differently. / Caracterizado como de extrema importância, o solo é um ambiente complexo e que abriga uma grande diversidade de micro-organismos. Entretanto ainda pouco se sabe sobre a diversidade e ecologia da microbiota do solo. Deste modo, a primeira parte desta dissertação revisa a evolução metodológica empregada para caracterizar a diversidade e abundância dos micro-organismos encontrados no solo. A segunda parte consiste na aplicação de duas metodologias revisadas no capítulo anterior, a de diluição seriada e plaqueamento em meio sólido, para estimar micro-organismos fixadores de nitrogênio de vida-livre, e a fumigação-extração, para estimar a biomassa microbiana do solo (BMS). E a última parte emprega a técnica mais moderna de caracterização das comunidades microbianas de solo, a técnica de metagenômica de 16S rRNA. À vista disso, a nossa hipótese inicial era que solos de canavial teriam indicadores microbiológicos de solo melhores do que solos de pastagem. Os resultados comprovaram que a hipótese estava parcialmente correta, sendo possível encontrar cerca de 140% a mais de Unidades Formadoras de Colônias (UFCs) de diazotróficos de vida-livre e uma diversidade alfa 17% mais rica em solos de canaviais do que em solos de pastagens. A diversidade beta entre canaviais e pastagens apresentou diferenças nítidas. Entretanto, os solos de canaviais obtiveram cerca de 25% a menos de biomassa microbiana do solo do que solos de pastagens. Em relação aos filos bacterianos, os pastos possuem mais Actinobacteria, Chloroflexi e Planctomycetes e canaviais possuem maior número de TM7 e bactérias que não foram identificados, sendo Proteobacteria e Acidobacteria os filos dominantes nos dois tipos de solo. Apesar de parecerem conflitantes os resultados de fixadores de nitrogênio e biomassa microbiana, é um indicativo de que a comunidade de diazotróficos sofrem influências bióticas e abióticas diversas do que a comunidade total de micro-organismos do solo, e desta forma, respondem de forma diferente.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Este trabalho se propÃs a avaliar as alteraÃÃes nas atividades microbiana, quÃmica e fÃsica em solo sob sistemas agrÃcolas anuais e perenes na regiÃo da Chapada do Apodi - CE. Procurou-se testar a hipÃtese de que o uso agrÃcola de Ãreas sob sistemas anuais e perenes causam alteraÃÃes ambientais que influenciam a biomassa e a atividade microbiana do solo, reduzindo-a em relaÃÃo a Ãreas sob vegetaÃÃo natural. Foram selecionadas duas Ãreas com respectivas testemunhas (vegetaÃÃo natural); a primeira sob cultivo de bananeiras (Fazenda Frutacor) e a outra sob cultivo de rotaÃÃo milho e soja (Fazenda Faedo). Coletaram-se amostras compostas de solo em trÃs profundidades (0-5, 5-15 e 15-25 cm) com quatro repetiÃÃes. Nas amostras coletadas foram realizadas anÃlises fÃsicas, quÃmicas e microbiolÃgicas. Fisicamente, observou-se uma elevaÃÃo no teor de argila, com o aumento da profundidade na Ãrea cultivada com banana e na mata natural pivot. Em relaÃÃo aos atributos quÃmicos do solo, os riscos potenciais de salinidade e de saturaÃÃo por sÃdio aparentemente sÃo desprezÃveis. As prÃticas de manejo reduziram o N e o carbono orgÃnico total nos solos das Ãreas sob cultivo. Quanto à microbiologia dos solos, o carbono da biomassa microbiana e a populaÃÃo de fungos micorrÃzicos arbusculares foram mais elevados na profundidade de 0-5cm do solo. A respiraÃÃo basal do solo mostrou que os solos das Ãreas avaliadas tÃm baixa atividade microbiana quando comparados a solos do Cerrado. A atividade e produÃÃo da arilsulfatase e da fosfatase Ãcida foram estimuladas possivelmente, pela competiÃÃo dos Ãnions H2PO4 - e SO4 - pelos mesmos sÃtios de adsorÃÃo nos colÃides do solo, nas Ãreas de banana e rotaÃÃo milho e soja. A maior atividade da enzima &#946;-glucosidase ocorreu nas Ãreas cultivadas, influenciada pela quantidade e qualidade do resÃduo vegetal retornado ao solo. / This work had the proposed to evaluate the alterations in the microbial activities, chemistry and physics in soil under annual and perennial agricultural systems in the area of the Chapada do Apodi - CE. It tried to test the hypothesis that the agricultural use of areas under annual and perennial systems causes environmental alterations that they influence the biomass and the microbial activity of the soil, reducing it in relation to areas under natural vegetation. Two areas were selected with respective witness (natural vegetation); the first under cultivation of banana trees (Fazenda Frutacor) and the other under cultivation of rotation corn and soy (Fazenda Faedo). Samples composed of soil were collected in three depths (0-5, 5-15 and 15-25 cm) with four repetitions. In the collected samples physical analyses, chemistries and microbiological were accomplished. Physically, an elevation was observed in the clay text, with the increase of the depth in the area cultivated with banana and in the forest natural pivot. In relation to the chemical attributes of the soil, the potential risks of salinity and of saturation for sodium seemingly are worthless. The handling practices reduced N and the total organic carbon in the soils of the areas under cultivation. With relationship to the microbiology of the soils, the carbon of the microbial biomass and the population of arbuscular mycorrhizal fungi were more elevated in the depth of 0-5cm of the soil. The basal breathing of the soil identified that the soils of the appraised areas have microbial when compared low activity the soils of the Cerrado. The activity and production of the arylsulphatase and of the acid phosphatase were stimulated possibly, for the competition of the anions H2PO4- and SO4- for the same ranches of adsorption in the coloides of the soil, in the banana areas and rotation corn and soy. The largest activity of the enzyme &#946;-glucosidase happened in the cultivated areas, influenced by the amount and quality of the vegetable residue come back to the soil.

Atualmente a alta incidência de isolados multirresistentes a antibióticos utilizados na clinica tem-se tornado alarmante. Estudos recentes demonstraram que um dos motivos que contribuem para o aumento da resistência a antibióticos em bactérias é a ocorrência de linhagens que apresentam o fenótipo mutador. Deficiências nos genes do complexo mut, que incluem os sistemas de reparo dependente de metilação (MMR do inglês methyl-directed mismatch repair), e o sistema de reparo oxidativo (GO) podem gerar linhagens com um fenótipo mutador, que, por sua vez, levam ao aumento das taxas mutacionais espontâneas. Isolados clínicos com fenótipo mutador foram descritos em amostras de Escherichia coli patogênica empregando-se a resistência para antibióticos como rifampicina, cloranfenicol e quinolonas mas não há registros de estudos envolvendo o possível impacto do fenótipo mutador sobre a frequência de mutações espontâneas que levem à resistência aos antibióticos beta-lactâmicos. No presente trabalho estudamos a ocorrência do fenótipo mutador frente à resistência aos antibióticos beta-lactâmicos de amplo uso clínico em linhagens de E. coli patogênicas de origem humana, incluindo 48 amostras de E. coli uropatogênica (UPEC) e 5 amostras de E. coli associadas a infecções entéricas. Foram utilizadas como controles positivos para o fenótipo mutador linhagens de E. coli K12 deficientes nos genes mutY ou mutS. Testes qualitativos revelaram a ocorrência de 6 amostras de UPEC e 2 amostras de EHEC com fenótipo mutador para cefalotina, ceftazidima e rifampicina. Entre as amostras estudadas, 3 linhagens de UPEC (amostras 29, 32 e 47) e 1 linhagem de EHEC (amostra 80) apresentaram fenótipo mutador frente à cefalotina e à ceftazidima confirmado em testes quantitativos com valores de mutação espontânea variando entre 0,68 x 10-4 e 0,8 x 10-6. Os resultados baseados em amplificação por PCR revelaram ausência de alterações estruturais em 3 genes do complexo mut (mutS, mutY e mutL) nos quatro isolados que apresentaram fenótipo mutador. O trabalho também envolveu a determinação dos níveis de resistência em clones derivados das 4 linhagens mutadoras após exposição à cefalotina ou à ceftazidima. As colônias obtidas também foram analisadas para a determinação da natureza de mutação que resultou na resistência aos antibióticos beta-lactâmicos. Os resultados obtidos apontam para aumento nos níveis de expressão de uma beta-lactamase para os derivados resistentes da amostra 32, possíveis alterações de permeabilidade do envoltório celular, e, indiretamente, modificação dos alvos celulares para esses antibióticos. Esses resultados revelam a elevada ocorrência do fenótipo mutador entre amostras de UPEC oriundas da clínica e destacam a importância do fenômeno sobre a ocorrência de resistência aos beta-lactâmicos de uso clínico. / Currently the high incidence of isolates with multiple resistance to antibiotics used in the clinic is alarming. Recent studies show that one of the reasons that may contribute to increased resistance in bacteria is the occurrence of strains with the mutator phenotype. Deficiencies in mut genes complex including methylation-dependent repair system (MMR from English methyl-directed mismatch repair) and oxidative repair system (GO) can generated strains with a mutator phenotype, which in turn leads to increasing spontaneous mutation rates. Clinical isolates with the mutator phenotype were reported among pathogenic Escherichia coli with antibiotics such as rifampicin, chloramphenicol and quinolones. Nonetheless, there are no studies describing the involvement of the possible impact of the mutator phenotype on the frequency of spontaneous mutations leading to resistance to beta-lactam antibiotics. In this work we studied the occurrence of the mutator phenotype leading toresistance to beta-lactam antibiotics use in clinics. For this purpose we tested a set of pathogenic E. coli strains of human origin, including 48 strains of uropathogenic E. coli (UPEC) and 5 strains of E. coli associated with enteric infections. As positive controls for the mutator phenotype we used E. coli K12 strains deficient in mutY or mutS genes. Qualitative tests revealed 6 UPEC samples and 2 EHEC strains with mutator phenotype for cephalothin, ceftazidime and rifampicin. Three UPEC strains (samples 29, 32 and 47) and one EHEC strain (sample 80) showed spontaneous mutation frequencies ranging from 0.68 x 10-4 to 0.8 x 10-6 to cephalothin and ceftazidime. The results based on PCR amplification revealed no structural changes in the mut gene complex (mutS, mutY and mutL) in the four mutator strains. The work also involved determination of the resistance level to cephalothin or ceftazidime of clones derived from the mutator strains. The colonies obtained were also analyzed to determine the nature of mutation leading to beta-lactam resistance. The results indicated increased expression levels of of a beta-lactamase in derivatives of the 32 strain, possible reduction in cell envelope permeability and, indirectly ,modification of cellular targets for these antibiotics. These results showed the high occurrence of mutator phenotype among UPEC strains derived from clinical settings and highlight the importance of the phenomenon on the occurrence of resistance to beta-lactam antibiotics in clinical use.

La presente tesis doctoral tiene como principal objetivo aportar conocimiento en el área de la biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos, mediante el estudio a escala real y de laboratorio de tratamientos enfocados a mejorar la degradación de los contaminantes y el uso de técnicas moleculares para determinar la biodiversidad microbiana presente en el suelo, así como su evolución a lo largo de dichos tratamientos. Los estudios llevados a cabo pretenden abordar aspectos todavía no resueltos y por tanto necesitados de investigación. En primer lugar la presencia de hidrocarburos de elevado peso molecular como las fracciones alifáticas pesadas o los HAPs de 4 y 5 anillos, en concentraciones excesivamente elevadas después de aplicar la biotecnología de la biorremediación con técnicas convencionales como la aireación y la adición de nutrientes. Otro aspecto a resolver es la falta de accesibilidad de estas moléculas de excesivo tamaño molecular a aquellos microrganismos capaces de metabolizarlas. Cabe resaltar que mientras el grupo de investigación logró muy buenos resultados en la utilización de biosurfactantes para mejorar la biodisponibilidad de hidrocarburos de elevado peso molecular en medio líquido, los intentos llevados a cabo en distintos suelos, no condujeron a ninguna mejora de la biodegradación. Finalmente el reto más importante que actualmente tiene la comunidad científica, es aumentar el conocimiento de las poblaciones microbianas implicadas en los procesos de biorremediación. Deberíamos dejar la pura descripción para alcanzar el objetivo último que sería conocer qué función está llevando a cabo cada microorganismo identificado. Por suerte, las metodologías moleculares que están evolucionando vertiginosamente nos están ofreciendo el camino. Relacionado con este aspecto, y que quizás no ha sido abordado suficientemente, estaría el conocimiento de las interacciones entre bacterias y hongos o entre poblaciones autóctonas y aquellas introducidas como inóculos en procesos de bioaumentación. El presente trabajo de tesis doctoral aborda todos estos aspectos que se exponen en seis capítulos: (I) a multi-approach assessment to evaluate biostimulation and bioaugmentation strategies for heavily oil-contaminated soil, (II) ensayo piloto de biorremediación por tecnología de la biopila dinámica para la descontaminación de suelos contaminados por creosotas provenientes de las actividades dedicadas a la preparación de la madera, (III) microbial populations related to PAH biodegradation in an aged biostimulated creosote-contaminated soil, (IV) Fungal/bacterial interactions throughout bioremediation assays in an aged creosote polluted soil, (V) Comparative assessment of bioremediation approaches to highly recalcitrant PAH degradation in a real industrial polluted soil y (VI) Combining DGGE and barcoded pyrosequencing for microbial community characterization throughout different soil bioremediation strategies in an aged creosote-polluted soil. / The main objective of the present thesis work is to provide knowledge in the field of bioremediation of hydrocarbon contaminated soils, by performing field-scale and lab-scale treatments focused on improving the degradation of organic pollutants and the use of molecular techniques to determine the microbial biodiversity present in the soil and their evolution due to the treatment effect. The studies carried out intended to address unresolved issues and therefore in need of investigation. Firstly, the presence of high molecular weight hydrocarbon fractions such as heavy aliphatic or 4 and 5-ring PAHs, in excessively high concentrations after application of bioremediation biotechnology techniques as aeration and addition of nutrients. Another issue to address is the lack of accessibility of these high molecular weight compounds for those microorganisms able to metabolize them. It is noteworthy that while our research group obtained very good results using biosurfactants to improve bioavailability of PAHs in liquid medium, the attempts made in different soils did not lead to any improvement in biodegradation. Finally, the most important challenge that currently has the scientific community in our research field is to increase the knowledge of microbial populations involved in bioremediation processes. We should achieve the objective of knowing what function is conducting each organism identified and try to forget the simply ecological description. Fortunately, molecular methodologies are faster than before. Related to this aspect, it is important to highlight the paramount importance for bioremediation success of the interactions between bacteria and fungi or between indigenous communities and those introduced as inoculum in bioaugmentation processes. The present doctoral thesis deal with all these issues, which are presented in six chapters: (I) a multi-approach assessment to evaluate biostimulation and bioaugmentation strategies for heavily oil-contaminated soil, (II) ensayo piloto de biorremediación por tecnología de la biopila dinámica para la descontaminación de suelos contaminados por creosotas provenientes de las actividades dedicadas a la preparación de la madera, (III) microbial populations related to PAH biodegradation in an aged biostimulated creosote-contaminated soil, (IV) Fungal/bacterial interactions throughout bioremediation assays in an aged creosote polluted soil, (V) Comparative assessment of bioremediation approaches to highly recalcitrant PAH degradation in a real industrial polluted soil and (VI) Combining DGGE and barcoded pyrosequencing for microbial community characterization throughout different soil bioremediation strategies in an aged creosote-polluted soil.

El estudio de los microorganismos en cultivo puro ha propiciado el desarrollo de la genética, la bioquímica y la biotecnología. Sin embargo, la ecología ha permanecido reticente a incorporar a los microorganismos en su acervo teórico y experimental, principalmente debido a las dificultades metodológicas para observar a los microbios en la naturaleza, y como resultado de los caminos divergentes que han trazado las disciplinas de la microbiología y la ecología general. Esta tesis trata de demostrar que los patrones ecológicos de comunidades microbianas son susceptibles de ser analizados mediante la combinación de técnicas filogenéticas y herramientas de estadística multivariante. El uso de técnicas filogenéticas permite solventar, o al menos paliar, el hecho de la no independencia de los organismos vivos debido a la ascendencia común. Con la información ambiental adicional (como reflejo del determinismo abiótico) y la información espacial (como amalgama de eventos históricos y de dispersión), es posible explorar los posibles mecanismos que subyacen a la estructura y a la diversidad de las comunidades microbianas. / The study of microorganisms in pure laboratory culture has delivered fruitful insights into genetics, biochemistry and biotechnology. However, ecology has remained reluctant to incorporate microorganisms in its experimental and theoretical underpinnings mainly due to methodological difficulties in observing microorganisms in nature, and as a result of the different paths followed by the disciplines of microbiology and general ecology. In this dissertation, I argue that novel insights into microbial community patterns arise when phylogenetic relatedness are used in conjunction with multivariate statistical techniques in the context of broad scales of description.

Orientador: Valéria Maia Merzel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Insituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T20:58:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_TiagoRodriguese_M.pdf: 5632148 bytes, checksum: 82526f541aaf1c9b32cf5fbca6bc03aa (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Estudos realizados em reservatórios de petróleo têm evidenciado que parte da microbiota associada a este tipo de ambiente é representada por bactérias e arqueias de distribuição geográfica bastante ampla e que diversos destes organismos têm potencial para transformar compostos orgânicos e inorgânicos, atuando na interface óleo-água dos reservatórios. A investigação de micro-organismos com potencial para biodeterioração, biodegradação e biocorrosão encontrados em depósitos petrolíferos é de grande importância, uma vez que estes organismos podem estar relacionados com a perda da qualidade do petróleo nos reservatórios e etapas subseqüentes de exploração. Este estudo teve como finalidade comparar a microbiota presente em amostras de óleo de dois poços de petróleo terrestres da Bacia Potiguar (RN), identificados como GMR75 (poço biodegradado) e PTS1 (poço não-biodegradado). As comunidades microbianas foram estudadas usando técnicas de cultivo (enriquecimentos microbianos e isolamento) e independentes de cultivo (construção de bibliotecas de genes RNAr 16S). Os micro-organismos cultivados de ambos os poços mostraram-se afiliados aos filos Actinobacteria, Firmicutes e Proteobacteria. As bibliotecas de gene RNAr 16S foram construídas a partir de DNA total extraído do petróleo bruto. Ambas as bibliotecas de bactérias revelaram uma grande diversidade, com 8 filos diferentes para o poço GMR75, Actinobacteria, Bacteroidetes, Deferribacteres, Spirochaetes, Firmicutes, Proteobacteria, Thermotoga e Synergistetes, e 5 filos para o poço PTS1, Actinobacteria, Chloroflexi, Firmicutes, Proteobacteria e Thermotogae. A biblioteca de genes RNAr 16S de arqueias só foi obtida para o poço GMR75 e todos os clones encontrados mostraram-se relacionados a membros da ordem Methanobacteriales. Os resultados de diversidade sugerem que a metanogênese é o processo terminal dominante no poço, o que indica uma biodegradação anaeróbia. A comparação dos estudos dependente e independente de cultivo mostrou que alguns gêneros, como Janibacter, Georgenia, Saccharopolyspora, Tessaracoccus, Brevundimonas e Brachymonas não foram encontradas na abordagem independente de cultivo, sugerindo que mais clones devam ser seqüenciados para cobrir toda a diversidade presente na amostra. Nossa hipótese de que poderia haver algum agente antimicrobiano inibindo o crescimento de bactérias degradadoras de hidrocarbonetos no poço não-biodegradado não foi confirmada. No entanto, durante os testes realizados, uma bactéria, Bacillus pumilus, isolada em estudos anteriores de reservatórios da Bacia de Campos, apresentou resultados positivos de inibição para todas as linhagens testadas como indicadoras, e os testes de caracterização do composto revelaram ser este um diterpeno da classe das Ciatinas. / Abstract: Recent studies from oil fields have shown that microbial diversity is represented by bacteria and archaea of wide distribution, and that many of these organisms have potential to metabolize organic and inorganic compounds. The potential of biodeterioration, biodegradation and biocorrosion by microorganisms in oil industry is of great relevance, since these organisms may be related with the loss of petroleum quality and further exploration steps. The aim of the present study was to compare the microbial communities present in two samples from terrestrial oil fields from Potiguar basin (RN - Brazil), identified as GMR75 (biodegraded oil) and PTS1 (non-biodegraded oil). Microbial communities were investigated using cultivation (microbial enrichments and isolation) and molecular approaches (16S rRNA gene clone libraries). The cultivated microorganisms recovered from both oil-fields were affiliated with the phyla Actinobacteria, Firmicutes and Proteobacteria. The 16S rRNA gene clone libraries were constructed from metagenomic DNA obtained from crudeoil. Both bacterial libraries revealed a great diversity, encompassing representatives of 8 different phyla for GMR75, Actinobacteria, Bacteroidetes, Deferribacteres, Spirochaetes, Firmicutes, Proteobacteria, Thermotogae and Synergistetes, and of 5 different phyla, Actinobacteria, Chloroflexi, Firmicutes, Proteobacteria and Thermotoga, for PTS1. The archaeal 16S rRNA clone library was obtained only for GMR75 oil and all phylotypes were affiliated with order Methanobacteriales. Diversity resuts suggest that methanogenesis is the dominant terminal process in GMR75 reservoir, driven by anaerobic biodegradation. The cross-evaluation of culture-dependent and independent techniques indicates that some bacterial genera, such as Janibacter, Georgenia, Saccharopolyspora, Tessaracoccus, Brevundimonas and Brachymonas, were not found using the the 16S rRNA clone library approach, suggesting that additional clones should be sequenced in order to cover diversity present in the sample. Our hypothesis that biodegrading bacterial populations could be inhibited by antimicrobialproducing microorganisms in the non biodegraded oil field (PTS1) was not confirmed. However, one Bacillus pumilus strain, previously isolated from Campos Basin reservoirs, showed positive results in inhibitory tests for all indicator strains. Chemical analyses allowed us to identify the compound as a diterpen from the Cyathin class. / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular