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Previous issue date: 2011-12-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Soil samples of native pasture (site A) and of soil cultivated with grass Paspalum conjugatum, Bergius (site B) collected from Caatinga vegetation in the semi-arid region in Paraíba state (07°23‟27 S 36°31‟58 W) were utilized for constructing four metagenomic libraries, aiming the evaluation of microbial diversity through amplification of gene 16S rRNA of domains Bacteria and Archaea. The metagenomic DNAs were extracted by utilizing FastDNA® SPIN Kit for Soil (BIO 101), which were amplified by PCR, by using universal primers 27F / 1525R (Bacteria) and 20F / 958R (Archaea). The purified fragments were linked to vector pGEM Teasy and transformed by thermal shock in chemically competent Escherichia coli DH10B. Transformants were cultivated in LB/Ampicillin medium (100 μM/ml), IPTG (800 μg/mL) and XGal (80 μg/mL) at 37ºC/18-20 h. A selection of 250 clones of each library was performed, sequenced and after discarding the low quality sequences and chimerics, 64 and 68 sequences were obtained (Bacteria) and 89 and 141 sequences (Archaea) from soils of sites A and B, respectively, which were compared to public bank of data RDB and NCBI (similarity >95%). In site A the phylum Acidobacteria (48.4%) was the most abundant, followed by phyla Bacteroidetes (10.9%), Proteobacteria (10.9%), and Firmicutes (6.3%). In site B Proteobacteria (45.6%) was the most abundant, followed by Firmicutes (10.3%), Acidobacteria (8.8%), Bacterioidetes (7.3%); and also Cyanobacteria (1.5%) and Planctomycetes (1.5%) which were not found in site A. Among the sequences obtained, 23.4% (site A) and 25.0% (site B) were not classified (similarity <95%). In the domain Archaea the phyla found were Euryarchaeota (3.4 and 45.4%) and Crenarchaeota (2.2 and 3.5%), in sites A and B, respectively; it should be observed that 94.4% and 51.1% of the sequences were not classified (similarity <95%), between sites A and B, respectively. Larger diversity (Shannon‟s índex), richness (Chao 1), and distribution (equity index) of communities were observed at species level, in the phyla Bacteria and Archaea, in both sites. The metagenomic libraries 16S rRNA of Bacteria and Archaea, when compared by using the LIBSHUFF program, differed significantly (p<0.0001). The results of the present study showed the occurrence of a great diversity of bacteria and archaea in that semi-arid environment, with peculiar features of elevated temperature and hydric limitations, emphasizing the possibility of investigations on search of new genes and/or microbial isolates with biotechnological potential. / Amostras do solo da pastagem nativa (sítio A) e sob cultivo do capim marrequinho (Paspalum conjugatum, Bergius) (sítio B), coletadas na região semi-árida do bioma Caatinga, Paraíba, (07°23‟27 S 36°31‟58 O), foram utilizadas para construção de quatro bibliotecas de clones metagenômicos, para avaliação da diversidade microbiana pela amplificação do gene 16S rRNA dos domínios Bacteria e Archaea. Os DNA metagenômicos foram extraídos utilizando FastDNA® SPIN Kit for Soil (BIO 101), os quais foram amplificados por PCR utilizando primers universais, 27F / 1525R (Bacteria) e 20F / 958R (Archaea). Os fragmentos purificados foram ligados ao vetor pGEM Teasy e transformados por choque térmico em Escherichia coli DH10B quimicamente competente. Os transformantes foram cultivados em meio Agar LB/Ampicilina (100 μ/mL), IPTG (800 μg/μL) e XGal (80 μg/μL), a 37ºC/18-20 h. Foram selecionados 250 clones de cada biblioteca os quais foram sequenciados e após descarte das sequências de baixa qualidade e quiméricas, foram obtidas 64 e 68, 89 e 141 sequências para Bacteria e Archaea, nos solos dos sítios A e B, respectivamente, as quais foram comparadas em banco de dados públicos RDB e NCBI (≥95% de similaridade). No sítio A o filo Acidobacteria (48,4%) foi o mais abundante, seguido dos filos Bacteroidetes (10,9%), Proteobacteria (10,9%), e Firmicutes (6,3%). No sítio B Proteobacteria (45,6%) foi o de maior destaque, seguido de Firmicutes (10,3%), Acidobacteria (8,8%), Bacterioidetes (7,3%); e ainda Cyanobacteria (1,5%) e Planctomycetes (1,5%), que não foram encontrados no sítio A. Entre as sequências geradas, 23,4% (sítio A) e 25,0% (sítio B) não foram classificadas (similaridade <95%). No domínio Archaea foram encontrados os filos Euryarchaeota (3,4 e 45,4%) e Crenarchaeota (2,2 e 3,5%), nos sítios A e B, respectivamente; destacando-se que 94,4% e 51,1% das sequências não foram classificadas (similaridade <95%), entre os sítios A e B, respectivamente. Uma maior diversidade (índice de Shannon), riqueza (índice Chao 1) e distribuição (índice de equidade) das comunidades foram observadas no nível de espécies, tanto para Bacteria como para Archaea, nos dois sítios. As bibliotecas de clones metagenômicos 16S rRNA de Bacteria e Archaea, quando comparadas, utilizando-se o programa LIBSHUFF, diferiram significativamente (p<0,0001). Os resultados desse estudo mostraram a ocorrência de uma grande diversidade de bactérias e arqueas, nesse tipo de ambiente pouco estudado e com características peculiares de temperatura elevada e limitações hídricas, com possibilidade de busca de novos genes e/ou isolados microbianos, com potencial biotecnológico.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/342 |
| Date | 01 December 2011 |
| Creators | Grisi, Teresa Cristina Soares de Lima |
| Contributors | Araújo, Demétrius Antonio Machado de |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, UFPB, Brasil, Biotecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 373623392066066074, 600, 600, 600, 600, 1239993683399922716, -3439178843068202161, 2075167498588264571 |
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