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Title: Utilização de elgicinas para obtenção de cepas bacterianas de interesse biotecnológico
Authors: Carvalho, Lucas Silva
Orientador(es):: Krüger, Ricardo Henrique
Assunto:: Antibióticos
Atividade antimicrobiana
Bioprospecção
Issue Date: 9-Mar-2020
Citation: CARVALHO, Lucas Silva. Utilização de elgicinas para obtenção de cepas bacterianas de interesse biotecnológico. 2013. 86 f., il. Dissertação (Mestrado em Biologia Molecular)—Universidade de Brasília, Brasília, 2013.
Abstract: Há uma grande demanda por compostos bioativos de interesse industrial. Uma das principais demandas refere-se a compostos antimicrobianos, devido à demanda por novas alternativas aos produtos que já estão presentes no mercado. A maioria dos antibióticos utilizados atualmente não apresentam os mesmos efeitos de quando começaram a ser aplicados. Isto se deve ao uso indiscriminado de antimicrobianos nas mais diversas aplicações. Uma parte considerável dos antimicrobianos descritos tem sua origem em bactérias, que os produzem naturalmente, como competição no ambiente ou até mesmo comunicação com outros microrganismos relacionados. De posse de um destes microrganismos produtores de antimicrobianos, pode ser possível estudar estes compostos e viabilizar a exploração destes como um bioproduto de valor agregado. Há limitações nas técnicas clássicas de cultivo e em métodos independentes de cultivo para prospectar estes microrganismos. As técnicas clássicas permitem o isolamento, na maior parte das vezes, de microrganismos já conhecidos, ao passo que técnicas independentes de cultivo possuem problemas com expressão heteróloga. Com isto, neste trabalho foi desenvolvido um protocolo para obtenção de bactérias produtoras de antimicrobianos. Este protocolo contém a confecção de meios de cultura mínimos adicionados do sobrenadante de uma cepa bacteriana pertencente ao gênero Paenibacillus, que permitiu o isolamento de bactérias com atividade antimicrobiana. Os isolados obtidos com os protocolos propostos foram identificados por sequenciamento do gene 16S rRNA. A diferenciação dos isolados filogeneticamente próximos por uma técnica de comparação fenética baseada na identificação randômica do polimorfismo de DNA amplificado (RAPD), microscopia eletrônica de transmissão e de varredura para análise morfológica de endósporos e outras estruturas de um isolado bacteriano, e sequenciamento genômico por Ion Torrent. As bactérias produtoras de antimicrobianos obtidos neste estudo, advém de uma coleção obtida após inóculo de amostras ambientais de solo de cerrado sensu stricto, de Mata de Galeria, de amostras de água do Córrego Pitoco; isolados obtidos após inóculo de rizosfera de Melinis melitiforma - e isolados bacterianos de diversos ambientes marinhos cedidas pelo laboratório de Microbiologia da UFRJ. Das amostras oriundas de solo, água de córrego e da rizosfera perfizeram um total de 35 isolados com atividade antimicrobiana, pertencentes aos mais diversos gêneros; já para as amostras de ambientes marinhos foram obtidos 50 positivos para atividade antimicrobiana, na maior parte pertencentes ao gênero Víbrio. Dentre estes isolados, o isolado CIO teve seu genoma sequenciado na plataforma Ion Torrent, o genoma foi montado e anotado em plataforma automática de anotação de genomas bacterianos (RAST). Apresentando como resultado a presença de clusters de resistência e produção de bacteriocinas, grupo ao qual pertence as elgicinas.
Abstract: There is a great demand for bioactive compounds of industrial interest. One of the main demands is related to antimicrobial compounds, due to high demand for alternatives to products that are already on the market. Most of the antibiotics currently used do not have the same effect as when they were developed. This is due to the indiscriminate use of antimicrobials in various applications. A considerable part of this antimicrobials has its origin in bactéria that produce them for various purposes, such as competition in the environment or even communicáte with other related microorganisms. In possession of one of these microorganisms that produce antibiotics, it is possible to study these compounds and facilitate the exploitation of these as a value-added product. There are limitations in the classical techniques of cultivation and cultivation-independent methods for exploring these microorganisms. Classical techniques allow the isolation, in most cases, of the already known microorganisms, while the use of Because of that, we developed a pipeline of obtaining bactéria producing antimicrobial. This pipeline includes the preparation of minimal culture media in addition to the supernatant of an isolate belonging to the Paenibacillus genus, isolation and testing of multiple isolates presenting antimicrobial activity, identification of these isolates by 16S rRNA gene sequencing, differentiation of isolates phylogenetically close by a phenetic comparison technique based on the identification of random amplified polymorphic DNA (RAPD), transmission electron microscopy and scanning for morphological analysis of endospores and other structures of a bacterial isolate, and genomic sequencing by Ion Torrent. The bacterial isolates producing antimicrobial obtained in this study come from a collection obtained after inoculation of environmental samples - taken from the IBGE ecological reserve - solo cerrado, Forest Gallery in water samples from the watercourse Pitoco; isolates obtained after inoculation of rhizosphere Melinis melitiforma - and bacterial isolates from various marine environments provided by the Laboratory of Microbiology at UFRJ. The samples from the IBGE Reserve and the rhizosphere resulted in a total of 35 isolates with antimicrobial activity, belonging to several genera, whereas the isolates from the collection of UFRJ totaled 50 positive for antimicrobial activity, mostly belonging to the genus Vibrio. Among these isolates isolate CIO had its genome sequenced in the Ion Torrent platform, the genome was assembled and annotated in the automatic annotation platform of bacterial genomes (RAST). Presenting results and the presence of clusters of resistance to bacteriocin, the group to which it belongs elgicins. Corroborating the proposed pipeline.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2013.
Appears in Collections:CEL - Mestrado em Biologia Molecular (Dissertações)

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