Estudo da riqueza de membros do domínio Archaea em sedimentos de lagoas do cerrado

Abstract

O domínio Archaea possui características em comum com os domínios Bacteria e Eukarya, e ao mesmo tempo apresenta características próprias. Até o momento, são raros os estudos sobre a filogenia e diversidade de archaeas de ambientes naturais do Brasil e, por esta razão, este trabalho tem como objetivo avaliar a diversidade de Archaea em sedimentos de lagoas do cerrado em diferentes estações, por meio da caracterização de genes de rRNA 16S. Amostras de sedimentos lacustres, coletadas em diferentes lagoas do Parque Nacional das Sempre Vivas, foram submetidas à extração de DNA total e o DNA foi utilizado em experimentos de PCR empregando os pares de iniciadores 340f/1000r ou 21f/958r, específicos para o domínio Archaea. Os fragmentos amplificados foram clonados em um vetor plasmidial e transformados em E. coli. O DNA plasmidial de clones recombinantes foi extraído, quantificado e submetido ao sequenciamento automático. Em uma das amostras, proveniente da Lagoa Rio Preto Alto (LRPA), observamos um grande predomínio de membros do filo Euryarchaeota, especialmente metanogênicos. Nos demais sedimentos, coletados na bacia Baixo Inhancica (RIB4 e RIB5) foi observado um predomínio de sequências do filo Thaumarchaeota sobre os filos Euryarchaeota e Crenarchaeota na estação seca, mas ainda foi possível observar sequências do filo Euryarchaeota. Na estação de transição seca/chuvosa, não foram encontradas sequências do filo Euryarchaeota e houve quase exclusivamente sequências do filo Thaumarchaeota. As estimativas de alfa-diversidade mostraram uma maior riqueza da comunidade de Archaea nos sedimentos coletados na estação seca e as curvas de rarefação indicaram que a amostragem dos ambientes foi adequada. As amostras de estações diferentes apresentaram diferenças significativas pelas técnicas de beta-diversidade ∫-Libshuff e gráfico de Análise de Componentes Principais (PCA). _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The Archaea domain has characteristics in common with the Bacteria and Eukarya domains, while presenting unique traits. Currently there are few studies on the phylogeny and diversity of Archaea in Brazilian environments; therefore, this study’s objective is to estimate the diversity of Archaea communities in lake sediments of the Brazilian Savannah, Cerrado, in different seasons by rRNA 16S analysis. Lake sediment samples, obtained from different lakes in the park “Parque Nacional das Sempre Vivas”, were submitted to DNA extraction, which was used in PCR assays using archaea-specific primers 340f/1000r or 21f/958r. The amplified fragments were cloned into E. coli. Plasmid DNA was extracted, quantified and submitted to standard sequencing procedures. In one of the samples, collected in the lake “Lagoa Rio Preto Alto” (LRPA), we were able to observe a high number of sequences affiliated to Euryarchaeota, especially methanogens. In the sediments collected in the Baixo Inhancica bay (RIB4 and RIB5), in the dry season members of the Thaumarchaeota phylum predominated over the other phyla. It was still possible to detect members of the Euryarchaeota phylum though. In the sediments collected in the transition period between the dry and rainy seasons we were not able to detect sequences affiliated to Euryarchaeota and there were almost exclusively sequences of the Thaumarchaeota phylum. The α-diversity estimates showed that the communities of Archaea in sediments collected in the dry season had higher richness and the non-parametric estimates showed that both the environments have been well sampled. There is a significant difference between the sediment samples collected in different seasons, shown by the statistical test ∫-Libshuff and by the Principal Component Analysis graphic (PCA).