Adaptação bacteriana: plasticidade fenotípica de Pantoea ananatis CCT 7673 exposta ao herbicida mesotrione

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Prione, Lilian Parra
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
Texto Completo: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/979
Resumo: Herbicides are widely used to increase crop production and account for 35% of all agrochemicals applied annually. After application, the herbicides can remain in the soil as hazardous residues. Mesotrione, (2-[4-methylsulfonyl-2-nitrobenzoyl]1,3-cyclohenanedione), is the active ingredient of Callisto, an herbicide commonly used in corn. Pantoea ananatis CCT 7673, an Enterobacteria isolated from water, has been previously cited as mesotrione-degrading strain. The aim of this study was to evaluate the influence of mesotrione and Callisto as oxidative stress-inducing agents for cellular metabolism of Pantoea ananatis CCT7673 and identify possible mechanisms of tolerance. SOD, CAT and GR activities were evaluated in non-denaturing PAGE and CAT, GR and GST in spectrophotometer. Also, the rates of malonaldehyde (MDA), superoxid and peroxide hydrogen (H2O2) were measured in a spectrophotometer. Minimal medium with no herbicide (MM) was used as control. Lipid peroxidation, superoxide and peroxide hydrogen quantification and SOD, CAT, GR and GST activities were analyzed before and after degradation of mesotrione. The herbicide proved to be the cause of oxidative stress, according to peroxide hydrogen data. Unexpectedly, the rates of lipid peroxidation (MDA) and GR showed to be lower in the presence of the herbicide when compared to the control, with no changes in bacterial growth. The activity of GST was higher in mesotrione treatment in comparison to control and Callisto, during and after degradation. These results suggest that this enzyme may be related to the mesotrione degradation, probably by cometabolism. The rates of lipid peroxidation were shown to be lower in the presence of the herbicide compared to the control, with no changes in growth rates when exposed to herbicide. P. ananatis CCT 7673 showed changes in the saturation of membrane lipids. These changes may interfere with herbicide entry into the cell. These characteristics may be associated with a level of phenotypic plasticity in P. ananatis CCT 7673, making this an interesting bacterium for studies of herbicide tolerance and evolution of microbiota in environments subjected to different degrees of selective pressure model.
id UEPG_da27c9810f857a2ad0c0655868fc6efd
oai_identifier_str oai:tede2.uepg.br:prefix/979
network_acronym_str UEPG
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
repository_id_str
spelling Pileggi, MarcosCPF:1015732888http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721452P2Pileggi, Sonia Alvim VeigaCPF:42907136020http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721637Y1Ribeiro, Manuella Nóbrega DouradoCPF:33329897821http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4144419T6Demiate, Ivo MottinCPF:56213840915http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728187U4CPF:34677448850http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4276321T1Prione, Lilian Parra2017-07-21T20:00:00Z2014-02-212017-07-21T20:00:00Z2014-02-07PRIONE, Lilian Parra. Adaptação bacteriana: plasticidade fenotípica de Pantoea ananatis CCT 7673 exposta ao herbicida mesotrione. 2014. 83 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Evolutiva) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2014.http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/979Herbicides are widely used to increase crop production and account for 35% of all agrochemicals applied annually. After application, the herbicides can remain in the soil as hazardous residues. Mesotrione, (2-[4-methylsulfonyl-2-nitrobenzoyl]1,3-cyclohenanedione), is the active ingredient of Callisto, an herbicide commonly used in corn. Pantoea ananatis CCT 7673, an Enterobacteria isolated from water, has been previously cited as mesotrione-degrading strain. The aim of this study was to evaluate the influence of mesotrione and Callisto as oxidative stress-inducing agents for cellular metabolism of Pantoea ananatis CCT7673 and identify possible mechanisms of tolerance. SOD, CAT and GR activities were evaluated in non-denaturing PAGE and CAT, GR and GST in spectrophotometer. Also, the rates of malonaldehyde (MDA), superoxid and peroxide hydrogen (H2O2) were measured in a spectrophotometer. Minimal medium with no herbicide (MM) was used as control. Lipid peroxidation, superoxide and peroxide hydrogen quantification and SOD, CAT, GR and GST activities were analyzed before and after degradation of mesotrione. The herbicide proved to be the cause of oxidative stress, according to peroxide hydrogen data. Unexpectedly, the rates of lipid peroxidation (MDA) and GR showed to be lower in the presence of the herbicide when compared to the control, with no changes in bacterial growth. The activity of GST was higher in mesotrione treatment in comparison to control and Callisto, during and after degradation. These results suggest that this enzyme may be related to the mesotrione degradation, probably by cometabolism. The rates of lipid peroxidation were shown to be lower in the presence of the herbicide compared to the control, with no changes in growth rates when exposed to herbicide. P. ananatis CCT 7673 showed changes in the saturation of membrane lipids. These changes may interfere with herbicide entry into the cell. These characteristics may be associated with a level of phenotypic plasticity in P. ananatis CCT 7673, making this an interesting bacterium for studies of herbicide tolerance and evolution of microbiota in environments subjected to different degrees of selective pressure model.Herbicidas são amplamente utilizados para aumentar a produção agrícola e são responsáveis por 35% de todos os agrotóxicos aplicados anualmente. Após a aplicação, os herbicidas podem permanecer no solo como resíduos perigosos. O mesotrione (2 - [ 4 - metilsulfonil - 2 - nitrobenzoil ] 1,3- cyclohenanedione ) é o ingrediente ativo de Callisto, um herbicida utilizado no milho . Pantoea ananatis CCT 7673, é uma enterobactéria isolada de água e foi previamente caracterizada como linhagem degradadora do mesotrione. Os objetivos deste trabalho foram o avaliar a influência do mesotrione e Callisto como agentes indutores de estresse oxidativo para o metabolismo celular de Pantoea ananatis CCT7673, bem como identificar possíveis mecanismos de tolerância a estes herbicidas. As atividades enzimáticas de SOD, CAT e GR foram avaliadas em PAGE não desnaturante e de CAT, GR e GST em espectrofotômetro. Além disto, as taxas de malondialdeído (MDA), radical superóxido e peróxido de hidrogênio (H2O2) foram medidas em espectrofotômetro. Todas as análises foram realizadas antes e após a degradação do mesotrione. Meio mínimo sem herbicida (MM) foi utilizado como controle. O herbicida provou ser agente causal do estresse oxidativo pelos dados de peróxido de hidrogênio. Inesperadamente, as taxas de MDA e GR mostraram-se inferiores nos tratamentos com herbicida em relação ao controle, sem alteração no crecimento bacteriano. A atividade de glutationa-S-transferase foi maior no tratamento com mesotrione em comparação com o controle e Callisto, durante e após a degradação. Estes resultados sugerem que essa enzima pode estar relacionada com o processo de degradação do mesotrione, provavelmente por cometabolismo. As taxas de peroxidação lipídica mostraram ser menores na presença do herbicida em comparação com o controle, sem mudanças na taxa de crescimento Quando exposta ao herbicida, P. ananatis CCT 7673 apresentou alterações na saturação de lipídios de membrana. Estas mudanças podem interferir na entrada do herbicida na célula. Tais características podem estar associadas a um nível de plasticidade fenotípica em P. ananatis CCT 7673, tornando essa bactéria um modelo interessante para estudos de tolerância a herbicidas e evolução de microbiotas em ambientes submetidos a diferentes graus de pressão seletiva.Made available in DSpace on 2017-07-21T20:00:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lilian Prione.pdf: 1165937 bytes, checksum: d73d6916708640fa9af6db139db8b8c2 (MD5) Previous issue date: 2014-02-07Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSAPrograma de Pós-Graduação em Ciências BiológicasUEPGBRBiologia EvolutivaBiodegradação de herbicidasPeroxidação lipídicaLipídeos de membranaResposta antioxidativaAdaptação bacterianaCallistoHerbicide biodegradationLipid peroxidationMembrane lipidsAntioxidative responseAdaptative capacityCallistoCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULARAdaptação bacteriana: plasticidade fenotípica de Pantoea ananatis CCT 7673 exposta ao herbicida mesotrioneinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPGinstname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)instacron:UEPGORIGINALLilian Prione.pdfapplication/pdf1165937http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/979/1/Lilian%20Prione.pdfd73d6916708640fa9af6db139db8b8c2MD51prefix/9792017-07-21 17:00:00.129oai:tede2.uepg.br:prefix/979Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede2.uepg.br/jspui/PUBhttp://tede2.uepg.br/oai/requestbicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.bropendoar:2017-07-21T20:00Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)false
dc.title.por.fl_str_mv Adaptação bacteriana: plasticidade fenotípica de Pantoea ananatis CCT 7673 exposta ao herbicida mesotrione
title Adaptação bacteriana: plasticidade fenotípica de Pantoea ananatis CCT 7673 exposta ao herbicida mesotrione
spellingShingle Adaptação bacteriana: plasticidade fenotípica de Pantoea ananatis CCT 7673 exposta ao herbicida mesotrione
Prione, Lilian Parra
Biodegradação de herbicidas
Peroxidação lipídica
Lipídeos de membrana
Resposta antioxidativa
Adaptação bacteriana
Callisto
Herbicide biodegradation
Lipid peroxidation
Membrane lipids
Antioxidative response
Adaptative capacity
Callisto
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULAR
title_short Adaptação bacteriana: plasticidade fenotípica de Pantoea ananatis CCT 7673 exposta ao herbicida mesotrione
title_full Adaptação bacteriana: plasticidade fenotípica de Pantoea ananatis CCT 7673 exposta ao herbicida mesotrione
title_fullStr Adaptação bacteriana: plasticidade fenotípica de Pantoea ananatis CCT 7673 exposta ao herbicida mesotrione
title_full_unstemmed Adaptação bacteriana: plasticidade fenotípica de Pantoea ananatis CCT 7673 exposta ao herbicida mesotrione
title_sort Adaptação bacteriana: plasticidade fenotípica de Pantoea ananatis CCT 7673 exposta ao herbicida mesotrione
author Prione, Lilian Parra
author_facet Prione, Lilian Parra
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Pileggi, Marcos
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv CPF:1015732888
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721452P2
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Pileggi, Sonia Alvim Veiga
dc.contributor.advisor-co1ID.fl_str_mv CPF:42907136020
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721637Y1
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Ribeiro, Manuella Nóbrega Dourado
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv CPF:33329897821
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4144419T6
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Demiate, Ivo Mottin
dc.contributor.referee2ID.fl_str_mv CPF:56213840915
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728187U4
dc.contributor.authorID.fl_str_mv CPF:34677448850
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4276321T1
dc.contributor.author.fl_str_mv Prione, Lilian Parra
contributor_str_mv Pileggi, Marcos
Pileggi, Sonia Alvim Veiga
Ribeiro, Manuella Nóbrega Dourado
Demiate, Ivo Mottin
dc.subject.por.fl_str_mv Biodegradação de herbicidas
Peroxidação lipídica
Lipídeos de membrana
Resposta antioxidativa
Adaptação bacteriana
Callisto
topic Biodegradação de herbicidas
Peroxidação lipídica
Lipídeos de membrana
Resposta antioxidativa
Adaptação bacteriana
Callisto
Herbicide biodegradation
Lipid peroxidation
Membrane lipids
Antioxidative response
Adaptative capacity
Callisto
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULAR
dc.subject.eng.fl_str_mv Herbicide biodegradation
Lipid peroxidation
Membrane lipids
Antioxidative response
Adaptative capacity
Callisto
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULAR
description Herbicides are widely used to increase crop production and account for 35% of all agrochemicals applied annually. After application, the herbicides can remain in the soil as hazardous residues. Mesotrione, (2-[4-methylsulfonyl-2-nitrobenzoyl]1,3-cyclohenanedione), is the active ingredient of Callisto, an herbicide commonly used in corn. Pantoea ananatis CCT 7673, an Enterobacteria isolated from water, has been previously cited as mesotrione-degrading strain. The aim of this study was to evaluate the influence of mesotrione and Callisto as oxidative stress-inducing agents for cellular metabolism of Pantoea ananatis CCT7673 and identify possible mechanisms of tolerance. SOD, CAT and GR activities were evaluated in non-denaturing PAGE and CAT, GR and GST in spectrophotometer. Also, the rates of malonaldehyde (MDA), superoxid and peroxide hydrogen (H2O2) were measured in a spectrophotometer. Minimal medium with no herbicide (MM) was used as control. Lipid peroxidation, superoxide and peroxide hydrogen quantification and SOD, CAT, GR and GST activities were analyzed before and after degradation of mesotrione. The herbicide proved to be the cause of oxidative stress, according to peroxide hydrogen data. Unexpectedly, the rates of lipid peroxidation (MDA) and GR showed to be lower in the presence of the herbicide when compared to the control, with no changes in bacterial growth. The activity of GST was higher in mesotrione treatment in comparison to control and Callisto, during and after degradation. These results suggest that this enzyme may be related to the mesotrione degradation, probably by cometabolism. The rates of lipid peroxidation were shown to be lower in the presence of the herbicide compared to the control, with no changes in growth rates when exposed to herbicide. P. ananatis CCT 7673 showed changes in the saturation of membrane lipids. These changes may interfere with herbicide entry into the cell. These characteristics may be associated with a level of phenotypic plasticity in P. ananatis CCT 7673, making this an interesting bacterium for studies of herbicide tolerance and evolution of microbiota in environments subjected to different degrees of selective pressure model.
publishDate 2014
dc.date.available.fl_str_mv 2014-02-21
2017-07-21T20:00:00Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2014-02-07
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-07-21T20:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv PRIONE, Lilian Parra. Adaptação bacteriana: plasticidade fenotípica de Pantoea ananatis CCT 7673 exposta ao herbicida mesotrione. 2014. 83 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Evolutiva) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2014.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/979
identifier_str_mv PRIONE, Lilian Parra. Adaptação bacteriana: plasticidade fenotípica de Pantoea ananatis CCT 7673 exposta ao herbicida mesotrione. 2014. 83 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Evolutiva) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2014.
url http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/979
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas
dc.publisher.initials.fl_str_mv UEPG
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Biologia Evolutiva
publisher.none.fl_str_mv UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
instacron:UEPG
instname_str Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
instacron_str UEPG
institution UEPG
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
bitstream.url.fl_str_mv http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/979/1/Lilian%20Prione.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv d73d6916708640fa9af6db139db8b8c2
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
repository.mail.fl_str_mv bicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.br
_version_ 1800232799254347776