Taxonomia, diversidade e caracterização fisiológica de fungos presentes em solos congelados e termais da Antártica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Hebert Morais Figueredo
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/42314
Resumo: O Continente Antártico e suas ilhas contabilizam cerca de 14 milhões de km² e abrigam diferentes ecossistemas com extremos em temperatura, baixa disponibilidade de nutrientes, de água, radiações solares intensas, fortes ventos, entre outros. Nestes ecossistemas, diferentes grupos microbianos se adaptaram e são capazes de sobreviver; entre eles, os fungos têm se destacado por serem capazes de colonizar variados habitats e substratos. Apesar de a Antártica ser conhecida por sua baixa média anual de temperatura, em algumas regiões da Península Antártica são encontrados locais com elevadas temperaturas devido a atividade vulcânica, como por exemplo na Ilha Deception. Devido ao vulcanismo frequente, a Ilha Deception apresenta habitats diversos e únicos quando comparados com outras regiões da Antártica. Nesta ilha são encontradas fumarolas onde as águas e os solos podem apresentar temperaturas entre 0 e 100 ºC. Com base nestes dados, esta dissertação teve como objetivo caracterizar a comunidade de fungos presentes em amostras de solos da Ilha Deception em um gradiente de 0, 50 e 100 °C. De cada amostra foram realizados dois procedimentos para isolamento dos fungos. No primeiro procedimento todas as amostras de solo foram processadas sem a realização de um tratamento térmico. Já no segundo processo, as amostras sofreram tratamentos térmicos distintos, onde os solos obtidos a 0 °C foram congelados a -70 °C por 24 horas; os solos obtidos a 50 e 100 °C foram aquecidos a 50 e 100 °C por 15 min, respectivamente. A partir dos procedimentos de isolamento, um total de 75 isolados fúngicos foi obtido, dos quais 32 após o solo sofrer tratamento térmico e 43 a partir de solo sem tratamento térmico. Os isolados foram agrupados morfologicamente e seus DNAs genômicos obtidos para confirmação por meio da PCR microsatélite utilizando o iniciador (GTG)5. Após confirmação, um representante de cada grupo molecular obtido foi submetido ao sequenciamento de diferentes regiões do rDNA e as sequências obtidas foram comparadas com sequências de espécies tipo ou de referência depositados no GenBank. Ao todo, foram obtidos 16 táxons distintos, distribuídos entre os gêneros Aspergillus, Leohumicola, Mortierella, Penicillium, Pseudogymnoascus e Purpureocillium. Aspergillus foi o gênero com maior número de isolamentos, sendo obtido de todas as amostras de solos nas diferentes temperaturas, com ou sem tratamento térmico prévio, seguido por Pseudogymnoascus, o qual foi obtido exclusivamente da amostra de solo a 0 °C. As amostras de solo da Ilha Deception apresentaram baixas diversidade e riqueza de espécie, e houve dominância de alguns táxons. Nas amostras de solo a 0 °C, com e sem tratamento, Aspergillus sp. 2 apresentou a maior contagem, assim como Penicillium sp. 1 na amostra de solo a 50 °C e Aspergillus cf. ruber na amostra de solo a 100 °C. Todos os isolados foram submetidos a testes de crescimento em diferentes temperaturas, entre 5 e 50 °C, para caracterização dos fungos mesófilos, psicrófilos/psicrotolerantes e termotolerantes. Sete isolados do gênero Aspergillus apresentaram comportamento termotolerante a 50 °C. Dezessete isolados da espécie Pseudogymnoascus cf. destructans, dois isolados da espécie Mortierella parvispora e três isolados do gênero Leohumicola foram capazes de crescer em temperatura média de 5 °C, os quais foram selecionados e submetidos a um ensaio de sobrevivência ao congelamento. Todos os 23 fungos testados apresentaram crescimento normal após exposição a -70 °C por 30 dias na ausência de crioprotetores. A partir dos resultados obtidos fortalecemos outros resultados que demonstram que a comunidade fúngica da Ilha Deception é composta principalmente por organismos cosmopolitas, tendo Aspergillus como principal táxon presente. Há ainda alguns táxons endêmicos da Antártica, representados pelos gêneros Mortierella e Pseudogymnoascus, organismos psicrófilos e/ou psicrotolerantes. Entre os táxons cosmopolitas, chama a atenção à presença de fungos potencialmente patogênicos, pertencentes ao gênero Aspergillus, que podem representar um risco aos seres humanos e outros animais da região. Por fim, a existência de fungos capazes de suportar o congelamento sem a presença de crioprotetores é um fator relevante, pois sugere que estes são capazes de produzir crioprotetores a partir de sua própria maquinaria celular e podem ser fontes de metabólitos de interesse no futuro.
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spelling Luiz Henrique Rosahttp://lattes.cnpq.br/3197093513022771Vívian Nicolau Gonçalveshttp://lattes.cnpq.br/7590927901174241Hebert Morais Figueredo2022-06-07T14:21:19Z2022-06-07T14:21:19Z2018-03-07http://hdl.handle.net/1843/42314O Continente Antártico e suas ilhas contabilizam cerca de 14 milhões de km² e abrigam diferentes ecossistemas com extremos em temperatura, baixa disponibilidade de nutrientes, de água, radiações solares intensas, fortes ventos, entre outros. Nestes ecossistemas, diferentes grupos microbianos se adaptaram e são capazes de sobreviver; entre eles, os fungos têm se destacado por serem capazes de colonizar variados habitats e substratos. Apesar de a Antártica ser conhecida por sua baixa média anual de temperatura, em algumas regiões da Península Antártica são encontrados locais com elevadas temperaturas devido a atividade vulcânica, como por exemplo na Ilha Deception. Devido ao vulcanismo frequente, a Ilha Deception apresenta habitats diversos e únicos quando comparados com outras regiões da Antártica. Nesta ilha são encontradas fumarolas onde as águas e os solos podem apresentar temperaturas entre 0 e 100 ºC. Com base nestes dados, esta dissertação teve como objetivo caracterizar a comunidade de fungos presentes em amostras de solos da Ilha Deception em um gradiente de 0, 50 e 100 °C. De cada amostra foram realizados dois procedimentos para isolamento dos fungos. No primeiro procedimento todas as amostras de solo foram processadas sem a realização de um tratamento térmico. Já no segundo processo, as amostras sofreram tratamentos térmicos distintos, onde os solos obtidos a 0 °C foram congelados a -70 °C por 24 horas; os solos obtidos a 50 e 100 °C foram aquecidos a 50 e 100 °C por 15 min, respectivamente. A partir dos procedimentos de isolamento, um total de 75 isolados fúngicos foi obtido, dos quais 32 após o solo sofrer tratamento térmico e 43 a partir de solo sem tratamento térmico. Os isolados foram agrupados morfologicamente e seus DNAs genômicos obtidos para confirmação por meio da PCR microsatélite utilizando o iniciador (GTG)5. Após confirmação, um representante de cada grupo molecular obtido foi submetido ao sequenciamento de diferentes regiões do rDNA e as sequências obtidas foram comparadas com sequências de espécies tipo ou de referência depositados no GenBank. Ao todo, foram obtidos 16 táxons distintos, distribuídos entre os gêneros Aspergillus, Leohumicola, Mortierella, Penicillium, Pseudogymnoascus e Purpureocillium. Aspergillus foi o gênero com maior número de isolamentos, sendo obtido de todas as amostras de solos nas diferentes temperaturas, com ou sem tratamento térmico prévio, seguido por Pseudogymnoascus, o qual foi obtido exclusivamente da amostra de solo a 0 °C. As amostras de solo da Ilha Deception apresentaram baixas diversidade e riqueza de espécie, e houve dominância de alguns táxons. Nas amostras de solo a 0 °C, com e sem tratamento, Aspergillus sp. 2 apresentou a maior contagem, assim como Penicillium sp. 1 na amostra de solo a 50 °C e Aspergillus cf. ruber na amostra de solo a 100 °C. Todos os isolados foram submetidos a testes de crescimento em diferentes temperaturas, entre 5 e 50 °C, para caracterização dos fungos mesófilos, psicrófilos/psicrotolerantes e termotolerantes. Sete isolados do gênero Aspergillus apresentaram comportamento termotolerante a 50 °C. Dezessete isolados da espécie Pseudogymnoascus cf. destructans, dois isolados da espécie Mortierella parvispora e três isolados do gênero Leohumicola foram capazes de crescer em temperatura média de 5 °C, os quais foram selecionados e submetidos a um ensaio de sobrevivência ao congelamento. Todos os 23 fungos testados apresentaram crescimento normal após exposição a -70 °C por 30 dias na ausência de crioprotetores. A partir dos resultados obtidos fortalecemos outros resultados que demonstram que a comunidade fúngica da Ilha Deception é composta principalmente por organismos cosmopolitas, tendo Aspergillus como principal táxon presente. Há ainda alguns táxons endêmicos da Antártica, representados pelos gêneros Mortierella e Pseudogymnoascus, organismos psicrófilos e/ou psicrotolerantes. Entre os táxons cosmopolitas, chama a atenção à presença de fungos potencialmente patogênicos, pertencentes ao gênero Aspergillus, que podem representar um risco aos seres humanos e outros animais da região. Por fim, a existência de fungos capazes de suportar o congelamento sem a presença de crioprotetores é um fator relevante, pois sugere que estes são capazes de produzir crioprotetores a partir de sua própria maquinaria celular e podem ser fontes de metabólitos de interesse no futuro.The Antarctic Continent and its islands account for about 14 million km² and harbor different ecosystems with extremes in temperature, low availability of nutrients, water, intense solar radiation, strong winds, among others. In these ecosystems, different microbial groups have adapted and are able to survive; among them, fungi have been outstanding for being able to 5 colonize varied habitats and substrates. Although Antarctica is known for its low annual average temperature, in some regions of the Antarctic Peninsula are found places with high temperatures due to volcanic activity, as in Deception Island. Due to frequent volcanism, Deception Island presents diverse and unique habitats when compared to other regions of Antarctica. In this island fumaroles are found where the waters and the soils can have temperatures between 0 and 100 ºC. 10 Based on these data, this dissertation aimed to characterize the community of fungi present in soil samples from Deception Island in a gradient of 0, 50 and 100 °C. From each sample two procedures were performed to isolate the fungi. In the first procedure all soil samples were processed without a heat treatment. In the second process, the samples underwent different thermal treatments, where the soils obtained at 0 ° C were frozen at -70 ° C for 24 hours; the soils obtained at 50 and 100 °C were heated at 50 and 100 °C for 15 min, respectively. From the isolation procedures, a total of 75 fungal isolates were obtained, of which 32 from the soil that undergoes heat treatment and 43 from the soil that don‘t undergoes heat treatment. Isolates were morphologically grouped and their genomic DNAs obtained for confirmation by microsatellite PCR using the primer (GTG)5. After confirmation, one representative of each obtained molecular 20 group was submitted to the sequencing of different regions of the rDNA and the sequences obtained were compared with sequences of type or reference species deposited in GenBank. In all, 16 distinct taxa were obtained, distributed among the genera Aspergillus, Leohumicola, Mortierella, Penicillium, Pseudogymnoascus and Purpureocillium. Aspergillus was the genus with the highest number of isolates, being obtained from all soil samples at different temperatures, with or without previous heat treatment, followed by Pseudogymnoascus, which was obtained exclusively from the soil sample at 0 °C. The soil samples of Deception Island presented low diversity and species richness, and there were dominance of some taxa. In soil samples at 0 ° C, with and without treatment, Aspergillus sp. 2 showed the highest count, as did Penicillium sp. 1 in the soil sample at 50 ° C and Aspergillus cf. ruber in the soil sample at 100 °C. All isolates were submitted to growth tests at temperatures between 5 and 50 °C for the characterization of mesophilic, psychrophilic/psychotolerant and thermotolerant fungi. Seven isolates of the genus Aspergillus showed thermotolerant behavior at 50 °C. Seventeen isolates of the species Pseudogymnoascus cf. destructans, two of the species Mortierella parvispora and three of the genus Leohumicola were able to grow at a mean temperature of 5 °C, which were selected and subjected to a freezing survival test. All these 23 fungi presented normal growth after exposure to -70 °C for 30 days in the absence of cryoprotectants. From the results obtained we strengthen other results that demonstrate that the fungal community of Deception Island is composed mainly by cosmopolitan organisms, with Aspergillus as the main taxon present. There are also some endemic taxa of Antarctica, represented by the genera Mortierella and Pseudogymnoascus, psychrophylous and psychrotolerant organisms. Among the cosmopolitan taxa, attention is drawn to the presence of potentially pathogenic organisms belonging to the genus Aspergillus, which may pose a risk to humans in the region. Finally, the existence of organisms able of withstanding freezing without the presence of cryoprotectants is a relevant factor, since it suggests that they are capable of producing cryoprotectants from their own cellular machinery and may be sources of metabolites of interest in the future.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorOutra AgênciaporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em MicrobiologiaUFMGBrasilICB - DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIAhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessMicrobiologiaRegiões AntárticasVulcanismoFungosSoloFungosDiversidadeSolosAtividade VulcânicaIlha DeceptionTaxonomia, diversidade e caracterização fisiológica de fungos presentes em solos congelados e termais da Antárticainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALDissertação Hebert Morais Figueredo 2018.pdfDissertação Hebert Morais Figueredo 2018.pdfapplication/pdf2714349https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/42314/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Hebert%20Morais%20Figueredo%202018.pdf73ea830abbb5c72b8751fde21878b72eMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/42314/2/license_rdfcfd6801dba008cb6adbd9838b81582abMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/42314/3/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD531843/423142022-06-07 11:21:20.354oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-06-07T14:21:20Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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