Prospecção de microrganismos e genes envolvidos na biodegradação de petróleo e derivados

• Autor(a) principal: Carlos, Aline Cardoso
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27078
• topic: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA; Bibliotecas metagenômicas; Biorremediação; Degradação de hidrocarbonetos

Atividades industriais realizadas pela exploração de petróleo tem gerado uma grande quantidade de resíduos. Os resíduos formados representam um passivo ambiental de grandes proporções, os quais carecem de tratamento adequado. Desta forma, tem sido crescente nos últimos anos o desenvolvimento de estratégias de biorremediação ambiental. Nesse contexto, a abordagem metagenômica foi utilizada no presente trabalho com objetivo de identificar microrganismos e genes associados à biodegradação de hidrocarbonetos e síntese de biossurfactantes, a partir da triagem funcional de biblioteca metagenômica e do isolamento de bactérias. Uma biblioteca metagenômica utilizando DNA ambiental do resíduo de fluido de perfuração de poço de petróleo, foi construída e os clones obtidos em plasmídeo (pBC) e expressos em E. coli (DH10B). Os clones foram selecionados funcionalmente. Para isto, foram utilizados testes qualitativos e quantitativos, como o teste colorimétrico baseado na redução do DCPIP (2,6- diclorofenol indofenol), que permite detectar degradação de hidrocarbonetos. O teste DCPIP revelou 60 clones positivos para atividade de degradação, dos quais 25 foram sequenciados. A predição de ORFs permitiu a identificação de genes envolvidos nas vias de degradação de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos. Além disso, o crescimento dos clones na presença de petróleo, corroboraram com os resultados obtidos no teste DCPIP, revelando habilidade de degradação pelos clones. Seis clones apresentaram estimativa de degradação entre 50 a 80% quando comparado a E.coli DH10BØ (cepa hospedeira com o vetor vazio). Estes seis clones foram selecionados para montagem de dois consórcios (consórcio C e consórcio C + I) os quais foram utilizados para biorremediação do resíduo de fluido de perfuração. No ensaio que avaliou a atividade desidrogenásica foi observada elevada atividade metabólica durante o período de 28 dias. As taxas de degradação foram de 14 e 42% de n-alcanos para os consórcios C e C+ I, respectivamente, sugerindo potencial de aplicação dos consórcios em processos de biorremediação. O sequenciamento dos clones formadores do consórcio, mostrou a presença de genes envolvidos em diferentes vias, além de genes chaves envolvidos na degradação de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos. Bactérias isoladas a partir do resíduo, foram identificadas por meio do sequenciamento do RNAr 16S e apresentaram elevada identidade com representantes dos gêneros Brevibacillus e Bacillus. A abordagem funcional de bibliotecas metagenômicas utilizada no presente trabalho, se mostrou uma excelente estratégia para a prospecção de enzimas atuantes na degradação de hidrocarbonetos do petróleo.