Expressão diferencial de genes ao longo do crescimento de quatro bactérias em meio com glicose, petróleo e sem fonte de carbono

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fonseca, Marbella Maria Bernardes da
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55982
Resumo: A microbiologia ambiental desempenha um papel crucial na compreensão das interações entre microrganismos e o meio ambiente. Como essas interações podem contribuir na mitigação da contaminação ambiental, uma preocupação crescente em todo o mundo. Este trabalho teve como objetivo estudar a flutuação na diversidade e na expressão gênica de quatro bactérias ao longo das três fases de crescimento (lag, log e estacionária) bacteriano, em ambiente produzido em laboratório. A fim de identificar padrões funcionais, essas bactérias foram submetidas ao crescimento em três diferentes situações: tendo como única fonte de carbono, ou glicose, ou petróleo, ou nenhuma fonte de carbono. O RNA total das bactérias presentes nesses ambientes foi sequenciado, e os dados submetidos às análises de bioinformática e de estatística. A distribuição binomial negativa foi utilizada para modelar os dados de contagem dos fragmentos de RNA. Para as análises de expressão diferencial foi usado a normalização TMM, o teste exato e modelos lineares generalizados com o teste da razão de verossimilhança. As quatro bactérias foram identificadas em todas as amostras, com predominância da bactéria do gênero Acinetobacter, independente da fonte de carbono utilizada e da fase de crescimento. Uma das categorias funcionais com maior abundância entre as amostras foi de genes envolvidos no metabolismo de RNA e de genes sem classificação hierárquica definida. Genes diferencialmente expressos foram identificados entre as amostras para funções envolvidas em metabolismo de resposta a estresse, de mobilidade celular, e degradação de fenol e oxidação do quinol, um derivado do benzeno. Além disso, entre os genes com expressão diferencial significativa estão proteínas hipotéticas. Apesar de não fornecerem informação sobre a função biológica, indicam potencial para descrição de vias metabólicas desconhecidas quando há presença de petróleo no meio em que a bactéria.
id UFRN_c8c0e6e6e670ee2f4f2526d186fd6b01
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/55982
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Fonseca, Marbella Maria Bernardes dahttp://lattes.cnpq.br/4753405406672005Costa, Eliardo Guimarães daMinnicelli, Carolina FonsecaNunes, Marcus Alexandre2023-12-15T20:17:06Z2023-12-15T20:17:06Z2023-12-08FONSECA, Marbella Maria Bernardes da. Expressão diferencial de genes ao longo do crescimento de quatro bactérias em meio com glicose, petróleo e sem fonte de carbono. Orientador: Marcus Alexandre Nunes. 2023. 74 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Estatística) - Departamento de Estatística, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55982A microbiologia ambiental desempenha um papel crucial na compreensão das interações entre microrganismos e o meio ambiente. Como essas interações podem contribuir na mitigação da contaminação ambiental, uma preocupação crescente em todo o mundo. Este trabalho teve como objetivo estudar a flutuação na diversidade e na expressão gênica de quatro bactérias ao longo das três fases de crescimento (lag, log e estacionária) bacteriano, em ambiente produzido em laboratório. A fim de identificar padrões funcionais, essas bactérias foram submetidas ao crescimento em três diferentes situações: tendo como única fonte de carbono, ou glicose, ou petróleo, ou nenhuma fonte de carbono. O RNA total das bactérias presentes nesses ambientes foi sequenciado, e os dados submetidos às análises de bioinformática e de estatística. A distribuição binomial negativa foi utilizada para modelar os dados de contagem dos fragmentos de RNA. Para as análises de expressão diferencial foi usado a normalização TMM, o teste exato e modelos lineares generalizados com o teste da razão de verossimilhança. As quatro bactérias foram identificadas em todas as amostras, com predominância da bactéria do gênero Acinetobacter, independente da fonte de carbono utilizada e da fase de crescimento. Uma das categorias funcionais com maior abundância entre as amostras foi de genes envolvidos no metabolismo de RNA e de genes sem classificação hierárquica definida. Genes diferencialmente expressos foram identificados entre as amostras para funções envolvidas em metabolismo de resposta a estresse, de mobilidade celular, e degradação de fenol e oxidação do quinol, um derivado do benzeno. Além disso, entre os genes com expressão diferencial significativa estão proteínas hipotéticas. Apesar de não fornecerem informação sobre a função biológica, indicam potencial para descrição de vias metabólicas desconhecidas quando há presença de petróleo no meio em que a bactéria.Environmental microbiology plays a crucial role in understanding the interactions between microorganisms and the environment. How these interactions can contribute to mitigating environmental contamination, a growing concern around the world. This work aimed to study the fluctuation in diversity and gene expression of four bacteria throughout the three bacterial growth phases (lag, log and stationary), in a laboratory-produced environment. In order to identify functional patterns, these bacteria were subjected to growth in three different situations: having the only source of carbon, either glucose, or oil, or no carbon source. The total RNA of bacteria present in these environments was sequenced, and the data was subjected to bioinformatics and statistical analysis. The negative binomial distribution was used to model the RNA fragment count data. For differential expression analyses, TMM normalization, the exact test and generalized linear models with the likelihood ratio test were used. The four bacteria were identified in all samples, with a predominance of bacteria of the genus Acinetobacter, regardless of the carbon source used and the growth phase. One of the functional categories with the greatest abundance among the samples was genes involved in RNA metabolism and genes without defined hierarchical classification. Differentially expressed genes were identified between samples for functions involved in stress response metabolism, cell mobility, and phenol degradation and oxidation of quinol, a benzene derivative. Furthermore, among the genes with significant differential expression are hypothetical proteins. Although they do not provide information on biological function, they indicate potential for describing unknown metabolic pathways when there is the presence of oil in the bacteria's environment.Universidade Federal do Rio Grande do NorteEstatísticaUFRNBrasilEstatísticaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRAExpressão diferencialMetatranscriptômicaPetróleoRNA-seqMetatranscriptomicsDifferential expressionPetroleumExpressão diferencial de genes ao longo do crescimento de quatro bactérias em meio com glicose, petróleo e sem fonte de carbonoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALTCC_Marbella_final.pdfTCC_Marbella_final.pdfapplication/pdf5667949https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/55982/1/TCC_Marbella_final.pdfe311108d64ed9a23cfab368094930970MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/55982/2/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD52123456789/559822023-12-15 17:17:06.312oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-12-15T20:17:06Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Expressão diferencial de genes ao longo do crescimento de quatro bactérias em meio com glicose, petróleo e sem fonte de carbono
title Expressão diferencial de genes ao longo do crescimento de quatro bactérias em meio com glicose, petróleo e sem fonte de carbono
spellingShingle Expressão diferencial de genes ao longo do crescimento de quatro bactérias em meio com glicose, petróleo e sem fonte de carbono
Fonseca, Marbella Maria Bernardes da
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Expressão diferencial
Metatranscriptômica
Petróleo
RNA-seq
Metatranscriptomics
Differential expression
Petroleum
title_short Expressão diferencial de genes ao longo do crescimento de quatro bactérias em meio com glicose, petróleo e sem fonte de carbono
title_full Expressão diferencial de genes ao longo do crescimento de quatro bactérias em meio com glicose, petróleo e sem fonte de carbono
title_fullStr Expressão diferencial de genes ao longo do crescimento de quatro bactérias em meio com glicose, petróleo e sem fonte de carbono
title_full_unstemmed Expressão diferencial de genes ao longo do crescimento de quatro bactérias em meio com glicose, petróleo e sem fonte de carbono
title_sort Expressão diferencial de genes ao longo do crescimento de quatro bactérias em meio com glicose, petróleo e sem fonte de carbono
author Fonseca, Marbella Maria Bernardes da
author_facet Fonseca, Marbella Maria Bernardes da
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4753405406672005
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv Costa, Eliardo Guimarães da
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv Minnicelli, Carolina Fonseca
dc.contributor.author.fl_str_mv Fonseca, Marbella Maria Bernardes da
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Nunes, Marcus Alexandre
contributor_str_mv Nunes, Marcus Alexandre
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
topic CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Expressão diferencial
Metatranscriptômica
Petróleo
RNA-seq
Metatranscriptomics
Differential expression
Petroleum
dc.subject.por.fl_str_mv Expressão diferencial
Metatranscriptômica
Petróleo
RNA-seq
Metatranscriptomics
Differential expression
Petroleum
description A microbiologia ambiental desempenha um papel crucial na compreensão das interações entre microrganismos e o meio ambiente. Como essas interações podem contribuir na mitigação da contaminação ambiental, uma preocupação crescente em todo o mundo. Este trabalho teve como objetivo estudar a flutuação na diversidade e na expressão gênica de quatro bactérias ao longo das três fases de crescimento (lag, log e estacionária) bacteriano, em ambiente produzido em laboratório. A fim de identificar padrões funcionais, essas bactérias foram submetidas ao crescimento em três diferentes situações: tendo como única fonte de carbono, ou glicose, ou petróleo, ou nenhuma fonte de carbono. O RNA total das bactérias presentes nesses ambientes foi sequenciado, e os dados submetidos às análises de bioinformática e de estatística. A distribuição binomial negativa foi utilizada para modelar os dados de contagem dos fragmentos de RNA. Para as análises de expressão diferencial foi usado a normalização TMM, o teste exato e modelos lineares generalizados com o teste da razão de verossimilhança. As quatro bactérias foram identificadas em todas as amostras, com predominância da bactéria do gênero Acinetobacter, independente da fonte de carbono utilizada e da fase de crescimento. Uma das categorias funcionais com maior abundância entre as amostras foi de genes envolvidos no metabolismo de RNA e de genes sem classificação hierárquica definida. Genes diferencialmente expressos foram identificados entre as amostras para funções envolvidas em metabolismo de resposta a estresse, de mobilidade celular, e degradação de fenol e oxidação do quinol, um derivado do benzeno. Além disso, entre os genes com expressão diferencial significativa estão proteínas hipotéticas. Apesar de não fornecerem informação sobre a função biológica, indicam potencial para descrição de vias metabólicas desconhecidas quando há presença de petróleo no meio em que a bactéria.
publishDate 2023
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-12-15T20:17:06Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-12-15T20:17:06Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2023-12-08
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv FONSECA, Marbella Maria Bernardes da. Expressão diferencial de genes ao longo do crescimento de quatro bactérias em meio com glicose, petróleo e sem fonte de carbono. Orientador: Marcus Alexandre Nunes. 2023. 74 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Estatística) - Departamento de Estatística, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55982
identifier_str_mv FONSECA, Marbella Maria Bernardes da. Expressão diferencial de genes ao longo do crescimento de quatro bactérias em meio com glicose, petróleo e sem fonte de carbono. Orientador: Marcus Alexandre Nunes. 2023. 74 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Estatística) - Departamento de Estatística, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.
url https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55982
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.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv Estatística
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Estatística
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/55982/1/TCC_Marbella_final.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/55982/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv e311108d64ed9a23cfab368094930970
e9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1802117835446550528