Desmonostoc salinum CCM-UFV059, a novel cyanobacteria from a saline- alkaline lake: molecular and physiological responses to light, desiccation and salt stress

• Autor(a) principal: Alvarenga, Luna Viggiano de
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27545
• topic: Cianobactéria; Stress (Fisiologia); Biomassa; Fisiologia Vegetal

Cianobactérias são procariotos fotossintetizantes e estão entre os organismos mais antigos da Terra. Durante sua longa evolução, as cianobactérias desenvolveram uma enorme diversidade em termos de morfologia, plasticidade metabólica e propriedades moleculares, fatores importantes para lidar com condições ambientais limitantes e que permitiram o sucesso ecológico deste grupo em quase todos os ambientes. A primeira parte deste trabalho consistiu na caracterização taxonômica da cepa Desmonostoc salinum CCM-UFV059, uma cianobactéria filamentosa heterocitada isolada de um ambiente hipersalino. Em conjunto, os dados obtidos permitiram a descrição da primeira cepa do gênero Desmonostoc oriunda de um ambiente salino. Como a maioria dos estudos sobre aclimatação ao sal em cianobactérias foi realizada em linhagens unicelulares, que não podem fixar N 2 , a segunda parte deste trabalho focou na identificação dos principais mecanismos de aclimatação ao sal empregados por Desmonostoc salinum CCM-UFV059. Para tanto, foi realizado um estudo comparativo utilizando a cepa modelo Nostoc PCC7120. Com efeito, células de Nostoc PCC7120 apresentaram teor intracelular de sódio quatro vezes maior que células de Desmonostoc salinum CCM-UFV059, sendo estas últimas capazes de sustentar a atividade fotossintética até 0,5 M de NaCl, concentração essa na qual Nostoc PCC7120 não mais apresentava atividade fotossintética. Além disso, Desmonostoc salinum CCM-UFV059 produziu grande concentração de sacarose em resposta a limitação hídrica, o que permitiu a sobrevivência dessa cepa ao estresse severo de dessecação. A presença de lipídios altamente insaturados concomitantemente com uma alta produção de sacarose e capacidade de manter o sódio fora das células, explicam, ao menos parcialmente, a capacidade de Desmonostoc salinum CCM-UFV059 em se adaptar a altas salinidades e resistir a longos períodos de dessecação. Coletivamente, os resultados obtidos fornecem informações iniciais sobre adaptações fisiológicas que explicariam a notável tolerância ao sal e a dessecação pela espécie Desmonostoc salinum CCM-UFV059. Devido as potenciais aplicações biotecnológicas apresentadas por cianobactérias, incluindo a produção de biomassa para consumo humano e animal além de metabólitos de interesse industrial, a terceira parte deste trabalho buscou investigar as respostas fisiológicas e metabólicas de Desmonostoc salinum CCM- UFV059 frente à diferentes disponibilidades de luz e fotoperíodo, visando encontrar o regime de luz adequado para a máxima produção de biomassa e também compreender melhor como distintas condições de crescimento interferem no metabolismo basal dessa cianobactéria. Em síntese, Desmonostoc salinum CCM-UFV059 possui uma alta plasticidade metabólica podendo ser cultivada em uma ampla gama de regimes luminosos, o que possibilitaria o cultivo aberto e uso comercial dessa espécie, que apresenta grande potencial biotecnológico. Não obstante, estudos são ainda necessários para viabilizar o cultivo e uso de Desmonostoc salinum CCM-UFV059 em larga escala.