Microbiota associada a esponjas marinhas e de água doce: diversidade e composição da comunidade procariótica podem trazer pistas sobre a importância do microbioma na ocupação de novos habitats

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fernandes, Michelle Guzmán de
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41135/tde-02072024-104351/
Resumo: A simbiose tem sido objeto de estudos interdisciplinares desde o séc. XIX. Ao longo das décadas, descobertas feitas acerca das interações entre microbiota e hospedeiro levaram a mudanças de paradigma em diversas áreas, inclusive questionando o conceito de indivíduo e trazendo o conceito de holobionte como unidade ecológica e evolutiva. O fenômeno da simbiose tem se mostrado cada vez mais uma regra entre os organismos, tendo tido influência sobre grandes passos evolutivos como o surgimento da célula eucarionte, o aparecimento da multicelularidade e a diversificação das formas de vida. Esponjas são os metazoários mais basais, conhecidos pela diversidade e complexidade de suas microbiotas associadas. A relação simbiótica desses animais com microorganismos data de mais de 500 milhões de anos, tendo surgido previamente à irradiação do grupo e seu estabelecimento em diferentes ambientes. A colonização do ambiente de água doce pelas esponjas implicou numa série de adaptações às novas condições ambientais, incluindo possíveis alterações na interação com a microbiota. Neste trabalho a microbiota de esponjas marinhas e de água doce foi analisada através de metabarcoding e técnicas de cultivo e isolamento de cepas, com o objetivo de observar características na estrutura e composição desses microbiomas que possam nos fornecer pistas sobre como a colonização da água doce pode ter modificado as interações hospedeiro-microbiota em esponjas. Nossos resultados indicam a existência de uma microbiota compartilhada por indivíduos dos dois ambientes. Por outro lado, foi observada também a presença de associações específicas com grupos particulares sendo mais enriquecidos em cada ambiente. Além disso, a microbiota de esponjas de água doce se mostrou mais rica e diversa do que aquela de esponjas marinhas. Nossas observações também sugerem a existência de uma redundância funcional, com grupos distintos potencialmente exercendo funções análogas em esponjas marinhas e de água doce. Os resultados obtidos indicam que durante o processo de colonização da água doce, novos simbiontes podem ter sido recrutados do ambiente, mas que de maneira geral o papel funcional da microbiota se manteve relativamente conservado. A análise de formas de reprodução assexuada de esponjas desses dois ambientes também nos possibilitou fazer a comparação com indivíduos adultos pela primeira vez. Foi observada uma grande similaridade entre esses microbiomas, com sinais de que o modo de transmissão que mais influencia a comunidade procariótica nessas estruturas seja a transmissão vertical.
id USP_055923e6e8db6f27a087fae7893e7cba
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-02072024-104351
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Microbiota associada a esponjas marinhas e de água doce: diversidade e composição da comunidade procariótica podem trazer pistas sobre a importância do microbioma na ocupação de novos habitatsMicrobiota associated to marine and freshwater sponges: diversity and composition of the prokaryotic community may provide clues about the importance of the microbiome in the occupation of new habitatsBacteriaBactériasEsponjasMicrobiotaMicrobiotaSimbioseSpongesSymbiosisA simbiose tem sido objeto de estudos interdisciplinares desde o séc. XIX. Ao longo das décadas, descobertas feitas acerca das interações entre microbiota e hospedeiro levaram a mudanças de paradigma em diversas áreas, inclusive questionando o conceito de indivíduo e trazendo o conceito de holobionte como unidade ecológica e evolutiva. O fenômeno da simbiose tem se mostrado cada vez mais uma regra entre os organismos, tendo tido influência sobre grandes passos evolutivos como o surgimento da célula eucarionte, o aparecimento da multicelularidade e a diversificação das formas de vida. Esponjas são os metazoários mais basais, conhecidos pela diversidade e complexidade de suas microbiotas associadas. A relação simbiótica desses animais com microorganismos data de mais de 500 milhões de anos, tendo surgido previamente à irradiação do grupo e seu estabelecimento em diferentes ambientes. A colonização do ambiente de água doce pelas esponjas implicou numa série de adaptações às novas condições ambientais, incluindo possíveis alterações na interação com a microbiota. Neste trabalho a microbiota de esponjas marinhas e de água doce foi analisada através de metabarcoding e técnicas de cultivo e isolamento de cepas, com o objetivo de observar características na estrutura e composição desses microbiomas que possam nos fornecer pistas sobre como a colonização da água doce pode ter modificado as interações hospedeiro-microbiota em esponjas. Nossos resultados indicam a existência de uma microbiota compartilhada por indivíduos dos dois ambientes. Por outro lado, foi observada também a presença de associações específicas com grupos particulares sendo mais enriquecidos em cada ambiente. Além disso, a microbiota de esponjas de água doce se mostrou mais rica e diversa do que aquela de esponjas marinhas. Nossas observações também sugerem a existência de uma redundância funcional, com grupos distintos potencialmente exercendo funções análogas em esponjas marinhas e de água doce. Os resultados obtidos indicam que durante o processo de colonização da água doce, novos simbiontes podem ter sido recrutados do ambiente, mas que de maneira geral o papel funcional da microbiota se manteve relativamente conservado. A análise de formas de reprodução assexuada de esponjas desses dois ambientes também nos possibilitou fazer a comparação com indivíduos adultos pela primeira vez. Foi observada uma grande similaridade entre esses microbiomas, com sinais de que o modo de transmissão que mais influencia a comunidade procariótica nessas estruturas seja a transmissão vertical.Symbiosis has been the subject of interdisciplinary studies since the 19th century. Over the decades, discoveries about the interactions between microbiota and host have led to paradigm shifts in various areas, questioning the concept of an individual and introducing the concept of the holobiont as an ecological and evolutionary unit. The phenomenon of symbiosis has increasingly been recognized as a rule instead of an exception among organisms. There is evidence of symbiosis influencing major evolutionary steps such as the emergence of eukaryotic cells, the advent of multicellularity, and the diversification of life forms. Sponges are the most basal metazoans, known for the diversity and complexity of their associated microbiomes. The symbiotic relationship between these animals and the microorganisms dates back over 500 million years, preceding the radiation of the group and its establishment in different environments. The colonization of freshwater environments by sponges involved a series of adaptations to new environmental conditions, including possible changes in the host-microbiome interactions. In this study, the microbiota of marine and freshwater sponges was analyzed using metabarcoding and culture-dependent techniques, with the objective to find characteristics in the structure and composition of these microbiomes that may provide insights into how freshwater colonization may have modified host-microbiota interactions in sponges. Our results indicate the existence of a shared microbiota present in individuals from both environments. On the other hand, specific associations with particular groups were also observed, with particular groups being enriched in different environments. Furthermore, the microbiome of freshwater sponges showed higher diversity and richness indices than that of marine sponges. Our observations also suggest the existence of functional redundancy, with distinct groups potentially performing analogous functions in marine and freshwater sponges. The results obtained here indicate that new symbionts may have been recruited from the environment during freshwater colonization, although functional roles of the microbiota seem to have remained relatively conserved. The analysis of the microbiome associated to asexual reproduction in sponges from these two environments also allowed us to compare them with adult individuals for the first time. A great similarity was observed between the microbiomes of adults and offspring, indicating that vertical transmission may be the main factor influencing the structure of the prokaryotic community.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCustódio, Márcio ReisFernandes, Michelle Guzmán de2024-04-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41135/tde-02072024-104351/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-07-02T19:57:02Zoai:teses.usp.br:tde-02072024-104351Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-07-02T19:57:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Microbiota associada a esponjas marinhas e de água doce: diversidade e composição da comunidade procariótica podem trazer pistas sobre a importância do microbioma na ocupação de novos habitats
Microbiota associated to marine and freshwater sponges: diversity and composition of the prokaryotic community may provide clues about the importance of the microbiome in the occupation of new habitats
title Microbiota associada a esponjas marinhas e de água doce: diversidade e composição da comunidade procariótica podem trazer pistas sobre a importância do microbioma na ocupação de novos habitats
spellingShingle Microbiota associada a esponjas marinhas e de água doce: diversidade e composição da comunidade procariótica podem trazer pistas sobre a importância do microbioma na ocupação de novos habitats
Fernandes, Michelle Guzmán de
Bacteria
Bactérias
Esponjas
Microbiota
Microbiota
Simbiose
Sponges
Symbiosis
title_short Microbiota associada a esponjas marinhas e de água doce: diversidade e composição da comunidade procariótica podem trazer pistas sobre a importância do microbioma na ocupação de novos habitats
title_full Microbiota associada a esponjas marinhas e de água doce: diversidade e composição da comunidade procariótica podem trazer pistas sobre a importância do microbioma na ocupação de novos habitats
title_fullStr Microbiota associada a esponjas marinhas e de água doce: diversidade e composição da comunidade procariótica podem trazer pistas sobre a importância do microbioma na ocupação de novos habitats
title_full_unstemmed Microbiota associada a esponjas marinhas e de água doce: diversidade e composição da comunidade procariótica podem trazer pistas sobre a importância do microbioma na ocupação de novos habitats
title_sort Microbiota associada a esponjas marinhas e de água doce: diversidade e composição da comunidade procariótica podem trazer pistas sobre a importância do microbioma na ocupação de novos habitats
author Fernandes, Michelle Guzmán de
author_facet Fernandes, Michelle Guzmán de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Custódio, Márcio Reis
dc.contributor.author.fl_str_mv Fernandes, Michelle Guzmán de
dc.subject.por.fl_str_mv Bacteria
Bactérias
Esponjas
Microbiota
Microbiota
Simbiose
Sponges
Symbiosis
topic Bacteria
Bactérias
Esponjas
Microbiota
Microbiota
Simbiose
Sponges
Symbiosis
description A simbiose tem sido objeto de estudos interdisciplinares desde o séc. XIX. Ao longo das décadas, descobertas feitas acerca das interações entre microbiota e hospedeiro levaram a mudanças de paradigma em diversas áreas, inclusive questionando o conceito de indivíduo e trazendo o conceito de holobionte como unidade ecológica e evolutiva. O fenômeno da simbiose tem se mostrado cada vez mais uma regra entre os organismos, tendo tido influência sobre grandes passos evolutivos como o surgimento da célula eucarionte, o aparecimento da multicelularidade e a diversificação das formas de vida. Esponjas são os metazoários mais basais, conhecidos pela diversidade e complexidade de suas microbiotas associadas. A relação simbiótica desses animais com microorganismos data de mais de 500 milhões de anos, tendo surgido previamente à irradiação do grupo e seu estabelecimento em diferentes ambientes. A colonização do ambiente de água doce pelas esponjas implicou numa série de adaptações às novas condições ambientais, incluindo possíveis alterações na interação com a microbiota. Neste trabalho a microbiota de esponjas marinhas e de água doce foi analisada através de metabarcoding e técnicas de cultivo e isolamento de cepas, com o objetivo de observar características na estrutura e composição desses microbiomas que possam nos fornecer pistas sobre como a colonização da água doce pode ter modificado as interações hospedeiro-microbiota em esponjas. Nossos resultados indicam a existência de uma microbiota compartilhada por indivíduos dos dois ambientes. Por outro lado, foi observada também a presença de associações específicas com grupos particulares sendo mais enriquecidos em cada ambiente. Além disso, a microbiota de esponjas de água doce se mostrou mais rica e diversa do que aquela de esponjas marinhas. Nossas observações também sugerem a existência de uma redundância funcional, com grupos distintos potencialmente exercendo funções análogas em esponjas marinhas e de água doce. Os resultados obtidos indicam que durante o processo de colonização da água doce, novos simbiontes podem ter sido recrutados do ambiente, mas que de maneira geral o papel funcional da microbiota se manteve relativamente conservado. A análise de formas de reprodução assexuada de esponjas desses dois ambientes também nos possibilitou fazer a comparação com indivíduos adultos pela primeira vez. Foi observada uma grande similaridade entre esses microbiomas, com sinais de que o modo de transmissão que mais influencia a comunidade procariótica nessas estruturas seja a transmissão vertical.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-04-29
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.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41135/tde-02072024-104351/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41135/tde-02072024-104351/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1809090309529796608