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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Pedro Avelino Maia de Andrade
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2017
Orientador
Banca examinadora
Andreote, Fernando Dini (Presidente)
Fiore, Marli de Fatima
Lira, Simone Possedente de
Rodrigues, Andre
Santos, Suikinai Nobre
Título em português
O genótipo do hospedeiro e as condições ambientais como moduladores da comunidade bacteriana associada
Palavras-chave em português
Anthurium alcatrazense
Cianobactérias
Comunidade bacteriana
Microrganismo-hospedeiros
Padrões de associação
Resumo em português
Sabe-se que humanos, plantas e animais são colonizados por uma elevada diversidade de microrganismos e que esses organismos eucariotos dependem destes microrganismos para manutenção do seu desenvolvimento. Usando dois modelos de associação microrganismo-hospedeiro, foi testado a hipótese de que hospedeiros pertencentes a domínios da vida distintos, apesar de suas particularidades estruturais, genotípicas, filogenéticas e fisiológicas, compartilham similaridades nos modos de associação com a comunidade bacteriana. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi mapear a comunidade bacteriana associada a plantas do gênero Anthurium endêmicas e/ou não. Paralelamente, mapear a comunidade bacteriana associada a gêneros distintos de cianobactérias, ao longo da curva de crescimento e quando esta é submetida a condições de cultivo distintas. Como resultados, primeiramente, foi observado que plantas Anthurium alcatrazense endêmicas da Ilha apresentam riqueza e diversidade menor que as plantas da espécie Anthurium loefgrenii coletada na ilha de Alcatrazes e também menor que as plantas Anthurium intermedium e Anthurium pentaphyllum coletadas na região de continente. Também foi observado que a estrutura da comunidade bacteriana associada as plantas de A. alcatrazense é distinta quando comparada com as plantas coletadas no continente e também da própria ilha de Alcatrazes. Essa dissimilaridade foi principalmente representada por OTUs afiliadas à Betaproteobacteria e Gammaproteobacteria. Esses resultados sugerem especificidade microrganismo-hospedeiro. Considerando a associação cianobactéria e bactérias heterotróficas, os resultados demonstraram que a comunidade bacteriana associada é especifica de acordo com o gênero de cianobactéria, composta principalmente por classes apresentando abundância relativa de sequencias distintas como, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Flavobacteria e Cytophagia. Por outro lado, foi possível observar que ao longo das fases de multiplicação da linhagem Microcystis aeruginosa, ocorre uma sucessão de grupos bacterianos, sendo principalmente representado pela variação da abundância de Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria e Flavobacteria relativo a fase estacionaria de multiplicação. Quando submetida em condições de cultivo distintas, foi possível observar que variações nas taxas de multiplicação da cianobactéria influenciaram uma modulação da estrutura da comunidade bacteriana associada, desta forma sugerindo que rápidas alterações na estrutura da comunidade bacteriana associada a M. aeruginosa, é resultado de processos de auto-regulação entre cianobactéria e bactérias heterotróficas associadas. De forma geral, pode-se sugerir que hospedeiros distintos apresentam padrões de associações com as bactérias similares, podendo estas similaridades sugerir estratégias para um melhor entendimento e manejo dos ecossistemas.
Título em inglês
The host genotype and environmental conditions as modulators of the associated bacterial community
Palavras-chave em inglês
A. alcatrazense
Association patterns
Bacterial community
Cyanobacteria
Microorganism-hosts
Resumo em inglês
It is known that humans, plants and animals are colonized by a high diversity of microorganisms and that these eukaryotic organisms depend on these microorganisms to maintain their development. Using two microorganism-host association models, we hypothesized that hosts belonging to distinct domains of life, despite their structural, genotypic, phylogenetic and physiological particularities, share similarities in the modes of association with the bacterial community. Thus, the objective of this work was to map the bacterial community associated with plants of the genus Anthurium endemic and / or not. In parallel, map the bacterial community associated with distinct genera of cyanobacteria, along the growth curve of and when it is submitted to different culture conditions. In this context, we observed that Anthurium alcatrazense plants endemic to the Island, present less richness and diversity than the plants of the species Anthurium loefgrenii collected in the island of Alcatrazes and smaller than the plants Anthurium intermedium and Anthurium penthaphyllum collected in the continent. We found that the structure of the bacterial community associated with the plants of A. alcatrazense is distinct when compared to the plants collected in the continent and island of Alcatrazes itself. This dissimilarity was mainly represented by OTUs affiliated with Betaproteobacteria and Gammaproteobacteria. These results suggest microorganism-host specificity. Considering the association cyanobacteria and heterotrophic bacteria, the results demonstrated that the associated bacterial community is specific according to the genus of cyanobacteria, composed mainly by abundance distinct from those of classes, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Flavobacteria and Cytophagia. On the other hand, it was possible to observe that during the multiplication stages of the Microcystis aeruginosa strain, a succession of bacterial groups occurs, mainly represented by the variation of the abundance of Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria and Flavobacteria relative to the stationary phase of multiplication. When submitted under different culture conditions, it was possible to observe that variations in cyanobacteria multiplication rates influenced a modulation of the associated bacterial community structure, thus suggesting that rapid changes in the bacterial community structure associated with M. aeruginosa is a result of processes of self-regulation between cyanobacteria and associated heterotrophic bacteria. In general, distinct hosts show patterns of associations with similar bacteria, and these similarities may suggest strategies for a better understanding and management of ecosystems.
 
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Data de Publicação
2018-01-17
 
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