Análise polifásica de estirpes brasileiras de beta-rizóbios do gênero Paraburkholderia

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dc.contributor.advisorHungria, Mariangela [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorPaulitsch, Fabianept_BR
dc.contributor.bancaBatista, Jesiane Stefânia da Silvapt_BR
dc.contributor.bancaReis Junior, Fábio Bueno dospt_BR
dc.contributor.bancaHelene, Luisa Caroline Ferrazpt_BR
dc.contributor.bancaRibeiro, Renan Augustopt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T12:12:09Z
dc.date.available2024-05-01T12:12:09Z
dc.date.created2021.00pt_BR
dc.date.defesa23.06.2021pt_BR
dc.description.abstractResumo: Um grupo restrito de bactérias diazotróficas presentes no solo é capaz de realizar simbiose com plantas da familia Fabaceae, levando à formação de nódulos radiculares, especializados no processo de Fixação Biológica do Nitrogênio (FBN) Esses microrganismos são coletivamente chamados de rizóbios e estão presentes nas classes Alfa e Betaproteobacteria Dentre as Betaproteobacterias, o gênero Paraburkholderia se destaca pela sua diversidade, encontrada especialmente no Brasil e na África do Sul No sentido de melhor compreender a diversidade e evolução de rizóbios do gênero Paraburkholderia, quatro estudos foram conduzidos Utilizando a taxonomia polifásica, foram descritas as novas espécies P guartelaensis (Estudo 1), P atlantica e P franconis (Estudo 2) A espécie P guartelaensis foi isolada de nódulos de Mimosa gymnas em uma região de ecótono entre a Mata Atlântica e o Cerrado As análises filogenéticas revelaram que as estirpes em estudo apresentam uma posição isolada em relação as outras espécies conhecidas do gênero: apresentou como espécies mais próximas P oxyphila na análise do 16S RNAr, compartilhando 98,7–98,9% de IN (identidade nucleotídica), e P nodosa Br3437T na análise de sequências multilocus (MLSA), apresentando menos de 95,7% de IN Análises comparativas baseadas em sequenciamento genômico resultaram em valores inferiores aos sugeridos para a delimitação de espécie, respaldando a descrição da nova espécie No mesmo sentido, o estudo 2 descreve as espécies P atlantica e P franconis, isoladas de solos da Mata Atlantica no estado do Rio de Janeiro, utilizando como plantas-iscas Mimosa pudica e Phaseolus vulgaris As estirpes de P atlantica apresentaram maior IN na filogenia do 16S RNAr (99,6%) e MLSA (96,5%) com P piptadeniae enquanto as estirpes de P franconis apresentaram como espécie mais próxima P tuberum, com IN de 99% e 96% nas filogenias do 16S RNAr e MLSA, respectivamente Nas análises genômicas, as estirpes de P atlantica e P franconis apresentaram os valores de 94,4% e 92,7% de identidade genômica com as espécies mais próximas O estudo 3 identificou simbiovares dentre as espécies de rizóbios do gênero Paraburkholderia Os genes simbióticos nodA, nodC e nifH foram submetidos à análises filogenéticas, revelando a presença de pelo menos cinco simbiovares distintos dentro do gênero Paraburkholderia, com alto suporte estatístico Os simbiovares sugeridos foram denominados como mimosae, atlantica, tropicalis, piptadeniae e africana Por fim, o estudo 4 tem como objetivo realizar uma revisão sobre Paraburkholderia nodulíferas com ênfase em estirpes brasileiras As informações foram relacionadas com a descoberta da capacidade de nodulação e FBN pelas bactérias desse gênero, o histórico taxônomico, a distribuição mundial das espécies, a presença de simbiovares, características filogenéticas, ecológicas e o potencial agrobiotecnológico Os referidos estudos demonstram que o Brasil é um rico reservatório de espécies nodulíferas de Paraburkholderia e nossos resultados contribuíram para compreensão das relações evolutivas dentre as espécies do gênero e com seus hospedeiros Por fim, os quatro estudos reforçam a grande diversidade genotípica e metabólica de rizóbios do gênero Paraburkholderia, em especial no Brasil, que pode ser considerado um importante centro de diversidade do gênero e fonte de bactérias com potenciais inovadorespt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: A restricted group of diazotrophic bacteria that inhabit the soil is able to perform symbiosis with plants of the Fabaceae family, leading to the development of an organ in the root called nodule, specialized in the Biological Nitrogen Fixation (BNF) process These microorganisms are collectively called rhizobia and can be found in the Alpha and Betaproteobacteria classes Among the Betaproteobacteria, the Paraburkholderia genus stands out for its diversity, especially in Brazil and South Africa In order to better understand the diversity and evolution of rhizobia of the genus Paraburkholderia, four studies were conducted A polyphasic approach was conducted resulting in description of the new species P guartelaensis (study 1), P atlantica and P franconis (study 2) The P guartelaensis species was isolated from Mimosa gymnas nodules in an ecotone region between the Atlantic Forest and the Cerrado biomes The phylogenetic analysis revealed that the strains under study presented an isolated position in relation to other known species of the genus, with P oxyphila as the closest species in the 16S rRNA analysis, sharing 987–989% of NI (nucleotide identity), and P nodosa Br3437T in the Multilocus Sequence Analysis (MLSA), presenting less than 957% of NI Comparative analysis based on genomic sequencing resulted in values lower than those suggested for species delimitation, supporting the description of the new species Similarly, the second study describes P atlantica and P franconis species, isolated from Atlantic Forest soils in the Rio de Janeiro state, using Mimosa pudica and Phaseolus vulgaris as trap plants The P atlantica strains showed the higher NI with P piptadeniae in the phylogeny of 16S rRNA (996%) and MLSA (965%), while P franconis strains presented P tuberum as the closest species, with NI of 99% and 96% in the 16S rRNA and MLSA phylogenies, respectively In the genomic analysis, the P atlantica and P franconis strains presented 944% and 927% of genomic identity with the closest species The third identified symbiovars among the rhizobia species in the Paraburkholderia genus The phylogenetic analysis of the symbiotic genes nodA, nodC and nifH revealed the presence of at least five distinct symbiovars within Paraburkholderia, with high statistical support The proposed symbiovars were named as mimosae, atlantica, tropicalis, piptadeniae and africana Finally, study 4 aims to carry out a review of nodulating Paraburkholderia emphasizing Brazilian strains The gathered information is based in the discovery of the nodulation capacity and FBN by bacteria of this genus, the taxonomic history, the world distribution of the species, the presence of symbiovars, phylogenetic and ecological characteristics and the agrobiotechnological potential These studies demonstrate that Brazil is a rich reservoir of nodulating Paraburkholderia species and our results contributed to the understanding of the evolutionary relationships among the species of the genus and with their hosts plants Finally, the four studies reinforce the great genotypic and metabolic diversity of rhizobia of the Paraburkholderia genus, especially in Brazil, which can be considered an important center of diversity of the genus and source of bacteria with innovative potentialpt_BR
dc.description.notesTese (Doutorado em Microbiologia) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Microbiologiapt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/9814
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeDoutoradopt_BR
dc.relation.coursenameMicrobiologiapt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Biológicaspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Microbiologiapt_BR
dc.subjectBactérias Gram-negativaspt_BR
dc.subjectBrasilpt_BR
dc.subjectBeta-rizóbiospt_BR
dc.subjectBrasilpt_BR
dc.subjectParaburkholderiapt_BR
dc.subjectGram-negative bacteria - Brazilpt_BR
dc.subjectbeta-rhizobia - Brazilpt_BR
dc.subjectBiological nitrogen fixation - Brazilpt_BR
dc.subjectParaburkholderia - Brazilpt_BR
dc.titleAnálise polifásica de estirpes brasileiras de beta-rizóbios do gênero Paraburkholderiapt_BR
dc.typeTesept_BR

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