Determinação da biodiversidade de Archaea e Bacteria da mata atlântica paranaense

Abstract

A Mata Atlântica brasileira é uma dos 25 centros de maior biodiversidade do mundo. A fração de floresta localizado no estado do Paraná é a mais conservada do país com 100% de sua área atual protegida por lei. Muito se conhece sobre a diversidade de sua fauna e flora, mas pouco se conhece acerca da sua diversidade bacteriana. Esse trabalho representa a primeira descrição da diversidade bacteriana de solos da Mata Atlântica através de métodos moleculares independentes de cultivo. Para tanto 10 amostras de solo, denominadas MA01 a MA10, foram coletadas ao longo da estrada da Graciosa, que atravessa a porção mais conservada da floresta. O DNA total dessas amostras foi extraído e usado como molde em uma reação de PCR com iniciadores universais para o gene 16S rDNA de Bacteria e Archaea. O produto de PCR amplificado foi clonado no vetor pGEM-T e a seqüência dos genes 16S rDNAs foi determinada através do sequenciamento. A comparação das seqüências de 754 clones com o banco de dados de 16S rRNA do RDP II indicou predominância do filo Acidobacteria nas amostras de solo com 49% das sequencias. O segundo filo com mais representantes foi o das Proteobactéria com 26% das seqüências. Representantes dos filos de bactérias termofílicas Thermomicrobia e Thermotogae, e dos filos candidatos OP10, também termofílico, e SPAM também foram encontrados. Além disso, 14% das seqüências não apresentaram similaridade com seqüências de 16S rDNA de bactérias conhecidas e não foram classificadas. O seqüenciamento do gene 16S rDNA também permitiu a identificação de bactérias com potencial aplicação no campo da biotecnologia. O índice de diversidade Shannon-Weaver foi calculado para as dez amostras de solo individualmente atingindo um máximo de 4,12 na amostra MA02 e um mínimo de 3,57 na amostra MA08. A amostra MA01 apresentou a maior riqueza de espécies, onde 77 seqüências estavam distribuídos entre 67 espécies (95% de similaridade entre seqüências diferentes). Nenhuma seqüência de espécies do domínio Archaea foi encontrada

Brazilian Atlantic Forest is one of the 25 biodiversity hot-spots in the world. The forest portion located in Paraná state is the most conserved in Brazil with 100% of its area protected by laws. Much is known about the diversity of its fauna and flora, but little is known concerning its microbial diversity. This work represents the first soil microbe diversity description of the Atlantic forest using culture-independent molecular approach. Ten samples of soils, named MA01 to MA10, were collected along the Graciosa Road that crosses a conserved portion of the forest. The total DNA of these samples was extracted and used as template in PCR reactions using a 16S rDNA universal primers for Bacteria and Archaea. The PCR amplification products were cloned into pGEM-T vector and the diversity of 16S rRNAs was determined through the partial sequencing. The comparison of the 754 clones sequences with the RDP II database of 16S rRNA indicated predominance of phylum Acidobacteria in the soil samples with 49%. The second more representative phylum found was of the Proteobacteria with 26% of the sequences. Representatives of termophilic bacteria phylum Thermomicrobia and Thermotogae, and candidates phylum OP10, also thermophilic, and SPAM were also found. Moreover, 14% of the sequences could not be grouped with sequences of 16S rDNA of known bacteria and they were not been classified. The 16S rDNA gene sequencing also allowed the identification of bacteria with potential application in biotechnology. The Shannon-Weaver diversity index was calculated for the ten soil samples individually reaching a maximum of 4.12 in MA02 sample and a minimum of 3.57 in MA08 sample. The MA01 sample had the highest species richness where 77 sequences were distributed in 67 different species (95% of similarity between sequences). No Archeal representant was found.