Composição de cianobactérias e análise de genes responsáveis pela biossíntese de cianotoxinas provenientes do Corpo Central I da Represa Billings (São Paulo/SP – Brasil)
| dc.contributor.advisor | Niero, Cristina Viana [UNIFESP] | |
| dc.contributor.advisor-co | Nordi, Cristina Souza Freire [UNIFESP] | |
| dc.contributor.advisor-coLattes | http://lattes.cnpq.br/1133827212627122 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/6723968833615135 | pt_BR |
| dc.contributor.author | Ribeiro, Matheus Santos Freitas [UNIFESP] | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/6891559010654292 | pt_BR |
| dc.coverage.spatial | Diadema | pt_BR |
| dc.date.accessioned | 2023-10-18T11:53:44Z | |
| dc.date.available | 2023-10-18T11:53:44Z | |
| dc.date.issued | 2023-06-27 | |
| dc.description.abstract | Atualmente, as cianobactérias são consideradas os organismos fotossintetizantes mais difundidos em corpos de água doce mundiais. Algumas linhagens produzem metabólitos secundários tóxicos que afetam eucariotos, as cianotoxinas. A Represa Billings, local do estudo, apresenta frequentes florações de cianobactérias e relatos da presença de microcistina e saxitoxina, o que leva à preocupação sanitária, uma vez que se trata de um reservatório utilizado para abastecimento de água potável para as cidades do entorno. Desta forma, este trabalho teve como objetivos: i) identificar as espécies de cianobactérias presentes nas amostras, ii) verificar a densidade dos táxons encontrados, iii) realizar a detecção de genes do cluster gênico responsáveis pela produção de microcistinas e saxitoxinas. Para a coleta, foram escolhidos quatro pontos na Represa Billings, todos localizados no Corpo Central I, compartimento hipereutrófico. As coletas foram realizadas em 2019. Após identificação das espécies e quantificação destes organismos pelo método de Utermöhl, foram calculados os biovolumes (mm³/L) dos táxons. Amostras foram utilizadas para extração de ácidos nucleicos para posterior amplificação do cluster gênico das microcistinas e saxitoxinas por PCR, PCR em tempo real e hibridação, além de quantificação de microcistina por HPLC/MS e de saxitoxina por ELISA. Os resultados mostraram que o biovolume de cianobactérias foi maior do que o observado para os organismos fotossintetizantes eucariotos em todas as amostras, com dominância das cianobactérias variando de 1,19 a 46,2 mm³/L. As espécies Microcystis aeruginosa e Woronichinia naegeliana contribuíram com grande parte do biovolume observado em todas as amostras. Houve amplificação dos genes mcyA, mcyB, mcyE, mcyF, mcyG e mcyJ pela técnica de PCR convencional, enquanto os genes mcyC e mcyD foram detectados somente por PCR em tempo real e hibridação, respectivamente. As microcistinas foram observadas em todas as amostras estudadas, variando de 0,33 a 50,7 ug/L. As variantes de microcistinas mais abundantes nas amostras foram MC-RR, -LR e -YR respectivamente sendo que -LY foi relatada pela primeira vez em águas brasileiras. Com relação as saxitoxinas, os genes sxtA, sxtB, sxtC, sxtD, sxtG, sxtH, sxtT e sxtW foram amplificados por PCR convencional nas doze amostras. Os genes sxtIJKL, sxtN, sxtS, sxtU e sxtX foram avaliados por hibridação e apenas duas amostras (P1 e P2, Coleta 3) não ocorreram a deteção dos genes sxtU e sxtS pelas técnicas utilizadas. As concentrações de saxitoxina variaram de 0,05 a 0,087 ug/L nas amostras analisadas. Espécies conhecidamente produtoras de microcistina, como Microcystis aeruginosa, e de saxitoxina, como Raphidiopsis raciborskii, foram observadas durante o monitoramento dos táxons presentes de cianobactérias. Este trabalho reforça a possibilidade da utilização de técnicas de biologia molecular para monitoramento de cianotoxinas associadas ou não à métodos químicos ou bioquímicos. | pt_BR |
| dc.description.abstract | Currently, cyanobacteria are considered the most widespread photosynthetic organisms in freshwater bodies worldwide. Some strains produce toxic secondary metabolites that affect eukaryotes, cyanotoxins. The Billings Reservoir, the study site, has frequent cyanobacterial blooms and reports of the presence of microcystin and saxitoxin, which leads to health concerns, since it is a reservoir used to supply drinking water to the surrounding cities. Thus, this work aimed to: i) identify the species of cyanobacteria present in the samples, ii) verify the density of the taxa found, iii) perform the detection of genes of the gene cluster responsible for the production of microcystins and saxitoxins. For the collection, four points were chosen in the Billings Reservoir, all located in the Central Body I, hypereutrophic compartment. The collections were carried out in 2019. After identifying the species and quantifying these organisms by the Utermöhl method, the biovolumes (mm³/L) of the taxa were calculated. Samples were used for nucleic acid extraction for subsequent amplification of the microcystin and saxitoxin gene cluster by PCR, real-time PCR and hybridization, in addition to quantification of microcystin by HPLC/MS and saxitoxin by ELISA. The results showed that the biovolume of cyanobacteria was greater than that observed for eukaryotic photosynthetic organisms in all samples, with dominance of cyanobacteria ranging from 1.19 to 46.2 mm³/L. The species Microcystis aeruginosa and Woronichinia naegeliana contributed with a large part of the biovolume observed in all samples. There was amplification of the mcyA, mcyB, mcyE, mcyF, mcyG and mcyJ genes by the conventional PCR technique, while the mcyC and mcyD genes were only detected by real-time PCR and hybridization, respectively. Microcystins were observed in all samples studied, ranging from 0.33 to 50.7 ug/L. The most abundant microcystin variants in the samples were MC-RR, -LR and -YR were, respectively, the most abundant and -LY was reported for the first time in Brazilian waters. Regarding saxitoxins, the sxtA, sxtB, sxtC, sxtD, sxtG, sxtH, sxtT and sxtW genes were amplified by conventional PCR in the twelve samples. The sxtIJKL, sxtN, sxtS, sxtU and sxtX genes were evaluated by hybridization and only two samples (P1 and P2, Collection 3) did not detect the sxtU and sxtS genes by the techniques used. Saxitoxin concentrations ranged from 0.05 to 0.087 ug/L in the analyzed samples. Species known to produce microcystin, such as Microcystis aeruginosa, and saxitoxin, such as Raphidiopsis raciborskii, were observed during the monitoring of present taxa of cyanobacteria. This work reinforces the possibility of using molecular biology techniques to monitor cyanotoxins associated or not with chemical or biochemical methods. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | pt_BR |
| dc.emailadvisor.custom | cristina.viana@unifesp.br | pt_BR |
| dc.format.extent | 76 f. | pt_BR |
| dc.identifier.citation | RIBEIRO, Matheus S. Freitas. Composição de cianobactérias e análise de genes responsáveis pela biossíntese de cianotoxinas provenientes do Corpo Central I da Represa Billings (São Paulo/SP – Brasil). 2023. 76 f. Tese (Doutorado em Biologia Química) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo, Diadema, 2023. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/69357 | |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Paulo | pt_BR |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | pt_BR |
| dc.subject | Dot blotting | pt_BR |
| dc.subject | Eutrofização | pt_BR |
| dc.subject | sxtU | pt_BR |
| dc.subject | sxtS | pt_BR |
| dc.subject | MC-LY | pt_BR |
| dc.subject | Eutrophication | pt_BR |
| dc.title | Composição de cianobactérias e análise de genes responsáveis pela biossíntese de cianotoxinas provenientes do Corpo Central I da Represa Billings (São Paulo/SP – Brasil) | pt_BR |
| dc.title.alternative | Composition of cyanobacteria and analysis of genes responsible for biosynthesis of cyanotoxins from Central Body I of Billings Dam (São Paulo/SP – Brazil) | pt_BR |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | pt_BR |
| unifesp.campus | Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF) | pt_BR |
| unifesp.graduateProgram | Biologia Química | pt_BR |
| unifesp.knowledgeArea | Biologia Química | pt_BR |