Análise molecular dos genes nid e cyp e avaliação da degradação de pireno por isolados de Mycobacterium sp
Data
2017-07-07
Autores
Silva, Natalia Maria da 
Orientadores
Niero, Cristina Viana
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are compounds found in the environment as a result of incomplete combustion of organic matter or the anthropogenic activity of exploration, refining and petroleum derivatives. They have complex structures with low solubility in water and remain for long periods in the environment being considered pollutants. Mycobacterium vanbaalenii-PYR1 was the first described microorganism with the ability to degrade pyrene, a polycyclic aromatic hydrocarbon. Sequencing of the genome of this strain revealed the presence of a region specialized in the degradation of HPA, called region A, containing genes encoding dioxygenase (nid). In addition, genes dispersed in the genome that encode monooxygenases (cyp150) with involvement in the degradation of these compounds have been described. Thus, this work investigated the presence of the nid and cyp genes in five Mycobacterium sp isolates by PCR and hybridizations with specific probes, besides the degradation of pyrene by phenotypic tests and by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). In the first stage of the work, the identification of the isolates was performed by the analysis of three essential genes by sequencing and the results obtained allowed to conclude that the isolates of this study are related to M. vanbaalenii and M. austroafricanum species. All isolates analyzed showed the ability to degrade pyrene by phenotypic tests. Gas chromatographic analyzes suggest that the MYC038, MYC040 and MYC211 isolates degrade 69.5%, 60.3% and 50.5% pyrene, respectively, over a period of 14 days. PCR results and hybridizations revealed the presence of only nidA and cyp150 genes in all isolates analyzed. The nidB, nidA3, nidB3 and ferredoxin phtAcAd genes were not identified in any of the isolates analyzed in this study suggesting their absence. Analyzes of the nidB2 gene did not allow to conclude its presence / absence. These data re-inforce the hypothesis of the present work that there is polymorphism in the A region of these isolates, and may also imply the existence of a new pathway for the degradation of aromatic hydrocarbons.
Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HPAs) são compostos encontrados no meio ambiente como resultado da combustão incompleta de matéria orgânica ou pela atividade antropogênica da exploração, refino e derivados do petróleo. Possuem estruturas complexas com baixa solubilidade em água e permanecem por longos períodos no ambiente sendo considerados poluentes. Mycobacterium vanbaaleniii-PYR1 foi o primeiro microrganismo com capacidade de degradar pireno, um hidrocarboneto aromático policíclico. O sequenciamento do genoma desta cepa revelou a presença de uma região especializada na degradação de HPA, denominada região A, contendo genes que codificam dioxigenases (nid). Além disso, foram descritos genes dispersos no genoma que codificam monooxigenases (cyp150) com envolvimento na degradação destes compostos. Assim, este trabalho investigou a presença dos genes nid e cyp em cinco isolados de Mycobacterium sp por PCR e hibridações com sondas específicas, além da degradação de pireno por testes fenotípicos e por cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas (CG-EM). Na primeira etapa do trabalho foi realizada a identificação dos isolados pela análise de três genes essenciais por sequenciamento e os resultados obtidos permitiram concluir que os isolados deste estudo são relacionados às espécies M. vanbaalenii e M. austroafricanum. Todos os isolados analisados demonstraram capacidade de degradar pireno pelos testes fenotípicos. As análises de cromatografia à gás sugerem que os isolados MYC038, MYC040 e MYC211 degradem 69,5%, 60,3% e 50,5% de pireno, respectivamente, em um período de 14 dias. Os resultados de PCR e hibridações revelaram a presença somente dos genes nidA e cyp150 em todos os isolados analisados. Os genes nidB, nidA3, nidB3 e ferredoxina phtAcAd não foram identificados em nenhum dos isolados analisados neste estudo sugerindo sua ausência. As análises do gene nidB2 não permitiram concluir sua presença/ausência. Estes dados reforçam a hipótese do presente trabalho de que existe polimorfismo na região A destes isolados, podendo também implicar na existência de uma nova via de degradação de hidrocarbonetos aromáticos
Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HPAs) são compostos encontrados no meio ambiente como resultado da combustão incompleta de matéria orgânica ou pela atividade antropogênica da exploração, refino e derivados do petróleo. Possuem estruturas complexas com baixa solubilidade em água e permanecem por longos períodos no ambiente sendo considerados poluentes. Mycobacterium vanbaaleniii-PYR1 foi o primeiro microrganismo com capacidade de degradar pireno, um hidrocarboneto aromático policíclico. O sequenciamento do genoma desta cepa revelou a presença de uma região especializada na degradação de HPA, denominada região A, contendo genes que codificam dioxigenases (nid). Além disso, foram descritos genes dispersos no genoma que codificam monooxigenases (cyp150) com envolvimento na degradação destes compostos. Assim, este trabalho investigou a presença dos genes nid e cyp em cinco isolados de Mycobacterium sp por PCR e hibridações com sondas específicas, além da degradação de pireno por testes fenotípicos e por cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas (CG-EM). Na primeira etapa do trabalho foi realizada a identificação dos isolados pela análise de três genes essenciais por sequenciamento e os resultados obtidos permitiram concluir que os isolados deste estudo são relacionados às espécies M. vanbaalenii e M. austroafricanum. Todos os isolados analisados demonstraram capacidade de degradar pireno pelos testes fenotípicos. As análises de cromatografia à gás sugerem que os isolados MYC038, MYC040 e MYC211 degradem 69,5%, 60,3% e 50,5% de pireno, respectivamente, em um período de 14 dias. Os resultados de PCR e hibridações revelaram a presença somente dos genes nidA e cyp150 em todos os isolados analisados. Os genes nidB, nidA3, nidB3 e ferredoxina phtAcAd não foram identificados em nenhum dos isolados analisados neste estudo sugerindo sua ausência. As análises do gene nidB2 não permitiram concluir sua presença/ausência. Estes dados reforçam a hipótese do presente trabalho de que existe polimorfismo na região A destes isolados, podendo também implicar na existência de uma nova via de degradação de hidrocarbonetos aromáticos