Filogenia molecular e cultivo de Archaea de solos de Cerrado sensu strictoc

Abstract

Há quase 25 anos foi proposto que os procariotos poderiam ser divididos em dois domínios distintos: Bacteria e Archaea. As archaeas foram inicialmente associadas apenas a ambientes extremos, mas com o aumento do uso de abordagens moleculares, membros deste domínio passaram a ser detectados em diversos habitats do nosso planeta, evidenciando sua ubiquidade. Além disso, posteriormente foram identificadas archaeas com metabolismos de importância ecológica que antes acreditavam-se estar restritos a bactérias, como a oxidação de amônia. Apesar dos avanços trazidos pelas técnicas moleculares, a obtenção de cultivos laboratoriais ainda é imprescindível para a compreensão de vários aspectos da biologia dos microrganismos. No Brasil, ainda são escassos os estudos sobre Archaea nos diferentes ambientes naturais. O Cerrado é um extenso e importante bioma de nosso país, mas pouco se sabe sobre a comunidade de archaeas nos solos de suas diferentes fitofisionomias. Além disso, queimadas são eventos ecológicos importantes no Cerrado e não existem estudos sobre o seu efeito na população de archaeas de solos deste ambiente. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar e comparar a comunidade de Archaea em solos de Cerrado sensu stricto que não sofrem queimadas há anos e solos de áreas queimadas bienalmente, além da detecção de archaeas com potencial para oxidação de amônia nestes solos. Outro objetivo do trabalho foi a obtenção de culturas de archaeas provenientes do solo deste bioma. Amostras de solo coletadas em triplicata foram submetidas à extração de DNA total, que foi utilizado em ensaios de PCR com os iniciadores específicos para os genes rRNA 16S e amoA de Archaea. Os resultados obtidos revelaram que a grande maioria das sequências obtidas pertence aos grupos I.1b e I.1c do filo Thaumarcheota. No entanto, apesar das semelhanças encontradas nas análises realizadas, as amostras de solo da área protegida do fogo apresentaram maior abundância de thaumarchaeotas do grupo I.1c, enquanto o solo da área queimada apresentou mais sequências do grupo I.1b. Análises do gene amoA, amplificado em todas as amostras, indicaram archaeas com o potencial para a oxidação de amônia possivelmente não descritas anteriormente ocorrendo nos solos de Cerrado. Para o estabelecimento do cultivo de archaeas do solo de Cerrado, meios de cultura foram confeccionados a partir de um coado de solo e suplementados com agentes antimicrobianos. Após vários repiques, o DNA das colônias observadas foi extraído e amplificado com iniciadores para os domínios Archaea e Bacteria. A análise das sequências obtidas indicou uma cocultura entre uma bactéria do gênero Novosphingobium e uma archaea do grupo I.1c de Thaumarchaeota, que ainda não apresenta qualquer representante cultivado descrito na literatura.