Diversidade bacteriana associada a culturas de cianobactérias dos recifes de Abrolhos

Abstract

Os recifes de corais de Abrolhos são um hot spotde biodiversidade no Atlântico Sul. Assim como em outros recifes de corais, formações denominadas turfstem predominado em seuambiente bentônico. Os turfsde Abrolhos são formados predominantemente pela associação de cianobactériase bactérias heterotróficas e as consequências de sua prevalência ainda não estão completamente elucidadas. A associação entre bactérias heterotróficas e cianobactérias no ambiente marinho tem papel relevante nos principais ciclos biogeoquímicos e seus efeitos são globais.Esses micro-organismos evoluem dentro de comunidades complexas. As interações entre a microbiota influenciam e podem ser influenciadas pelo ambiente.Nesse contexto, co-cultivos de cianobactérias e bactérias heterotróficas isolados a partir dos turfsdos recifes de Abrolhos e disponíveis em coleções de cultura foram utilizados para a avaliação detalhada desses micro-organismos. Os objetivos do estudo abrangeram a determinação da riqueza bacteriana associada às cianobactérias da espécie Adonisia turfae; avaliação taxonômica e funcional do genoma das cianobactérias e bactérias heterotróficas presentes nos co-cultivos; isolamento de bactérias heterotróficas e caracterização de linhagens identificadas como novas espécies. A metodologia abordadafoisequenciamento Next Generation Sequencing -Illumina(NGS Illumina)do marcador rRNA16S, sequenciamento genômico e metagenômico total (NGS Illuminae Oxford Nanopore Technologies-ONT), isolamento e caracterização fenotípica de bactérias heterotróficas em cultura pura. A riqueza e diversidade dos co-cultivos foi similar, em hierarquia taxonômica alta, a outros co-cultivos de Cyanobacteria,comAlphaproteobacteria, Gammaproteobacteria e Bacteroidetescomo classes abundantes. Phycisphaeraefoi a peculiaridade dos co-cultivos, abundantes nosco-cultivos de Abrolhose não relatada como tal para outras culturas de cianobactérias. A análise dos genomas identificou o potencial metabólico dos micro-organismos para a fixação eredução dissimilatória de nitrogênio, abundância de enzimas relacionadas ao metabolismo de carboidratos, fotossíntese oxigênica e anoxigênica, abundância de enzimas relativas ao ciclo no fósforo e enxofree alto potencial para a produção de metabólitos secundários. Uma nova espécie de bactéria foi isolada em cultura puraedepositada em coleções de cultura filiadas à World Federation for Culture Collections. Adescrição formal da espécie Muricaudabrasiliensisfoi publicada no Brazilian Journal of Microbiology. A espécie M. brasiliensisconsta com nomenclatura ainda não validada pelo International Code of Nomenclature of Prokaryotes (ICNP).Esse estudo apresenta detalhes sobre a composição e contribuiçãobacteriananos turfsdos recifes de corais de Abrolhos, colaborandopara a compreensão do papel dessa formação bentônica naquele ambiente. O trabalho também contribui para a caracterização da microbiota bacteriana associada àscianobactérias, seus padrões de riqueza, diversidadee possíveis características relacionadas aessa intrínseca associação. O trabalho tem relevância para a prospecção biotecnológica de produtos de origem marinha e fornece dados para estudos futuros relacionados à taxonomia, ecologiaeconservação da biodiversidade de ambientes complexos como os recifes de corais.