Diversidade de genes catabólicos em amostras de sedimentos do sistema estuarino de Santos e São Vicente, SP

Abstract

The catabolism of organic compounds in nature is one of the most important processes of nutrients recycle. Biodegradation process occurs by diversified enzymatic complex present in microorganisms, mainly in bacteria. Presence of catabolic genes encoding degradative enzymes can indicate a potential for bioremediation. The purpose of this work was to investigate the occurrence and diversity of catabolic genes in sediment samples of Santos and São Vicente Estuarine Systems, through culture-independent methods. Catabolic genes were detected through PCR technique using two sets of degenerated primers. One set was constructed based on conserved regions of nalkanes hydroxylases enzymes (alkanes monooxygenases) and the second one considering enzymes responsible for aromatic ring hydroxylation (ARHDs). The specified group of genes was detected in all nine samples analyzed. Diversity of catabolic genes detected was studied from one pristine and one polluted sampling sites. Both samples presented sequences homologous to alkB genes, with prevalence of alkB4 from Rhodococcus sp. These genes codified alkanes monooxygenases from Gram positive bacteria. Considering the genes required for aromatic ring hydroxylation, the sequences obtained from both samples were homologous to toluene, biphenyl, naphthalene and benzene dioxygenases. Results suggested that degenerated primers evaluated in these study were efficient to evaluate the diversity of catabolic genes in sediment samples of Santos and São Vicente estuarine area. Also, genotypes distributed in these region has the potential to biodegradation of local xenobiotic compounds.

Diversity of Hydrocarbon-Related Catabolic Genes in Oil Samples from Potiguar Basin (Rn, Brazil)

“…Crude oil/ formation water samples were not filtered or centrifuged before DNA extraction. The PCR amplifications of the three functional genes were performed independently using the respective set of primers (Table 1) [35]. Twenty five microliter reaction mixtures contained 5 µl of total DNA, 1 U Platinum Taq DNA polymerase (Invitrogen), 0.2 mM dNTP mix (GE Healthcare), 1.2 µM of each primer, 1X Taq buffer and 1.5 mM MgCl 2 .…”

Análise da diversidade, abundância e estrutura funcional da comunidade microbiana de três manguezais do Estado de São Paulo, Brasil.

“…Vale ressaltar que nos últimos anos, a detecção de genes que codificam dioxigenases, que era feita exclusivamente com primers específicos para cada gene, passou a ser realizada também com primers degenerados, devido à diversidade genética encontrada nas famílias das ARHDs. Esses primers foram desenhados com base na mesma região dos genes, que é a subunidade α do componente terminal da dioxigenase (BELICANTA, 2004;KUHN, 2007).…”

“…O desenho dos iniciadores para amplificação dos genes α-ARHDs utilizado em nosso trabalho foi realizado por Belicanta (2004) SCHLOSS et al, 2008).…”

“…Um volume final de 25 μL foi obtido para cada extração e a qualidade do DNA extraído foi analisada por eletroforese em gel de agarose 1,0% (g/mL) em tampão TAE (Tris -Acetato -EDTA) 1X e padrão de peso molecular λ-HindIII (Invitrogen Life Technologies). Os géis de agarose foram submetidos a um campo elétrico de 100 V e posteriormente corados com brometo de etídio (0,5 μg/ml de gel), expostos em um transiluminador com luz UV, visualizados e fotografados no software de imagens Kodak 1D Para a detecção e análise da diversidade do gene α-ARHD, a partir do DNA total extraído das amostras de sedimento das regiões de manguezais, foi realizada a técnica de PCR convencional utilizado um conjunto de primers degenerados α-ARHDf (TTY RYI TGY AII TAY CAY GGI TGG G) e α-ARHDr (AAI TKY TCI GCI GSI RMY TTC CA)(BELICANTA, 2004). Esses primers amplificam um fragmento de 300 a 329 pb e foram desenhados baseados em regiões altamente conservadas das seqüências de aminoácidos da subunidade alfa das ARHDs.Os genes foram amplificados a partir do DNA total obtido das 27 amostras de sedimento.…”

Investigação de genes envolvidos na biodegradação de hidrocarbonetos aromáticos a partir do metagenoma de manguezal impactado com petróleo

“…The mangrove metagenomic DNA was used as template for ARHD gene PCR-based amplification using the degenerate primers: ARHDf (TTY RYI TGY AII TAY CAY GGI TGG G) and ARHDr (AAI TKY TCI GCI GSI RMY TTC CA) (Bellicanta, 2005). These primers were designed to flank a highly conserved region of the alpha subunit from ARHD gene, with an expected amplicon size ranging between 300 and 329 bp.…”