Bacteria, Archaea e genes de proteorrodopsinas em neuston estuarino

Abstract

Considerando que a salinidade e um fator determinante da distribuição de procariotas em ambientes aquáticos, o objetivo deste trabalho foi analisar a diversidade estrutural das comunidades de Archaea e de Bacteria na micromada superficial (SML) e na agua subjacente (ULW) ao longo de um gradiente de salinidade na Ria de Aveiro (Canal de Mira). Adicionalmente, foi ainda feita a pesquisa de genes de proteorrodopsinas, proteinas fotossensiveis em DNA total extraído de bacterioneuston e de bacterioplancton. A diversidade estrutural das comunidades de Archaea e de Bacteria no neuston e no plancton foi analisada por electroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE) e os resultados foram tratados estatisticamente no sentido de estimar a diversidade em cada comunidade e o grau de semelhança entre diferentes comunidades. A diversidade de genes das PR foi analisada a base dos resultados da amplificação de PCR com os primers especificos para PR nas amostras ambientais e culturas isoladas. Foram registadas diferenças na estrutura das comunidades bacterianas da SML em diferentes pontos de colheita indicando variação espacial ao longo do gradiente estuarino. Foram registadas diferenças significativas na estrutura das comunidades da SML e da ULW de Bacteria em dois pontos de colheita. A analise estatística efectuada indica a ausência da separação das comunidades de Archaea da SML e da ULW. A analise hierárquica indica a heterogeneidade da diversidade estrutural com pouca similaridade entre todas sub-amostras das comunidades da SML ou da ULW de Archaea ao longo do Canal de Mira. MDS e ANOSIM não mostram a separação espacial das comunidades da SML ou da ULW de Archaea ao longo do perfil estuarino. Os valores do índice de Shannon-Wiener calculados a partir dos resultados de DGGE indicam que a diversidade das comunidades de Archaea e de Bacteria nao apresenta variações significativas entre das comunidades da SML e da ULW nos todos pontos da colheita, nem entre das comunidades da SML ou da ULW ao longo do canal. Foram obtidos resultados positivos da amplificação com primers para as PR da Flavobacteria na quase totalidade das amostras ambientais e nos isolados bacterianos. A ocorrência de genes de proteorrodopsinas pode ser interpretada como uma adaptação das comunidades bacterianas da agua estuarina a elevada exposição a radiação solar.

Considering that the salinity is a determining factor of distribution of Prokaryotes in aquatic environments, the aim of this work was to analyze the structural diversity of the communities of Archaea and Bacteria in the surface microlayer (SML) along a salinity gradient in Ria de Aveiro (Channel of Mira). Additionally, were looked for genes of photosensitive protein proteorhodopsin in whole DNA extracted from bacterioneuston and bacterioplancton. The structural diversity of the Archaeal and Bacterial communities inhabiting the surface microlayer (SML) and underline water (ULW) were caracthterized using DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) and the results were processed statistically to evaluate the diversity in each community and the degree of similarity between different communities. The diversity of PR genes was analyzed on the basis of the results of PCR amplification with primers specific for PR in environmental samples and isolated cultures. Differences were observed in the structure of Bacterial communities in the SML between of the all sampling sites. These changes indicate a spatial variation along the salinity gradient. Differences between the structure of the Bacterial communities in the SML and ULW were found in two sampling sites. The statistical analysis carried out indicates the absence of separation of Archaeal communities by SML and ULW. Hierarchical analyses indicate the heterogenety of the structural diversity with little similarity withih samples of Archaea in the SML or ULW along the Channel of Mira. MDS and ANOSIM do not show the spatial separation of the Archaeal community in the SML or ULW along the estuarine profile. The values of the Shannon-Wiener index are calculated from the results of DGGE indicate that the diversity of the communities of Archaea and Bacteria does not show significant variations between the communities of the SML and ULW in all sampling points, or between the communities of the SML or ULW along the channel. The positive results were obtained from amplification with primers for the PR of Flavobacteria in almost all of the environmental samples and in bacterial isolates. The occurrence of proteorhodopsins genes can be interpreted as an adaptation of the bacterial communities in estuarine water to high exposure to solar radiation.