Parecer da Comissão Científica

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Dados do solicitante

Luana Petri Fucks

Natureza do projeto

Projeto de formação discente
Mestrado
Tito Monteiro da Cruz Lotufo
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Pesquisadores ou docentes associados

Recursos

131411/2022-5
CNPq

Descrição do projeto

Avaliação da diversidade de linhagens de Prochloron no Atlântico Tropical Americano
21-03-2023
31-01-2024
A simbiose entre macro e microorganismos tem se mostrado como algo praticamente universal, especialmente para invertebrados marinhos. No caso das ascídias, aproximadamente 30 espécies de pertencentes à família Didemnidae são conhecidas como hospedeiras de microalgas do gênero Prochloron, descritas em sua maioria para o Indo-Pacífico, onde podem ser espécies bastante comuns e dominantes. Essa cianobactéria vive no que parece ser uma simbiose obrigatória com ascídias coloniais, e ocorrem exclusivamente em águas tropicais e subtropicais. Sua interação simbiótica fornece um excelente exemplo de troca de nutrientes entre animais e bactérias, e fornecem produtos fotossintéticos para o hospedeiro, atendendo sua demanda energética. No entanto, poucos estudos examinaram minuciosamente a presença dessas cianobactérias associadas. O presente estudo
tem como avaliar a diversidade de linhagens de Prochloron no Altântico Tropical Americano por meio de ferramentas de genética molecular, bem como estabelecer seu cultivo em laboratório. As amostras serão coletadas no litoral norte de São Paulo, entre os municípios de São Sebastião eUbatuba. O material coletado será utilizado na análise microscópica e posteriormente nas análises
moleculares.. Para tal se fará a extração do DNA genómico das microalgas isoladas, e a amplificação de marcadores como 16S e psbU para análises filogenéticas e filogeográficas. Em paralelo, novas tentativas de cultivo da microalga serão avaliadas, uma vez que não há protocolos que descrevam seu cultivo bem-sucedido. Finalmente, se espera obter um panorama da diversidade de linhagens de Prochloron no Atlântico Tropical Americano, que auxilie na compreensão de sua evolução e eventuais padrões de diversidade.
Prochloron; cultivo; simbiose; análise molecular
As amostras serão coletadas por mergulho livre na região do infralitoral ou durante baixamares de sizígia em praias ao longo do litoral norte de São Paulo. Outras coletas serão realizadas no Recife de Fora, em Porto Seguro, com apoio do Projeto Coral Vivo. As colônias serão removidas de seus substratos como auxílio de uma espátula e acondicionadas em sacos plásticos contendo água do mar e, em seguida, serão encaminhadas ao Laboratório de Biologia Recifal do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo, para identificação do hospedeiro, análise morfológica do simbionte e estudos moleculares. Em laboratório, as amostras serão lavadas com água do mar filtrada e colocadas em placas de Petri estéril, evitando contaminações, para a raspagem da superfície externa das colônias, com auxílio de um bisturi. O material coletado será utilizado na análise microscópica e posteriormente nas análises moleculares. Para as Análises morfológicas dos simbiontes, as células extraídas serão observadas através de microscópio óptico com ocular micrometrada, para facilitar as medições das células e análises taxonômicas. Suas formas serão registradas por meio de fotografias e sua descrição e identificação morfológica será realizada de acordo com HOEK, MANN & JAHNS (1995). A extração do DNA total genômico será realizada utilizando o kit DNeasy Blood and Tissue (Qiagen), seguindo o protocolo do fabricante, com alteração no tempo de incubação. Após a incubação, o DNA será purificado utilizando o kit PowerClean® DNA Clean-Up (Mo Bio), seguindo instruções do fabricante. Esse kit proporciona uma eficiência maior na remoção de substâncias inibidoras da reação em cadeia da polimerase (PCR), garantindo assim melhores resultados. A amplificação do DNA e sequenciamento para análise da microbiota será realizada uma reação de amplificação utilizando os iniciadores (Invitrogen) 27F (AGAGTTTGATCCTGGCTCAG) e 1494R (TACGGCTACCTTGTTACGAC) (LANE et al., 1991), específico da região do fragmento do 16S do rDNA por meio de PCR. Após a amplificação o produto será examinado usando eletroforese em gel de agarose a 1% com solução tampão e purificadoatravés de um reagente de limpeza de produtos de PCR, kit ExoSAP-IT® (USB Corporation) seguindo as instruções do fabricante. O sequenciamento será terceirizado para empresas como Novogene e Macrogen. Para a reação de sequenciamento será utilizado o kit ABI PRISM BigDye™ Terminator CycleSequencing, ideal para sequenciamento de novo, ressequenciamento e finalização com produtos de PCR, de acordo com as instruções do fabricante.
Para a visualização dos eletroferogramas, alinhamento e obtenção da sequência consenso de DNA,será utilizado uma plataforma de software de bioinformática e biologiamolecular, Geneious. As sequências do gene RNAr 16S e pcbU serão comparados com as sequências no banco do National Center for Biotechnology Information (NCBI) usando- se BLASTn (Basic local AlignmenteSearch Tool). O alinhamento múltiplo das sequências e a construção da árvore filogenética será realizada por meio do Geneious, e do Mr. Bayes. As sequências obtidas serão alinhadas por meio do algoritmo MAFFT e submetidas a análises de reconstrução filogenética de forma isolada e combinada por métodos de máxima verossimilhança (utilizando o RaxML) e análise Bayesiana (utilizando o BEAST). Os melhores modelos para as reconstruções serão determinados com auxílio do jModelTest utilizando o AIC como critério. Para as análises no RaxML serão utilizadas 1000 iterações de bootstrap. Para o BEAST serão utilizadas 5 milhões de gerações em 4 corridas MCMC simultâneas. Os primeiros 25% das árvores amostradas serão descartadas como burn-in.
Para o desenvolvimento da técnica de cultivo inicialmente a lavagem das colônias será feita com meio tamponado com 10 mM Ácido 2-(N-morfolino) etanosulfônico (MES) em pH5,5. Serão testados meios a pH 5,5 contendo: 1mM indol + serina, 1mM Triptofano e 1mM Ácido Antranílico. As culturas serão mantidas em frascos Erlenmeyer sob iluminação artificial no Banco de
Microorganismos Aydar & Kutner (BMAK).
Atualização bibliográfica: mai/2022 - jan/2024
Coletas: jun/2022 - dez/2023
Análises moleculares em laboratório: jun/2022 - dez/2023
Cultivo de células de Prochloron: jun/2022 - dez/2023
Análise dos Resultados: out/2022 - dez/2023
Interpretação dos resultados: dez/2022 - jan/2024
Elaboração de relatórios de andamento: març/2023 - març/2024
Elaboração de publicações: nov/2023 - març/2024
Defesa da dissertação: març/2024

Solicitações

Sim
Bancada com Microscópio
Didemnidae com presença de Prochloron sp.
Costão rochoso
Maré baixa
Não
  • Março
  • Abril
  • Maio
  • Junho
  • Julho
  • Agosto
  • Setembro
  • Outubro
  • Novembro
  • Dezembro
3
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