Caracteriza????o filogen??tica e funcional da microbiota do intestino do Cupim Comedor de Serapilheira Syntermes wheeleri (Termitidae: Syntermitinae)

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Santana, Renata Henrique
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Cat??lica de Bras??lia; Escola de Sa??de e Medicina; Brasil; UCB; Programa Strictu Sensu em Ci??ncias Gen??micas e Biotecnologia
• Palavras-chave em Português: Cupim; Cerrado; Microbiota intestinal; Convers??o de biomasssa; Comedor de serapilheira; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
• Link de acesso: https://bdtd.ucb.br:8443/jspui/handle/tede/2272

Os cupins s??o conhecidos por causar perdas agr??colas e danos a edifica????es devido a sua capacidade de digerir celulose. No entanto, os cupins tamb??m fornecem importantes servi??os ecossist??micos como a modifica????o do solo e a ciclagem de nutrientes. Os micro-organismos do trato digestivo dos cupins s??o respons??veis por muitas dessas fun????es. Syntermes wheeleri (Syntermitinae) ?? uma esp??cie de cupim da fam??lia Termitidae, comedora de serapilheira e muito abundante no Cerrado. Neste trabalho caracterizamos a microbiota intestinal de Syntermes wheeleri, buscando esclarecer a fun????o ecossist??mica da simbiose entre cupins e micro-organismos e sua hist??ria evolutiva. Inicialmente, a composi????o da microbiota dos oper??rios foi descrita por meio de pirosequenciamento dos marcadores filogen??ticos (amplicons) 16S rRNA (arqueia e bact??ria) e 18S rRNA (fungo). Em seguida, o perfil taxon??mico de bact??rias foi comparado com o apresentado por diferentes esp??cies de cupins e h??bitos alimentares. Finalmente, para identificar os grupos funcionais presentes e ativos da microbiota no intestino inteiro e em seus compartimentos mais volumosos (primeiro - P1 e terceiro - P3 proctodeo) o metagenoma e metatranscriptoma foram submetidos a sequenciamento de alto rendimento (NGS). As sequ??ncias de amplicons revelaram alta abund??ncia de Firmicutes, n??o observada em outras esp??cies de cupins. A maioria das arqueias pertence ??s ordens de metanog??nicas e as classes de fungos mais abundantes foram Dothideomycetes, Sordariomycetes, e Eurotiomycetes, que possuem membros saprof??ticos. Uma an??lise de ordena????o da abund??ncia relativa dos t??xons de bact??ria mostrou que a microbiota de S. wheeleri n??o agrupou com nenhum clado de cupins da fam??lia Termitidae nem com outras guildas alimentares. Esse resultado indica que ambas as vari??veis afetam a composi????o da microbiota. An??lises do metagenoma apontaram perfil taxon??mico semelhante ao obtido pelas an??lises das sequ??ncias de DNA dos marcadores filogen??ticos, com abund??ncia de Firmicutes maior em P1 e de Spirochaetes maior em P3. Adicionalmente, o alinhamento das prote??nas ribossomais S3, mostrou poss??veis linhagens de bact??rias compartimento-espec??ficas de Firmicutes, Spirochaetes, Actinobacteria, Bacteroidetes e Tenericutes. Os resultados deste estudo revelaram vasto repert??rio metab??lico da microbiota, que fornece nutrientes ao hospedeiro. As diferen??as identificadas nas vias metab??licas de P1 e P3 s??o provavelmente causadas por diferen??as na concentra????o de O2. Em rela????o ?? convers??o de biomassa, as fam??lias de glicosil hidrolases (necess??rias para digest??o da lignocelulose) mais abundantes detectadas na microbiota de S. wheeleri s??o uma mistura daquelas mais abundantes na microbiota de cupins comedores de madeira, de esterco e de cultivadores de fungos. Tamb??m foram detectadas lacases putativas (envolvidas na degrada????o de lignina) de origem bacteriana. Al??m da conhecida fun????o da microbiota de cupins no ciclo do carbono e do nitrog??nio, encontramos evid??ncias de sua poss??vel participa????o no ciclo do ars??nio. Este estudo adiciona informa????o sobre o estabelecimento da microbiota no intestino de cupins, com sele????o de grupos funcionais baseados no alimento, ao inv??s de linhagens microbianas espec??ficas. Adicionalmente, os dados aqui gerados podem ser explorados na produ????o de biocombust??veis e em outros processos biotecnol??gicos.