Caracterização e análise filogenética de ANAMMOX: uma bactéria chave no ciclo do nitrogênio

Abstract

O presente estudo teve como objetivo caracterizar e analisar filogeneticamente bactérias anaeróbias oxidadoras de amônio (ANAMMOX) coletadas de bioreator de bancada de fluxo ascendente inoculado com lodo aclimatado proveniente de lagoa anaeróbia de um sistema de Lagoas de Tratamento de Dejetos de Suínos e padronizar técnica de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) objetivando amplificação de uma região de 436 pares de base (pb) correspondente a subunidade menor (16S rRNA) do ribossomo de bactérias ANAMMOX. Visando a identificação dos organismos presentes no bioreator, foram utilizadas as técnicas de PCR, clonagem e sequenciamento da região 16S rRNA e dos fragmentos de 436 pb amplificados. Os iniciadores desenvolvidos foram avaliados quanto sua especificidade e limite de detecção. Foram obtidos 29 clones, dos quais 17 carregavam o gene 16S rRNA e 12 carregavam o fragmento de 436 pb. Entre os 17 clones obtidos, três apresentaram 97% de identidade com ANAMMOX Candidatus Jettenia asiática e Planctomycete KSU-1, 12 tiveram identidade com Janthinobacterium (99%) e dois apresentaram similaridade com clones não cultivados. Dos clones carregando o fragmento de 436 pb, oito apresentaram 96-100% de semelhança com ANAMMOX Candidatus Anammoxoglobus propionicus, Planctomycete KSU-1 e Candidatus Jettenia asiatica. Um clone teve 99% de similaridade com Pseudomonas sp. e outros três clones apresentaram semelhança com clones não cultivados. Embora os iniciadores tenham amplificado fragmentos genômicos de organismos não-ANAMMOX, o teste de limite de detecção mostrou que com a PCR foi possível amplificar a região alvo usando concentrações extremamente baixas (0,3 ng) de material genético. A utilização de tais ferramentas (extração de material genômico e execução de PCR com os novos iniciadores aqui desenvolvidos) mostrou-se eficiente, econômica e de fácil execução para caracterização de organismos ANAMMOX, abrindo uma gama de oportunidades para ampliar nosso conhecimento sobre estas bactérias e consequentemente melhorar o tratamento de dejeto de suíno.