Avaliação Genética e Funcional da Enzima Lacase de Fungos do Parque Nacional do Iguaçu
Data
2020-07-17
Autores
Bail, Jaqueline
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Resumo
As lacases, enzimas multicobre oxidases, são produzidas na natureza principalmente por fungos dos filos Ascomycota e Basidiomycota, e possuem grande importância ambiental, especialmente no processo de decomposição e mineralização da serapilheira florestal e do ciclo do carbono. Além disso, lacases são enzimas de grande importância biotecnológica em diversos setores industrais. Este trabalho teve como objetivo analisar a diversidade genética e funcional da enzima lacase de fungos da serrapilheira do Parque Nacional do Iguaçu (PNI), o mais importante contínuo biológico do Centro-Sul da América do Sul. Foram estudadas duas condições decorrentes de ações antropogênicas, sendo um microhabitat de transição com a fronteira agrícola e uma região contendo serapilheira da espécie vegetal invasora Tradescantia zebrina em comparação com as espécies nativas. O potencial enzimático foi avalido para 40 fungos isolados do microhabitat de transição com a fronteira agrícola do PNI em estudos anteriores e depositados na Coleção de Cultura de Microrganismos de Interesse Biotecnológico e Ambiental (CCMIBA) da Unila, e 82% foram positivos, destacando as linhagens EL com 0.931 UL e FM com 0.676 UL. A atividade da lacase se mostrou estável, confirmando que esta pode participar ativamente dos processos ecossistêmicos do PNI, como o ciclo do carbono e ciclagem de nutrientes. Em adição, a análise revelou 33 fungos com potencial biotecnológico preservados na CCMIBA. O perfil genético e funcional dos fungos da serapilheira da invasora foi avaliado em comparação com a serapilheira nativa usando a metodologia de metabarconding, através do sistema Illumina MiSeq.O metabarcoding da região ITS do DNAr resultou em 188 ASVs (variante de sequência única) na amostra nativa e 242 ASVs na amostra de serapilheira da invasora, com apenas 63 ASVs compartilhadas. Ascomycota foi o filo mais abundante com 57% na amostra nativa e 96% na amostra da invasora. Basidiomycota esteve presente com 41% na nativa e apenas 3% na invasora, filo que engloba os principais fungos produtores de lacases. Através da análise da diversidade α, verificamos que a serapilheira invadida por T. zebrina apresentou riqueza e uniformidade maior. Na análise funcional das bibliotecas, usando, usando uma ferramenta de anotação aberta (FUNGuild), a abundância de saprotróficos sobrepôs se com 44% de ASVs classificadas em ambas as amostras. Logo, apesar da ausência dos basidiomicetos na serapilheira da invasora, a atividade da lacase não pode ser descartada uma vez que a enzima é relatada também em saprófitas do filo Ascomycota. Contudo, a maior ausência de basidiomicetos indica uma diminuição efetiva na biomassa lignocelulolítica. O presente resultado confirma os dados da literatura, que os impactos das invasões são muito complexos e possuem potencial de alterar permanentemente a diversidade e estrutura das comunidades microbianas. Por fim, nosso trabalho indicou possivelmente o efeito da redundância funcional na serapilheira invadida em relação a degradação da biomassa e que a falta de entrada de detritos ricos em lignina, resultado da ausência de degradadores, pode ter implicações na estabilidade em longo prazo do teor de carbono do solo do PNI.
Descrição
Dissertação de mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduaçãoem Biociências, do Instituto Latino-Americano de Ciências da Vida e da Natureza, da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Ciências, área de concentração Biociências.
Palavras-chave
Fungos ligninolíticos. Ascomycota. Basidiomycota. Metabarcoding. Serapilheira invasora.