Diversidade bacteriana em um latossolo sob cultivo intensivo e floresta através da análise metagenômica

Abstract

Os métodos tradicionais de isolamento e cultivo para análise da diversidade microbiana do meio ambiente são limitados, pois poucos microrganismos são cultiváveis. Grandes avanços na ecologia microbiana molecular ocorreram através da construção de bibliotecas metagenômicas, fornecendo análises dos microrganismos não-cultiváveis. O solo, que é o mais importante habitat para os microrganismos, principalmente procariotos, sofre contínuas alterações. Devido à prática agrícola intensiva, parte da diversidade de microrganismos do solo pode ser alterada, antes de se tornar conhecida. Este trabalho teve por objetivo estimar a diversidade das comunidades bacterianas pela extração direta de DNA do solo em duas áreas (área de agricultura intensiva e área de floresta nativa) no município de Guaíra-SP, ilustrando o impacto da agricultura na microbiota. Utilizando oligonucleotídeos iniciadores específicos e seqüenciamento parcial do gene 16S rDNA, fragmentos dos produtos de PCR (~1.5kb) foram clonados em vetor pGEMR-T e transformados em Escherichia coli, linhagem DH5a. Para cada biblioteca foram coletados e seqüenciados 240 clones. As seqüências obtidas foram submetidas à análise de similaridade com seqüências depositadas no banco de dados GenBank. As análises revelaram extensiva diversidade em ambos os solos, assim como características distintas das comunidades bacterianas, sendo que a área sob floresta apresentou maior diversidade em relação à área sob agricultura intensiva. Os resultados obtidos demonstram que as práticas agrícolas promoveram aumento quantitativo das comunidades bacterianas pertencentes aos filos Proteobacteria e Firmicutes, ao passo que causaram uma diminuição nas comunidades pertencentes aos filos Acidobacteria e Verrucomicrobia, corroborando estudos anteriores.

Traditional methods of isolation and cultivation to analyze the microbial diversity of environment are very limited, because few microorganisms are cultivable. Advances in molecular microbial ecology has occurred through the construction of metagenomic libraries, providing analysis of uncultured microorganisms. The soil, which is the most important habitat to microorganisms, principally prokaryotes, suffers continuous alteration. Due to intensive agricultural practices, part of the diversity of the soil microbial diversity could be reduced, even before being known. The aim of this work was to assess the diversity of bacterial community, through direct extraction of DNA of microorganisms from two conditions soil, (intensive agriculture and native forest) Guaíra- SP, to show the impact of agriculture in bacterial community. Using specific primers and partial sequencing of 16S rDNA gene, fragments from PCR (~1.5kb) were cloned in a vector pGEMR-T and transformed into Escherichia coli, strain DH5a. To each library 240 clones were collected and sequenced. The sequences obtained were compared against the GenBank database. The analysis showed extensive diversity in both soils, as well as distinct characteristics of bacterial community. Also, the forest field showed greater diversity than the intensive agriculture. The results obtained showed that agricultural practices promote quantitative grow of bacterial community that inhere the phyla Proteobacteria and Firmicutes, as well as generate one diminution in communities inhere the phyla Acidobacteria and Verrucomicrobia, as previously reported.