Riqueza do domínio Archaea no solo do bioma Cerrado

Abstract

O Domínio Archaea vem sendo descrito principalmente através de técnicas moleculares, independentes de cultivo e, atualmente, é dividido em dois filos formalmente aceitos, Crenarchaeota e Euryarchaeota, além de quatro outros propostos – Korarchaeota, Nanoarchaeota, Thaumarchaeota e Aigarchaeota. Uma vez que sequências do gene de rRNA 16S de Archaea foram descritas a partir de amostras de diferentes ambientes, as archaeas passaram a ser consideradas organismos ubíquos na natureza. Este trabalho tem como objetivo caracterizar a riqueza de archaeas em amostras de solo de Cerrado - a principal vegetação do Brasil Central, sendo a segunda maior do país. O DNA metagenômico de amostras em duplicata de solos provenientes de duas fitofisionomias distintas, cerrado denso e mata de galeria, foi extraído empregando-se o PowerSoil DNA Isolation Kit (MOBio Laboratories Inc.). A construção de bibliotecas genômicas foi feita a partir de experimentos de PCR, com iniciadores Archaea-específicos, visando amplificar regiões do gene de rRNA16S a partir do DNA extraído das diferentes amostras. Os resultados obtidos a partir dos fragmentos sequenciados revelaram identidade com o domínio Archaea em 96% das sequências, todas pertencentes ao filo Crenarchaeota (possivelmente Thaumarchaeota), principalmente aos grupos I.1b e I.1c. Somente nas amostras de Mata de Galeria foram encontradas sequências do grupo I.1a. A riqueza de Archaea foi maior em cerrado denso do que em mata de galeria. Os cálculos não-paramétricos tais como as curvas de rarefação indicam que a amostragem do ambiente foi adequada. As amostras das duas fitofisionomias apresentam diferenças significativas pelas técnicas estatísticas de β-diversidade ∫-Libshuff e pelo gráfico de Análise de Principais Coordenadas (PCA). ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

The domain Archaea has been described mostly by culture-independent methods. Currently it is divided into two well accepted phyla, namely the Euryarchaeota and Crenarchaeota, and an additional four proposed phyla: Korarchaeota, Nanoarchaeota, Thaumarchaeota and Aigarchaeota. Since their 16S rDNA sequences have been described from diverse ecosystems not classified as extreme, Archaea is now considered ubiquitous and not a domain of only extreme organisms. This work describes the richness of the Archaea domain retrieved from soil samples of the Cerrado biome – the main vegetation of Central Brazil and second largest biome in the country. The metagenomic DNA from two replicas of each two distinct phytophysiognomies, cerrado denso and mata de galeria, was extracted using the PowerSoil DNA Isolation Kit (MOBio Laboratories Inc.). The four DNA libraries were constructed through PCR amplification of the 16S rDNA using Archaea-specific primers. Our results reveal that 96% of the sequenced fragments have identity with the domain Archaea. All of these sequences are from the phylum Crenarchaeota (possibly Thaumarchaeota), predominantly affiliated to group I.1b and I.1c. Sequences afilliated to the group I.1a were only found on the soil from mata de galeria. The soils from cerrado denso have a greater richness of Archaea than those from mata de galeria. The non-parametric estimatives showed that both the environments have been well sampled. There is a significant difference between the soil samples of the two phytophysiognomies shown by the statistical test of ∫-Libshuff and by the Principal Coordenates Analysis graphic (PCA).