Comparative metagenomics and metabolic soil profiling in Cubatão County, SP.

Cubatão, o maior pólo industrial da américa latina também já foi uma das cidades mais poluídas do mundo. Os 30 anos de intensa atividade industrial vêm pressionando o meio ambiente com substâncias tóxicas e afetando gravemente a saúde da população. Dentre as substâncias contaminantes mais importantes da região estão os derivados de petróleo como o benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos. Conhecidos como BTEX, eles são produzidos e utilizados em larga escala e a contaminação ocorre frequentemente através de vazamentos. Nos solos, devido à sua solubilidade em água, essas substâncias podem se espalhar por longas distâncias a partir do ponto afetado contaminando locais distantes. Já foi comprovada a capacidade de micro-organismos de sobreviver e até utilizar BTEX como fonte de carbono. Os micro-organismos adaptados catabolizam os contaminantes transformando-os em substâncias menos tóxicas e até mesmo eliminando-os do ambiente, capacidade de grande interesse econômico e ambiental. Nessa linha, nossa proposta visa o estudo das comunidades microbianas de solos afetados e não afetados por BTEX. Para isso foi utilizada a metagenômica como abordagem de estudo identificando-se diferenças qualitativas e quantitativas nas estruturas microbianas de três diferentes locais do município de Cubatão, sendo um deles afetado diretamente por BTEX. Pelo método utilizado e aqui desenvolvido, foi possível identificar um panorama metabólico geral identificando-se genes relevantes e o potencial de degradação de hidrocarbonetos aromáticos de micro-organismos conhecidos e desconhecidos, revelando melhor o potencial metabólico dos solos identificados. Os resultados apresentados podem contribuir para um melhor entendimento da dinâmica in situ de uma comunidade microbiana afetada por BTEX assim como melhorar o conhecimento sobre a comunidade microbiana de um local altamente impactado como Cubatão.Cubatão is the largest industrial site in Latin America and was in the past one of the most polluted cities in the world. 30 years of intense industrial activity has pushed environmental limits with toxic substances and has severely affected the inhabitants\' health. Among the contaminants found in the region, the petroleum derivatives benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes are the most important. Known collectively as BTEX, they are produced and used at a large scale and contamination frequently occurs. Because it is highly soluble in water, when in soil BTEX can spread long distances from the original contamination site, thus affecting large areas. Some microorganisms are known to live in contaminated environments and use contaminants such as BTEX as a unique carbon source for energy production. They catabolize contaminants into less dangerous products or even eliminate them from environment, a feature which has great commercial and environmental interest. We therefore compared the microbial communities in soils which were affected and un-affected by BTEX contamination. To this end, we used a metagenomics approach and developed a comparison method to identify microorganisms and degradation potential of soils studied. We found qualitative and quantitative differences in microbial structures from three different sites in Cubatão County, one of which is contaminated with BTEX. We constructed a metabolic overview identifying important genes, degradation potential and microorganisms related to BTEX degradation. The results presented here could contribute to understanding the in situ dynamics of a BTEX affected microbial community as well as improving our knowledge of the microbial community of Cubatão, a highly environmentally impacted place

Retrotransposon Tnt1 inactivation: effect upon regeneration of tobacco plants

Elementos de transposição são sequências de DNA que possuem a habilidade de se transpor. Estes elementos são divididos em dois grupos de acordo com seu mecanismo de transposição. Aqueles que se transpõem diretamente a partir de moléculas de DNA são chamados de transposons e os que se transpõem através de um intermediário de RNA são chamados de retrotransposons. Os retrotransposons são encontrados nos mais diversos organismos e sua atividade é altamente regulada pelos seus hospedeiros, uma vez que no processo de transposição, efeitos deletérios decorrentes da inserção/inativação de genes podem resultar em eventos drásticos para o organismo. Foram descritos dois mecanismos de controle desses elementos. O primeiro consiste na inativação da transcrição do elemento (inibição transcricional), e o segundo consiste na degradação do mRNA pelo sistema de interferência de RNA (Inibição pós-transcricional). Apesar de serem regulados negativamente, foi verificado em plantas de fumo a indução da expressão do retrotransposon Tnt1 em situações de estresse como em injúrias e processo de regeneração. De forma geral a ativação destes é bastante intrigante e durante diversos anos estes elementos foram considerados DNA lixo" ou DNA egoísta". O presente trabalho procurou avaliar a função destes elementos na regeneração de plantas de fumo através de sua inibição nessa fase. A inibição foi realizada através de construções que induzem o sistema de inteferência de RNA, clivando o mRNA dos elementos provindos de qualquer cópia no genoma. Foram selecionados indivíduos geneticamente modificados que apresentaram deficiência de desenvolvimento, ausência de raízes e resposta de hipersensibilidade.Transposable elements are DNA sequences that have the ability of transposition. These elements are divided in two groups according to their transposition mechanism. Those that transpose directly as a DNA molecule are called transposons and those that are dependent on a RNA intermediate are called retrotransposons. Retrotransposons are found in various organisms and are highly regulated by their hosts. In many cases of transposition, the retroelements may be inserted into other genes, causing deleterious effects and damages to the organism. Two control mechanisms have been described in previous studies. One consists of the element transcription inactivation (transcriptional inhibition), and the second consists of the mRNA degradation by the RNA interference system (post-transcriptional inhibition). Despite the negative regulation of these elements, the induction of expression of Tnt1 retrotransposon was described in tobacco plants under stress situations such as injuries and regeneration. The function of the retroelements, in general, is not yet known although they are usually considered as junk DNA" or selfish genes". Therefore, studies on the inactivation of these elements are particularly interesting. In this work, the function of these elements in tobacco plants was studied by the use of RNAi methods and analysis during the regeneration phase and plant development were evaluated. Phenotypes are described which are related to previous expression studies supporting a specific role for these elements not yet described