Análise das bases moleculares da tolerância ao íon cloreto em bactérias acidófilas utilizadas em biolixiviação

Acidithiobacillus ferrooxidans e uma bacteria Gram-negativa, quimiolitotrofica e acidofila utilizada na biolixiviacao de metais. Contudo, essa utilizacao e limitada em locais onde a agua disponivel para o processo contem sal, devido a sensibilidade da bacteria ao NaCl. Assim sendo, o conhecimento dos mecanismos moleculares acionados pelo estresse salino na bacteria e de grande interesse para industria de biomineracao. Desta forma, esse trabalho teve como objetivo a analise do estresse salino (NaCl) em celulas de A. ferrooxidans, por curtos (celulas salt-shock) ou longos (celulas salt-30) periodos de tempo. As celulas salt-shock e salt-30 de A. ferrooxidans foram analisadas por espectroscopia RAMAN e os resultados mostraram mudancas na composicao de varios componentes de membrana da bacteria, como proteinas, lipideos e carboidratos. Foi observado que estas alteracoes ocorreram tanto nas celulas salt-shock quanto nas celulas salt-30, mostrando que as alteracoes causadas pelo sal em A. ferrooxidans ocorrem de imediato e apos longos periodos de exposicao. A analise do proteoma das celulas salt-30 de A. ferrooxidans mostrou uma expressao diferencial de proteinas relacionadas a membrana celular ? como proteinas estruturais e transportadoras de varias moleculas - como mecanismo de defesa ao sal. Alem disso, foi observada a diminuicao dos niveis de expressao de proteinas relacionadas ao metabolismo central de carbono, producao de ATP e transcricao, dentre outros processos. Por outro lado, proteinas relacionadas a resposta a diferentes tipos de estresse, alem de proteases e proteinas reguladoras da transcricao tiveram os niveis de expressao aumentados nas celulas salt-30. Estes dados indicam que a exposicao ao sal por longos periodos afeta alem da membrana, varios processos celulares. Ja os experimentos de RNA-Seq foram realizados em celulas salt-shock com o intuito de avaliar os efeitos da exposicao de A. ferrooxidans ao sal por curtos periodos. Os resultados mostraram a alteracao nos niveis de transcricao de varios genes que codificam proteinas relacionadas a membrana celular e sua permeabilidade, destacando novamente a importância da membrana na defesa da bacteria contra os ions Cl-. A diminuicao dos niveis de transcricao de varios genes relacionados a producao de energia, divisao celular e sintese de proteinas, contrastando com o aumento da transcricao de genes que codificam transposases e reguladores da transcricao, mostram que o efeito do NaCl em A. ferrooxidans e imediato, afetando tanto o crescimento quanto o metabolismo da bacteria. Foi realizado tambem o sequenciamento do genoma de Thiobacillus prosperus DSM 14174, uma bacteria altamente tolerante ao sal. O sequenciamento revelou que a bacteria possui genes responsaveis pela tolerância ao NaCl que nao estao presentes em A. ferrooxidans. Entre esses genes estao os que codificam transportadores de ions cloreto e outros, alem de genes responsaveis pela biossintese e transporte de osmoprotetores. As analises filogenetica e filogenomica indicaram que T. prosperus DSM 14174 e um membro da familia Ectothiorhodospiraceae, composto de bacterias halofilas. Esta bacteria pertence ao mesmo genero da bacteria Acidihalobacter prosperus DSM 5130. Entretanto, elas nao sao da mesma especie. Abstract