Iron and Manganese Oxidizing bacteria from tropical ferruginous environments in Brazil: implications in Geomicrobiology (2024)
- Authors:
- Autor USP: ARAÚJO, MAICON NASCIMENTO - IQ
- Unidade: IQ
- DOI: 10.11606/T.46.2024.tde-28112025-113544
- Subjects: COMPOSTOS ORGÂNICOS; FERRO; MANGANÊS; BACTÉRIAS; OXIDAÇÃO
- Keywords: Birnessita; Birnessite; Leptothrix; Nitrosopumilaceae; Reatividade superficial; Subsuperfície; Surface reactivity; Terrestrial subsurface
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Bactérias de ferro/manganês estavam entre os primeiros micróbios a serem reconhecidos por desempenhar um papel relevante nos processos geológicos (por exemplo, bactérias oxidantes de Fe/Mn). No entanto, devido às dificuldades em cultivar esses micróbios e entender seu metabolismo, esse campo de estudo não avançou tão rápido quanto para outros metabolismos também geologicamente relevantes. Nas últimas décadas, o reconhecimento do papel desempenhado pelas bactérias de Fe/Mn na biogeoquímica de muitos elementos aumentou o interesse dos geobiólogos, e muitos ambientes ferruginosos, especialmente no Hemisfério Norte, foram caracterizados. Aqui, tentamos expandir o conhecimento sobre a ecologia microbiana e a biogeoquímica de ambientes ferruginosos no Hemisfério Sul (Brasil) por meio da aplicação de metagenômica shotgun e métodos dependentes de cultivo. A metagenômica foi aplicada a ambientes de superfície (riacho) e subsuperfície (caverna), pois na ausência de luz, os metabolismos quimiolitoautotróficos provavelmente são os produtores primários. Métodos baseados em cultura também foram aplicados, e cultivamos organismos oxidantes de Fe/Mn, permitindo que nosso estudo alcançasse uma compreensão mais abrangente da diversidade metabólica e do potencial funcional dessas comunidades.Para investigar melhor os óxidos de ferromanganês biogênicos produzidos pelas linhagens isoladas, usamos uma combinação de técnicas analíticas para determinar a composição química, morfologia e conformação molecular desses precipitados. Além dessa análise estrutural, a reatividade da superfície de Leptothrix SP-6, uma das bactérias oxidantes de Fe/Mn mais estudadas atualmente, foi acessada por titulação, sorção de Cd e espectroscopia infravermelha de transformada de Fourier para determinar como a bactéria interage com íons em solução, incluindo sua interação com óxidos de ferromanganês. Nossos resultados mostraram que, em subsuperfície, os procariotos oxidantes de Fe estão entre os produtores primários ao lado de outros táxons, como a arqueia oxidante de amônia, Nitrosopumilaceae. Combinando os métodos dependentes e independentes de cultivo, o riacho mostrou potencial para múltiplos táxons e metabolismos envolvidos na oxirredução de Fe e Mn, incluindo organismos quimiolitoautotróficos oxidantes de Fe, e a bactéria filamentosa oxidante de Fe/Mn Leptothrix sp., que gerou os óxidos de Mn birnessitea e manganita em condições de laboratório. Além disso, a reatividade de superfície de SP-6 revelou que a composição dos ligantes na superfície da parede celular e da bainha são diferentes, onde o último é mais básico e mais propenso a interagir com cargas negativas sob pH neutro. No geral, nossos resultados aprofundam o conhecimento sobre a distribuição geográfica de bactérias de Fe/Mn e sobre a ecofisiologia de uma importante bactéria oxidante de Fe/Mn.
- Imprenta:
- Data da defesa: 14.11.2024
- Este periódico é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
ARAÚJO, Maicon Nascimento. Iron and Manganese Oxidizing bacteria from tropical ferruginous environments in Brazil: implications in Geomicrobiology. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-28112025-113544/. Acesso em: 02 dez. 2025. -
APA
Araújo, M. N. (2024). Iron and Manganese Oxidizing bacteria from tropical ferruginous environments in Brazil: implications in Geomicrobiology (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-28112025-113544/ -
NLM
Araújo MN. Iron and Manganese Oxidizing bacteria from tropical ferruginous environments in Brazil: implications in Geomicrobiology [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-28112025-113544/ -
Vancouver
Araújo MN. Iron and Manganese Oxidizing bacteria from tropical ferruginous environments in Brazil: implications in Geomicrobiology [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-28112025-113544/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.46.2024.tde-28112025-113544 (Fonte: oaDOI API)
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