Taxonomic and functional analysis of microbial ice communities from Antarctica

• Main Author: Kinasz, Camila Tomazini
• Other Authors: Duarte, Rubens Tadeu Delgado, Universidade Federal de Santa Catarina
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: 2022
• Subjects: Biotecnologia; Gelo; Geleiras; Cavernas; Vulcanismo; Metagenômica; Deception Island; King George Island; Antarc*; Antarctica; Antártica
• Online Access: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/242673

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2022. A região antártica tem um papel importante nos processos climáticos globais, o continente abriga o maior pedaço de gelo da Terra e possui dezenove vulcões holocênicos conhecidos, sendo que pelo menos nove deles ainda estão ativos. Os vulcões ativos podem dispersar minerais piroclásticos a longas distâncias, transportando nutrientes e microrganismos para o ambiente glacial circundante. Os materiais vulcânicos sedimentados ? chamados tefras ? podem interagir com o gelo das geleiras e produzir um ambiente único para a vida microbiana. Além desse ambiente, entre os extremos, as cavernas de gelo são um dos habitats frios menos investigados em relação à diversidade e papel ecológico dos microbiomas contidos no gelo. Este estudo teve como objetivo descrever a estrutura da comunidade microbiana do gelo da geleira antártica com camadas de tefra e amostras de gelo de uma caverna antártica em termos de sua diversidade taxonômica e funcional. Amostras de gelo da geleira Collins (King George Island) contendo camadas de tefra do vulcão Deception Island e amostras de gelo de uma caverna localizada na mesma geleira foram analisadas por uma abordagem metagenômica completa e pirosequenciamento de 16S rRNA. A análise taxonômica de gelo com tefras revelou uma comunidade altamente diversificada dominada pelos filos Bacteroidetes, Cyanobacteria e Proteobacteria. Os gêneros dominantes foram Chitinophaga (13%), Acidobacterium (8%) e Cyanothece (4%), sendo todos conhecidos por incluir cepas psicrotolerantes e psicrofílicas. A análise da diversidade funcional revelou ciclos biogeoquímicos de carbono, nitrogênio e enxofre quase completos. O metabolismo de carboidratos da comunidade de gelo de tefra usa insumos de carbono orgânico e inorgânico, onde a fotossíntese desempenha um papel importante através da fixação de CO2. Nossos resultados também demonstram um ...