Resumo
Polymerase chain reaction (PCR) assays targeting 16S rRNA genes followed by DNA sequencing are still important tools to characterize microbial communities present in environmental samples. However, despite the crescent number of deposited archaeal DNA sequences in databases, until now we do not have a clear picture of the effectiveness and specificity of the universal primers widely used to describe archaeal communities from different natural habitats. Therefore, in this study, we compared the phylogenetic profile obtained when Cerrado lake sediment DNA samples were submitted to 16S rDNA PCR employing three Archaea-specific primer sets commonly used. Our findings reveal that specificity of primers differed depending on the source of the analyzed DNA. Furthermore, archaeal communities revealed by each primer pair varied greatly, indicating that 16S rRNA gene primer choice affects the community profile obtained, with differences in both taxon detection and operational taxonomic unit (OTU) estimates.(AU)
A amplificação de genes que codificam o rRNA 16S por reação em cadeia da polimerase (PCR) e o seu sub sequentesequenciamento consistem em uma ferramenta importante na caracterização de comunidades microbianas presentes em amostras ambientais. No entanto, apesar do crescente número de sequências de DNA de Archaea depositadas em bancos de dados, a especificidade e efetividade dos iniciadores de PCR descritos como universais e amplamente utilizados na descrição desse grupo ainda não está clara. Neste estudo foram comparados os perfis filogenéticos de comunidades de arqueias obtidos a partir amostras de DNA de sedimentos lacustres do Cerrado submetidas a ensaios de PCR empregando três pares de iniciadores específicos para Archaea, comumente utilizados neste tipo de estudo. Nossos resultados indicam que as comunidades de arqueias detectadas com cada par de iniciadores apresentaram grande variação filogenética, sugerindo que a escolha de iniciadores dirigidos ao gene de rRNA 16S tem efeito significativo no perfil da comunidade descrita, com diferenças tanto em relação aos táxons detectados, como nas estimativas de unidades taxonômicas operacionais (OTU).(AU)
Assuntos
DNA Arqueal/genética , RNA Ribossômico 16S/análise , Reação em Cadeia da Polimerase , FilogeniaResumo
Polymerase chain reaction (PCR) assays targeting 16S rRNA genes followed by DNA sequencing are still important tools to characterize microbial communities present in environmental samples. However, despite the crescent number of deposited archaeal DNA sequences in databases, until now we do not have a clear picture of the effectiveness and specificity of the universal primers widely used to describe archaeal communities from different natural habitats. Therefore, in this study, we compared the phylogenetic profile obtained when Cerrado lake sediment DNA samples were submitted to 16S rDNA PCR employing three Archaea-specific primer sets commonly used. Our findings reveal that specificity of primers differed depending on the source of the analyzed DNA. Furthermore, archaeal communities revealed by each primer pair varied greatly, indicating that 16S rRNA gene primer choice affects the community profile obtained, with differences in both taxon detection and operational taxonomic unit (OTU) estimates.
A amplificação de genes que codificam o rRNA 16S por reação em cadeia da polimerase (PCR) e o seu sub sequentesequenciamento consistem em uma ferramenta importante na caracterização de comunidades microbianas presentes em amostras ambientais. No entanto, apesar do crescente número de sequências de DNA de Archaea depositadas em bancos de dados, a especificidade e efetividade dos iniciadores de PCR descritos como universais e amplamente utilizados na descrição desse grupo ainda não está clara. Neste estudo foram comparados os perfis filogenéticos de comunidades de arqueias obtidos a partir amostras de DNA de sedimentos lacustres do Cerrado submetidas a ensaios de PCR empregando três pares de iniciadores específicos para Archaea, comumente utilizados neste tipo de estudo. Nossos resultados indicam que as comunidades de arqueias detectadas com cada par de iniciadores apresentaram grande variação filogenética, sugerindo que a escolha de iniciadores dirigidos ao gene de rRNA 16S tem efeito significativo no perfil da comunidade descrita, com diferenças tanto em relação aos táxons detectados, como nas estimativas de unidades taxonômicas operacionais (OTU).
Assuntos
DNA Arqueal/genética , Filogenia , /análise , Reação em Cadeia da PolimeraseResumo
Abstract Polymerase chain reaction (PCR) assays targeting 16S rRNA genes followed by DNA sequencing are still important tools to characterize microbial communities present in environmental samples. However, despite the crescent number of deposited archaeal DNA sequences in databases, until now we do not have a clear picture of the effectiveness and specificity of the universal primers widely used to describe archaeal communities from different natural habitats. Therefore, in this study, we compared the phylogenetic profile obtained when Cerrado lake sediment DNA samples were submitted to 16S rDNA PCR employing three Archaea-specific primer sets commonly used. Our findings reveal that specificity of primers differed depending on the source of the analyzed DNA. Furthermore, archaeal communities revealed by each primer pair varied greatly, indicating that 16S rRNA gene primer choice affects the community profile obtained, with differences in both taxon detection and operational taxonomic unit (OTU) estimates.
Resumo A amplificação de genes que codificam o rRNA 16S por reação em cadeia da polimerase (PCR) e o seu subsequente sequenciamento consistem em uma ferramenta importante na caracterização de comunidades microbianas presentes em amostras ambientais. No entanto, apesar do crescente número de sequências de DNA de Archaea depositadas em bancos de dados, a especificidade e efetividade dos iniciadores de PCR descritos como universais e amplamente utilizados na descrição desse grupo ainda não está clara. Neste estudo foram comparados os perfis filogenéticos de comunidades de arqueias obtidos a partir amostras de DNA de sedimentos lacustres do Cerrado submetidas a ensaios de PCR empregando três pares de iniciadores específicos para Archaea, comumente utilizados neste tipo de estudo. Nossos resultados indicam que as comunidades de arqueias detectadas com cada par de iniciadores apresentaram grande variação filogenética, sugerindo que a escolha de iniciadores dirigidos ao gene de rRNA 16S tem efeito significativo no perfil da comunidade descrita, com diferenças tanto em relação aos táxons detectados, como nas estimativas de unidades taxonômicas operacionais (OTU).
Assuntos
Archaea/genética , Filogenia , RNA Ribossômico 16S/genética , Reação em Cadeia da Polimerase , Análise de Sequência de DNA , Primers do DNA/genética , Genes de RNArResumo
Abstract Polymerase chain reaction (PCR) assays targeting 16S rRNA genes followed by DNA sequencing are still important tools to characterize microbial communities present in environmental samples. However, despite the crescent number of deposited archaeal DNA sequences in databases, until now we do not have a clear picture of the effectiveness and specificity of the universal primers widely used to describe archaeal communities from different natural habitats. Therefore, in this study, we compared the phylogenetic profile obtained when Cerrado lake sediment DNA samples were submitted to 16S rDNA PCR employing three Archaea-specific primer sets commonly used. Our findings reveal that specificity of primers differed depending on the source of the analyzed DNA. Furthermore, archaeal communities revealed by each primer pair varied greatly, indicating that 16S rRNA gene primer choice affects the community profile obtained, with differences in both taxon detection and operational taxonomic unit (OTU) estimates.
Resumo A amplificação de genes que codificam o rRNA 16S por reação em cadeia da polimerase (PCR) e o seu subsequente sequenciamento consistem em uma ferramenta importante na caracterização de comunidades microbianas presentes em amostras ambientais. No entanto, apesar do crescente número de sequências de DNA de Archaea depositadas em bancos de dados, a especificidade e efetividade dos iniciadores de PCR descritos como universais e amplamente utilizados na descrição desse grupo ainda não está clara. Neste estudo foram comparados os perfis filogenéticos de comunidades de arqueias obtidos a partir amostras de DNA de sedimentos lacustres do Cerrado submetidas a ensaios de PCR empregando três pares de iniciadores específicos para Archaea, comumente utilizados neste tipo de estudo. Nossos resultados indicam que as comunidades de arqueias detectadas com cada par de iniciadores apresentaram grande variação filogenética, sugerindo que a escolha de iniciadores dirigidos ao gene de rRNA 16S tem efeito significativo no perfil da comunidade descrita, com diferenças tanto em relação aos táxons detectados, como nas estimativas de unidades taxonômicas operacionais (OTU).
Resumo
Brazil is one of the world leaders in the agribusiness sector tending to directly influence a growing dependence on imported inputs, specifically synthetic agrochemicals. At the state level, in 2013, Tocantins stood out in first place in the ranking of agrochemical consumers, however, these products can cause several problems, such as poisoning to humans, environmental contamination, and increased resistance to phytopathogens. Biological control is an alternative to the use of agrochemicals towards eliminating pests naturally by using living organisms called Biological Control Agents (BCA). Currently, fungi of the Trichoderma genus are some of the most used organisms in biological pest control for their relevant characteristics that favor them in terms of survival in the environment, such as high capacity to adapt to ecological conditions, potential to colonize the rhizosphere of plants, mycoparasitism, production of volatile and non-volatile metabolites. In addition, it works on plant growth and productivity. In general, the use of Trichoderma favors the control of soil pathogens, such as Rhizoctonia, Pythium, Sclerotinia, and nematodes. Thus, this review aims to demonstrate the importance of using Trichoderma in biological control, as well as to present an overview and perspectives of research developed by respondents in the Brazilian Midwest region and Tocantins state.
O Brasil é um dos líderes mundiais no setor do agronegócio e essa liderança tende a impactar diretamente numa dependência crescente de insumos importados, especificamente, agroquímicos sintéticos. A nível de estado, em 2013, o Tocantins se destacava em primeiro lugar no ranking de consumidores de agroquímicos, contudo, esses produtos podem causar diversos problemas, como intoxicação ao homem, contaminação do ambiente e aumento da resistência de fitopatógenos. Um método alternativo ao uso de agroquímicos é o controle biológico, o qual busca a eliminação de pragas de forma natural, utilizando-se de organismos vivos chamados de Agentes de Controle Biológico (ACB). Atualmente, entre os organismos mais usados no controle biológico de pragas estão os fungos do gênero Trichoderma, isto, por possuir algumas características relevantes que os favorecem em termos de sobrevivência no ambiente, tais como: a alta capacidade de adaptação às condições ecológicas, potencial em colonizar a rizosfera das plantas, micoparasitismo, produção de metabólitos voláteis e não voláteis. Além disso, atua no crescimento e produtividade das plantas. Geralmente, o uso de Trichoderma favorece o controle de patógenos do solo, como: Rhizoctonia, Pythium, Sclerotinia e nematoides. Assim, a presente revisão visa demostrar a importância da utilização do Trichoderma no controle biológico, assim como apresentar um panorama e perspectivas das pesquisas desenvolvidas por pesquisados da região Centro-Oeste brasileiro e no estado do Tocantins.
Assuntos
Animais , Plantas/parasitologia , Trichoderma , Controle Biológico de Vetores , Agroquímicos , Rizosfera , Agentes de Controle Biológico , Fungos , BrasilResumo
Soybean is the most important oilseed cultivated in the world and Brazil is the second major producer. Expansion of soybean cultivation has direct and indirect impacts on natural habitats of high conservation value, such as the Brazilian savannas (Cerrado). In addition to deforestation, land conversion includes the use of fertilizers and pesticides and can lead to changes in the soil microbial communities. This study evaluated the soil bacterial and fungal communities and the microbial biomass C in a native Cerrado and in a similar no-tillage soybean monoculture area using PCR-DGGE and sequencing of bands. Compared to the native area, microbial biomass C was lower in the soybean area and cluster analysis indicated that the structure of soil microbial communities differed. 16S and 18S rDNA dendrograms analysis did not show differences between row and inter-row samples, but microbial biomass C values were higher in inter-rows during soybean fructification and harvest. The study pointed to different responses and alterations in bacterial and fungal communities due to soil cover changes (fallow x growth period) and crop development. These changes might be related to differences in the pattern of root exudates affecting the soil microbial community. Among the bands chosen for sequencing there was a predominance of actinobacteria, y-proteobacteria and ascomycetous divisions. Even under no-tillage management methods, the soil microbial community was affected due to changes in the soil cover and crop development, hence warning of the impacts caused by changes in land use.