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Caracterização molecular de populações microbianas em reactores anaeróbios

Author(s): Grilo, André Manuel Sardinha

Date: 2009

Origin: Repositório da Universidade de Lisboa

Subject(s): Microbiologia molecular; Reactores biológicos; Teses de mestrado


Description

A necessidade do reaproveitamento de águas residuais tem vindo a aumentar. Os processos anaeróbios de tratamento de águas residuais apresentam-se actualmente como a melhor solução custo-eficácia para a purificação de poluentes orgânicos provenientes dos desperdícios industriais e domésticos. Um melhor conhecimento sobre as populações microbianas responsáveis pelos processos metabólicos que ocorrem nos reactores anaeróbios é essencial para um melhor controlo e optimização do funcionamento do reactor. Nas últimas décadas, os métodos de biologia molecular para caracterização dos genes que codificam o rRNA 16S, têm sido aplicados com sucesso na caracterização das populações microbianas presentes em reactores anaeróbios, uma vez que essa metodologia não depende do cultivo para identificação dos microrganismos. Com o presente trabalho, pretendeu-se contribuir para a caracterização das comunidades microbianas presentes em dois reactores anaeróbios a operar de modo diferente, um a operar de modo contínuo e o outro a operar de modo intermitente. Para a caracterização da população microbiana foi utilizada uma estratégia combinando os métodos de extracção de DNA, amplificação por PCR com primers específicos para as sequências que codificam os genes do rRNA 16S, clonagem e sequenciação de clones previamente analisados quanto ao seu polimorfismo dos fragmentos de restrição (RFLP). A análise dos RFLPs permitiu a minimização do número de clones sequenciados, o que é especialmente relevante quando se analisa um grande número de clones. Utilizando esta metodologia, em conjunto com os primers desenhados especificamente para os principais grupos metabólicos de microrganismos presentes nos reactores anaeróbios, foram obtidos um total de 323 clones. A caracterização dos RFLPs destes clones permitiu a identificação de 21 perfis diferentes para o reactor a operar em modo intermitente e 29 perfis diferentes no reactor a operar em modo contínuo, ilustrando a vantagem desta metodologia.

The need to treat and reuse wastewaters is an increasing problem. The anaerobic process for wastewaters treatment is the most cost-effective solution for the treatment of industrial and domestic wastewaters. A better knowledge of the microbial populations responsible for the metabolic processes that occur inside anaerobic reactor is essential for a better control and performance optimization of anaerobic reactors. During the last decades, molecular biology methods for the characterization of 16S rRNA enconding genes have become increasingly popular for the characterization microbial populations inside of the anaerobic wastewater treatment reactors, since they are cultureindependent. The aim of this work was to contribute for the knowledge of the microbial populations present in two anaerobic wastewater reactors operating either in a continuous mode or in an intermittent mode. For the characterization of the microbial populations, we planned a strategy combining DNA extraction, PCR amplification with primers specific for the 16S rRNA encoding genes, cloning, and sequencing of clones previously analyzed for their restriction fragment length polymorphism (RFLP). The RFLP's analysis allowed the minimization of the number of clones sent for sequencing, especially important when analyzing large numbers of clones. With this methodology, and together with the specific primers designed for the most important metabolic groups of microorganisms found in reactors for anaerobic wastewaters treatment, a total of 323 clones were obtained. The RFLP's characterization allowed the identification of 21 distinct profiles for the reactor operating in intermittently, and 28 distinct profiles for the reactor operating continuously, illustrating the advantage of this methodology.

Tese de mestrado, Biologia (Microbiologia Aplicada), 2009, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências

Document Type Master thesis
Language Portuguese
Advisor(s) Leitão, Jorge Humberto,; Carolino, M. Manuela, 1954-
Contributor(s) Grilo, André Manuel Sardinha
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