Author(s):
Medeiros, José António Amaro Correia 
Date: 2011
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/10901
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Microbiologia; Interacção oceano-atmosfera; Comunidades bióticas; Electroforese em gel
Description
The surface microlayer (SML) is located at the interface atmospherehydrosphere
and is theoretically defined as the top millimeter of the water
column. However, the SML is operationally defined according to the sampling
method used and the thickness varies with weather conditions and organic
matter content, among other factors. The SML is a very dynamic compartment
of the water column involved in the process of transport of materials between
the hydrosphere and the atmosphere. Bacterial communities inhabiting the
SML (bacterioneuston) are expected to be adapted to the particular SML
environment which is characterized by physical and chemical stress associated
to surface tension, high exposure to solar radiation and accumulation of
hydrophobic compounds, some of which pollutants. However, the small
volumes of SML water obtained with the different sampling methods reported in
the literature, make the sampling procedure laborious and time-consuming.
Sample size becomes even more critical when microcosm experiments are
designed. The objective of this work was to determine the smallest sample size
that could be used to assess bacterioneuston diversity by culture independent
methods without compromising representativeness and therefore ecological
significance. For that, two extraction methods were tested on samples of 0,5
mL, 5 mL and 10 mL of natural SML obtained at the estuarine system Ria de
Aveiro. After DNA extraction, community structure was assessed by DGGE
profiling of rRNA gene sequences. The CTAB-extraction procedure was
selected as the most efficient extraction method and was later used with larger
samples (1 mL, 20 mL and 50 mL). The DNA obtained was once more
analyzed by DGGE and the results showed that the estimated diversity of the
communities does not increase proportionally with increasing sample size and
that a good estimate of the structural diversity of bacterioneuston communities
can be obtained with very small samples. A microcamada superficial marinha (SML) situa-se na interface atmosferahidrosfera
e teoricamente é definida como o milímetro mais superficial da coluna
de água. Operacionalmente, a espessura da SML depende do método de
amostragem utilizado e é também variável com outros fatores, nomeadamente,
as condições meteorológicas e teor de matéria orgânica, entre outros. A SML é
um compartimento muito dinâmico da coluna de água que está envolvida no
processo de transporte de materiais entre a hidrosfera e a atmosfera. As
comunidades bacterianas que habitam na SML são designadas de
bacterioneuston e existem indícios de que estão adaptadas ao ambiente
particular da SML, caracterizado por stresse físico e químico associado à tensão
superficial, alta exposição à radiação solar e acumulação de compostos
hidrofóbicos, alguns dos quais poluentes de elevada toxicidade. No entanto, o
reduzido volume de água da SML obtidos em cada colheita individual com os
diferentes dispositivos de amostragem reportados na literatura, fazem com que
o procedimento de amostragem seja laborioso e demorado. O tamanho da
amostra torna-se ainda mais crítico em experiências de microcosmos.
O objectivo deste trabalho foi avaliar se amostras de pequeno volume podem
ser usadas para avaliar a diversidade do bacterioneuston, através de métodos
de cultura independente, sem comprometer a representatividade, e o significado
ecológico dos resultados. Para isso, foram testados dois métodos de extracção
em amostras de 0,5 mL, 5 mL e 10 mL de SML obtida no sistema estuarino da
Ria de Aveiro. Após a extracção do DNA total, a estrutura da comunidade
bacteriana foi avaliada através do perfil de DGGE das sequências de genes que
codificam para a sub unidade 16S do rRNA. O procedimento de extracção com
brometo de cetil trimetil de amônia (CTAB) foi selecionado como sendo o
método de extração com melhor rendimento em termos de diversidade do DNA
e mais tarde foi aplicado a amostras de maior dimensão (1 mL, 20 mL e 50 mL).
O DNA obtido foi mais uma vez usado para análise dos perfis de DGGE de 16S
rDNA da comunidade e os resultados mostraram que a estimativa da
diversidade de microorganismos não aumentou proporcionalmente com o
aumento do tamanho da amostra e que com amostras de pequeno volume
podem ser obtidas boas estimativas da diversidade estrutural das comunidades
de bacterioneuston. Mestrado em Biologia Aplicada - Microbiologia Clínica e Ambiental
