Taxonomia e perfil funcional da comunidade microbiana isolada de painel fotovoltaico utilizando metagenômica shotgun

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dc.contributor.advisorBadotti, Fernanda
dc.contributor.advisor-coFerreira, Ângela de Mello
dc.contributor.advisor-coAburjaile, Flávia Figueira
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/1228978469230164
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/2016464855117057
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2119491576564545
dc.contributor.authorJotta, Viviane Faria Morais
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0056659699535158
dc.contributor.refereeBadotti, Fernanda
dc.contributor.refereeGóes-Neto, Aristóteles
dc.contributor.refereeBleicher, Lucas
dc.contributor.refereeCaldeira, Priscila Pereira Silva
dc.date.accessioned2025-05-07T18:30:56Z
dc.date.available2025-05-07T18:30:56Z
dc.date.issued2023-09-27
dc.description.abstractOs painéis fotovoltaicos apresentam superfícies que permanecem expostas a variações das condições climáticas, tais como temperatura, umidade, radiação e pressão atmosférica, além de fenômenos atmosféricos, como chuvas e efeito estufa. Desta forma, esse é considerado um ambiente extremo para o crescimento de microrganismos. Apesar disso, os painéis são colonizados por comunidades microbianas diversas, podendo conter bactérias, fungos, vírus e algas. Os painéis fotovoltaicos podem perder sua eficiência pela presença desses microrganismos em sua superfície, visto que eles são capazes de formar biofilmes, o que afeta a captação da luz solar pelo sistema. Desta forma, o estudo e caraterização dos microrganismos que constituem o biofilme proveniente de paineis fotovoltaicos é fundamental para a compreensão dos mecanismos utilizados por esses microrganismos para o estabelecimento das comunidades nesse ambiente inóspito para, futuramente, propor estratégias que possam combate-lo. Nesse estudo, nove amostras de biofilme foram coletadas na superfície de um painel fotovoltaico localizado na região metropolitana de Belo Horizonte (MG), e o DNA extraído e sequenciado utilizando Metagenômica shotgun. A plataforma de sequenciamento utilizada foi a Illumina 2500 e os dados foram analisados utilizando o pipeline SqueezeMeta. A caracterização taxonômica permitiu a identificação de mais de 1000 gêneros de Bacteria, 20 gêneros de Archaea e 400 eucariotos. Diversos gêneros extremófilos e produtores de exopolissacarídeos foram identificados, como Hymenobacter, Pedobacter, Mucilaginibacter e Sphingomonas, capazes de sobreviver em condições adversas e formar biofilmes. Considerando os resultados das análises funcionais, mais de 10000 genes foram identificados nas amostras, sendo que muitos estão envolvidos na formação de biofilmes, resistência à radiação, variação de temperatura, baixa disponibilidade de água e nutrientes. Os dados obtidos até o momento revelam grande potencial de estudo para as amostras, abrindo perspectivas como a montagem de genomas e o estudo detalhado dos genes e vias metabólicas envolvidos na formação e manutenção dos biofilmes microbianos.
dc.description.abstractotherPhotovoltaic panels are surfaces that remain exposed to adverse conditions, such as radiation, high temperature variations, oxidative stress, among others, being considered an extreme environment. Nevertheless, these panels are colonized by diverse microbial communities, and may contain bacteria, fungi, viruses and algae. Photovoltaic panels can lose their efficiency due to the presence of these microorganisms on their surface, since they are capable of forming biofilms as defense mechanisms that affect the absorption of radiation. Thus, the study and characterization of the biofilm present in the photovoltaic panel become extremely important. Therefore, the main objective was to characterize and study the microbial community present on the surface of photovoltaic panels located in the city of Belo Horizonte (MG). Initially, nine samples of the photovoltaic panel biofilm were collected, three technical and three biological replicates, and the DNA of the microbial community was extracted. Then, a shotgun sequencing was performed through the Illumina platform and the metagenomes were analyzed with the SqueezeMeta pipeline. The results were analyzed using the R Software, performing analyzes of the taxonomic and functional profile, in addition to statistical analyses. As a result, more than 1000 genera of bacteria, 20 of archaea and 400 of eukaryotes were identified. Several extremophile and EPS-producing genera were identified, such as Hymenobacter, Pedobacter, Mucilaginibacter and Sphingomonas, that are capable of surviving adverse conditions and forming biofilms as a defense mechanism. Considering the functional results, more than 10.000 genes were identified in biofilm samples, many of which are involved in biofilm formation and resistance to radiation, temperature and desiccation. It was possible to identify and characterize the microbial community of the biofilm present on the surface of the photovoltaic panel, as well as to relate the taxonomic and functional analyzes.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1379
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de Produtos e Processos
dc.subjectPainéis solares
dc.subjectBiofilmes
dc.subjectMetagenômica
dc.subjectGenética microbiana
dc.subjectDNA - Análise
dc.subjectExtremófilos
dc.titleTaxonomia e perfil funcional da comunidade microbiana isolada de painel fotovoltaico utilizando metagenômica shotgun
dc.typeDissertação

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