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Tipo do documento: Dissertação
Título: Caracterização da diversidade morfológica, estrutural e funcional de liquens da Amazônia maranhense
Título(s) alternativo(s): Characterization of the morphological, structural, and functional diversity of lichens from the Maranhão Amazon
Autor: BARROS, José Isaias Pimentel 
Primeiro orientador: DALL’AGNOL, Leonardo Teixeira
Primeiro coorientador: JOUTSEN, Tânia Keiko Shishido
Primeiro membro da banca: DALL’AGNOL, Leonardo Teixeira
Segundo membro da banca: JOUTSEN, Tânia Keiko Shishido
Terceiro membro da banca: OLIVEIRA, Renato Renison Moreira
Quarto membro da banca: MARINHO, Lucas Cardoso
Quinto membro da banca: LUZ, Hermes Ribeiro
Resumo: Introdução: Os liquens são organismos perenes amplamente distribuídos em diversos substratos, como rochas, troncos de árvores e solo. Sua morfologia varia conforme o ambiente, apresentando talos crostosos, esquamulosos, dimórficos, gelatinosos e foliosos. Além de sua relevância ecológica, destacam-se como bioindicadores da qualidade ambiental e produtores de diversos metabólitos secundários. Objetivo: Este estudo visa analisar a diversidade morfoestrutural e funcional de liquens em municípios da Amazônia maranhense. Metodologia: A pesquisa foi realizada nos municípios de Anajatuba e Morros, Maranhão, com coletas em áreas de diferentes níveis de conservação ambiental. Foram coletadas 68 amostras de liquens, sendo 48 no município de Morros e 18 em Anajatuba, provenientes de diferentes substratos. As amostras foram devidamente armazenadas e identificadas com base em uma abordagem de taxonomia integrativa, utilizando avaliação morfológica e química. Um cianolíquen do gênero Leptogium (ANA13) teve seu metagenoma sequenciado na plataforma AVITI. A qualidade das sequências foi avaliada com FastQC e Trimmomatic, e a montagem das reads foi realizada com metaSPAdes, seguida pela análise de qualidade da montagem. A identificação de agrupamentos gênicos biossintéticos foi conduzida utilizando antiSMASH. O binning foi realizado utilizando os programas MetaBAT2, MaxBin2 CONCOCT e analisados pelo DAS Tool. A análise taxonômica foi realizada com Kaiju e GOTTCHA2. Por fim, foi conduzidas análises taxonômicas e funcionais do MAG01 Resultados: A análise taxonômica das amostras revelou uma diversidade significativa de liquens nos municípios de Anajatuba e Morros, com predominância de formas crostosas, foliosas e filamentosas. Em Anajatuba, destacaram-se os gêneros Cryptothecia, Coenogonium, Leptogium, Phyciella e Heterodermia, além de representantes da família Graphidaceae. Em Morros, foi observada uma comunidade liquênica ainda mais diversa, com ocorrência dos gêneros Cryptothecia, Coenogonium, Cladonia, Coccocarpia, Lepraria, Leptogium e Parmotrema, bem como representantes das famílias Physciaceae, Parmeliaceae e Caliciaceae. A análise metagenômica da amostra ANA13 revelou uma comunidade microbiana funcionalmente diversa, com abundância de genes relacionados à biossíntese de metabólitos secundários, totalizando 218 agrupamentos de genes biossintéticos, sendo 102 bacterianos e 116 fúngicos, principalmente dos tipos NRPS, T1PKS e terpenos. As análises taxonômicas do metagenoma confirmaram a associação simbiótica entre Leptogium e Nostoc. O binning permitiu recuperar um genoma quase completo (99,56%) e com 3,59% de contaminação, posteriormente identificado pertencente ao gênero Nostoc, contendo 8.649 sequências codificantes associadas a múltiplas vias metabólicas. Conclusão: Os resultados obtidos demonstram a expressiva diversidade liquênica presente na Amazônia maranhense, reforçando a importância desses ambientes para a conservação da biodiversidade e com enorme potencial biotecnológico. Este estudo representa uma contribuição inédita para o conhecimento dos liquens da região, ao registrar pela primeira vez a ocorrência do gênero Leptogium no estado, além da recuperação de um genoma de Nostoc simbiótica. A análise metagenômica revelou uma rica diversidade metabólica, evidenciando a relevância desses organismos tanto para o Maranhão quanto para o entendimento da diversidade microbiana da Amazônia brasileira.
Abstract: Introduction: Lichens are perennial species widely distributed on various substrates, such as rocks, tree trunks, and soil. Their morphology varies depending on the environment, with crusty, squamous, dimorphic, gelatinous, and foliose thalli. In addition to their ecological relevance, they are known as bioindicators of environmental quality and producers of various secondary metabolites. Objective: This study aims to analyze the morphostructural and functional diversity of lichens in municipalities in the Amazon region of Maranhão.Methodology: The research was conducted in the municipalities of Anajatuba and Morros, Maranhão, with collections in areas with varying levels of environmental conservation. Sixty-eight lichen samples were collected, 48 in Morros and 18 in Anajatuba, from different substrates. The samples were properly stored and identified using an integrative taxonomy approach, utilizing morphological and chemical evaluation. A cyanolichen of the genus Leptogium (ANA13) had its metagenome sequenced on the AVITI platform. Sequence quality was assessed with FastQC and Trimmomatic, and read assembly was performed with metaSPAdes, followed by assembly quality analysis. Biosynthetic gene clusters were identified using antiSMASH. Binning was performed using MetaBAT2 and MaxBin2 CONCOCT programs and analyzed using the DAS Tool. Taxonomic analysis was performed with Kaiju and GOTTCHA2. Finally, taxonomic and functional analyses were conducted with MAG01.Results: Taxonomic analysis of the samples revealed significant lichen diversity in the municipalities of Anajatuba and Morros, with a predominance of crustose, foliose, and filamentous forms. In Anajatuba, the genera Cryptothecia, Coenogonium, Leptogium, Phyciella, and Heterodermia stood out, in addition to representatives of the Graphidaceae family. In Morros, an even more diverse lichen community was observed, with the genera Cryptothecia, Coenogonium, Cladonia, Coccocarpia, Lepraria, Leptogium, and Parmotrema, as well as representatives of the families Physciaceae, Parmeliaceae, and Caliciaceae. Metagenomic analysis of sample ANA13 revealed a functionally diverse microbial community, with an abundance of genes related to secondary metabolite biosynthesis, totaling 218 biosynthetic gene clusters, of which 102 were bacterial and 116 were fungal, primarily of the NRPS, T1PKS, and terpene types. Taxonomic analyses of the metagenome confirmed the symbiotic association between Leptogium and Nostoc. Binning allowed the recovery of a nearly complete genome (99.56%) with 3.59% contamination, later identified as belonging to the Nostoc genus, containing 8,649 coding sequences associated with multiple metabolic pathways.Conclusion: The results obtained demonstrate the significant lichen diversity present in the Maranhão Amazon, reinforcing the importance of these environments for biodiversity conservation and their enormous biotechnological potential. This study represents an unprecedented contribution to knowledge of the region's lichens, recording for the first time the occurrence of the genus Leptogium in the state, in addition to the recovery of a genome of symbiotic Nostoc. The metagenomic analysis revealed a rich metabolic diversity, highlighting the relevance of these organisms both for Maranhão and for understanding the microbial diversity of the Brazilian Amazon.
Palavras-chave: agrupamentos gênicos;
ecossistemas liquênicos;
fungos liquenizados;
metagenômica;
gene clusters;
lichen ecosystems;
lichenized fungi;
metagenomics.
Área(s) do CNPq: Ecologia
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA/CCBS
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SAÚDE E AMBIENTE/CCBS
Citação: BARROS, José Isaias Pimentel. Caracterização da diversidade morfológica, estrutural e funcional de liquens da Amazônia maranhense. 2025. 214 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Saúde e Ambiente/CCBS) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2025.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6482
Data de defesa: 9-Mai-2025
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SAÚDE E AMBIENTE

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