Diversity and community structure of Bacteria and Archaea in mangrove soil contaminated with petroleum hydrocarbon

Os impactos da poluição por hidrocarboneto de petróleo sobre a diversidade e funcionalidade das comunidades microbianas em manguezais não são totalmente conhecidos, principalmente devido às limitações metodológicas para acessar os microrganismos nãocultiváveis. No entanto, vários métodos moleculares independentes de cultivo têm sido utilizados para investigar a diversidade e a estrutura das comunidades microbianas em ecossistemas naturais. O objetivo deste trabalho foi avaliar as variações da estrutura das comunidades de Bacteria e Archaea e a diversidade de Bacteria em uma transeção de solo de mangue do rio Iriri (Bertioga, SP) com um gradiente de contaminação por hidrocarbonetos de petróleo. As análises por eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE) mostraram que as comunidades de Bacteria e Archaea nas diferentes posições geográficas foram mais similares entre si do que entre diferentes profundidades ao longo do perfil em uma mesma posição geográfica. A análise das seqüências de clones de rDNA 16S de Bacteria dos diferentes pontos amostrados em abril de 2000, mostrou que a diversidade genética, avaliada pelo índice de Shannon, das comunidades microbianas diferem estatisticamente somente entre ponto o P1 (ponto menos contaminado) e P3 (ponto mais contaminado). As estimativas não-paramétricas da riqueza de espécies mostraram que P1, P2 e P3 possuem mais de 3539, 2524 e 1421 espécies bacterianas, respectivamente. Já, para as amostras do ponto P2 coletadas nos anos 2000 e 2004, muito embora os valores dos índices de Shannon tenham sido semelhantes, houve uma provável dominância de grupos específicos nas amostras coletadas em 2004, verificada pelos altos valores da recíproca do índice de Simpson. Os dados mostraram também que o número estimado de espécies bacterianas no ponto P2 diminuiu com o tempo, sendo menor em amostras de 2004, se comparado com amostras de 2000. No geral, a afiliação filogenética dos clones de rDNA 16S mostrou a grande diversidade de espécies, a maioria não conhecidas. Os dados sugerem que a contaminação do solo de mangue do rio Iriri está selecionando microrganismos mais adaptados às fontes de carbono introduzidas no solo.The impacts of petroleum hydrocarbon pollution on the diversity and functionality of the microbial communities in mangrove soils are not totally understood, mainly due to the methodological limitations to access unculturable microorganisms. However, several cultureindependent molecular methods have been used to investigate the diversity and structure of microbial communities in natural ecosystems. The aim of this work was to evaluate shifts in Bacteria and Archaea community structures and the diversity of Bacteria in a soil transection of the Iriri river mangrove (Bertioga, SP) showing a petroleum hydrocarbon contamination gradient. The analyses by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) showed that the communities of Bacteria and Archaea in different geographical positions were more similar among them than the communities in different depths along the soil profile at the same geographical position. Sequence analyses of bacterial 16S rDNA clones from different points sampled in April 2000 showed that the genetic diversity of the bacterial communities, based on the Shannon index, differ statistically only between P1 (less polluted) and P3 (more polluted) locations. Nonparametric estimates of species richness showed that P1, P2 and P3 may have more than 3539, 2524 and 1421 bacterial species, respectively. For P2 sampled in years 2000 and 2004, even though the Shannon indices were similar, there was a probable dominance of specific bacterial groups in year 2004, based on the high values of the reciprocal of Simpson\'s index. The data also showed that the estimated number of bacterial species in P2 decreased with the time, being lower in samples collected in 2004, as compared to samples collected in 2000. In the general, the phylogenetic affiliation of the 16S rDNA clones showed high bacterial species diversity, and most of the bacteria were of unknown species. The data suggest that the contamination of Iriri river mangrove soil with petroleum hydrocarbon is selecting microorganisms more adapted to the introduced carbon sources into the soil