Genômica estrutural e papel dos transportadores ABC em Bradyrhizobium japonicum estirpe CPAC 15 e Bradyrhizobium diazoefficiens estirpe CPAC 7

A cultura de soja (Glycine max (L.) Merrill) possui grande importância para a economia brasileira. Tal leguminosa é utilizada, principalmente, na alimentação humana e animal. Para o bom desenvolvimento da soja, são necessárias grandes quantidades de nitrogênio (N) e, para tornar isso possivel, a planta estabelece simbiose com bactérias do solo, principalmente do gênero Bradyrhizobium. No Brasil, Bradyrhizobium diazoefficiens estirpe CPAC 7 (= SEMIA 5080) e Bradyrhizobium japonicum estirpe CPAC 15 (= SEMIA 5079) são amplamente utilizadas como inoculantes para a cultura de soja. De forma a incrementar o conhecimento do potencial biotecnológico, o DNA genômico total de ambas estirpes foi submetido ao pirosequenciamento pela plataforma 454Flx (Roche). Em seguida, os reads foram montados utilizando ferramentas adequadas de bioinformatica e anotados automaticamente e manualmente pelo software denominado SABIA. Os resultados mostraram que há certa similaridade estrutural entre ambos os genomas no percentual de conteúdo CG (aprox. 63%) e percentual da porção codificadora do genoma (aprox. 82%). Contudo, o genoma da estirpe CPAC 15 se mostrou maior que CPAC 7 em, aproximadamente, 500.000 pb; além disso, houve conformidade com outras estirpes já sequenciadas, B. japonicum USDA 6T e B. diazoefficiens USDA 110T. Após a anotação, as regiões codificadoras do genoma (Open Read Frames, ORFs) foram classificadas em 18 categorias pelo banco de dados KEGG. Os transportadores desempenham importantes papéis na ecologia de tais bactérias, sendo assim, foram analisados os transportadores do tipo ABC de ions orgânicos e inorgânicos, oligossacarídeos, polióis, monossacarídeos, fosfato, aminoácidos, peptídeos, níquel, cátions metálicos, ferro-sideróforos e outros tipos de transportadores incluindo os ABC-2. Após a curação manual, a estirpe CPAC 7 apresentou maior número de transportadores de carboidratos em relação à CPAC 15, já a CPAC 15 apresentou maior número de transportadores relacionados à captação de opinas, fosfonatos e poliaminas em relação à CPAC 7. Possivelmente na estirpe CPAC 7 há um transportador de manopina, talvez o primeiro relatado em rizóbios, de interesse para estudos futuros. Os demais dados abrirão novas perspectivas para pesquisas futuras com essas estirpes, principalmente de natureza bioquímica para a aplicação biotecnológica.The soybean crop (Glycine max (L.) Merrill) has a major importance for the Brazilian economy. The legume is used mainly as human and animal food, and requires great amounts of nitrogen (N) for its growth. To supply this N the plant can associate symbiotically with soil bacteria, mainly belonging to the Bradyrhizobium genus. In Brazil, the Bradyrhizobium diazoefficiens strain CPAC 7 (=SEMIA 5080) and Bradyrhizobium japonicum strain CPAC 15 (=SEMIA 5079) are broadly used as soybean inoculants. To increase the biotechnological knowledge, total genomic DNA of both strains was pirosequenced using the 454Flx (Roche) sequencing analyzer. The reads obtained were assembled using bioinformatic tools, and manually and automatically annotated with the sofware SABIA. The results have shown structural similarity between both genomes in the %C/G content (about 63%) and % Genome Coding Region (about 82%); however, the genome of CPAC 15 genome is larger than CPAC 7 in approximately 500,000 bp. Furthermore, the genomes were in accordance to the genomes of other strains, B. japonicum USDA 6T and B. diazoefficiens USDA 110T. After annotation, Open Read Frames (ORFs) were classified in 18 classes by KEGG. Transporters have key roles in bacterial ecology; thus, ABC transporters, such as those related to the transport of minerals, organic ions, oligosaccharides, polyols, monosaccharides, phosphate, amino acids, peptides, nickel, metallic cations, ion-siderophores, ABC-2 and other transporters were analysed. After manual curation, CPAC 7 strain has shown more carbohydrate transporters and CPAC 15 more transporters related to opine, phosphonate and polyamine uptake. CPAC 7 probably has a manopine transporter, the first described in rhizobia, that deserves further analysis. The remaining data bring new perspectives for future researchs with these strains, mainly related to biochemstry and biotechnological applications