Tese de Doutorado

O perclorato é um dos principais desafios para a existência de vida em Marte, uma vez que sua presença em altas concentrações nas salmouras marcianas pode representar um estressor extremo para microrganismos. No entanto, estudos sobre resistência ao perclorato em procariontes ainda são limitados. Esta tese investiga a diversidade microbiana e os mecanismos de resistência ao perclorato em organismos isolados de ambientes hipersalinos terrestres. Foram caracterizados 18 isolados bacterianos expostos a diferentes concentrações de perclorato de magnésio, revelando organismos pertencente aos gêneros Bacillus, Staphylococcus, Virgibacillus e Chromohalobacter. A análise genômica de quatro cepas selecionadas (Staphylococcus nepalensis e Chromohalobacter israelensis) revelou vias associadas à resistência ao perclorato, incluindo genes relacionados ao estresse oxidativo, reparo de DNA, formação de biofilme e transporte de íons. Para investigar a possibilidade de aumentar a tolerância a perclorato de magnésio, utilizou-se evolução experimental (Adaptive Laboratory Evolution – ALE), demonstrando que S. nepalensis foi capaz de se adaptar a concentrações elevadas de perclorato após 100 dias de transferência. Esta tese contribui para a ampliação do conhecimento sobre resistência ao perclorato e habitabilidade de salmouras marcianas, fornecendo novos dados experimentais e genômicos que podem apoiar futuras investigações em astrobiologia.

Perchlorate is one of the main challenges for the existence of life on Mars, as its high concentrations in Martian brines can represent an extreme stressor for microorganisms. However, studies on perchlorate resistance in prokaryotes remain limited. This thesis investigates microbial diversity and resistance mechanisms to perchlorate in organisms isolated from terrestrial hypersaline environments. Eighteen bacterial isolates were characterized under different concentrations of magnesium perchlorate, revealing organisms belonging to the genera Bacillus, Staphylococcus, Virgibacillus, and Chromohalobacter. Genomic analysis of four selected strains (Staphylococcus nepalensis and Chromohalobacter israelensis) identified pathways associated with perchlorate resistance, including genes related to oxidative stress, DNA repair, biofilm formation, and ion transport. To explore the potential for increased magnesium perchlorate tolerance, Adaptive Laboratory Evolution (ALE) was applied, demonstrating that S. nepalensis.