Perceber a resposta de Chlorella vulgaris ao antibiótico ciprofloxacina: das curvas de crescimento à metilação do DNA | Understanding the response of Chlorella vulgaris to the antibiotic ciprofloxacin: from growth curves to DNA methylation

Chlorella vulgaris é uma espécie de microalga amplamente utilizada em estudos de toxicologia ambiental, devido à sua importância como base da cadeia alimentar e sensibilidade a contaminantes, incluindo contaminantes emergentes como os antibióticos. O principal objetivo deste trabalho foi estudar a curva de crescimento de C. vulgaris em condições de cultura laboratoriais, assim como a sua resposta ecotoxicológica ao antibiótico ciprofloxacina. Adicionalmente foram realizadas otimizações ao procedimento de extração de DNA necessários para avaliar os efeitos da ciprofloxacina na metilação total de DNA.toxicologia ambiental, devido à sua importância como base da cadeia alimentar e sensibilidade a contaminantes, incluindo contaminantes emergentes como os antibióticos. O principal objetivo deste trabalho foi estudar a curva de crescimento de C. vulgaris em condições de cultura laboratoriais, assim como a sua resposta ecotoxicológica ao antibiótico ciprofloxacina. Adicionalmente foram realizadas otimizações ao procedimento de extração de DNA necessários para avaliar os efeitos da ciprofloxacina na metilação total de DNA. As culturas da microalga foram mantidas em meio MBL, a 22ºC, 4600 lux de intensidade luminosa e fotoperíodo 16L:8E. O crescimento da microalga foi monitorizado recorrendo à determinação da densidade celular utilizando contagem do número de células e densidade ótica, bem como a eficiência fotossintética do PSII, utilizando um fluorómetro de modulação por amplitude de pulso. Relativamente à toxicidade da ciprofloxacina, C. vulgaris foi exposta a concentrações crescentes de 2; 3.1; 4.6; 6.9; 10.4; 15.6; 23.3; 35 mg L-1 de ciprofloxacina. A concentração que provocou uma inibição de 50% da taxa de crescimento (96h Er C50) e rendimento (Ey C50) foi respetivamente, 16.4 and 10.7 mg L-1, demonstrando que este antibiótico pode inibir o crescimento da microalga. Estes dados mostram a importância de continuar a estudar o efeito dos contaminantes emergentes como os fármacos, no biota. Os protocolos de extração de DNA foram otimizados no sentido de aumentar a quantidade de DNA extraída necessária para futuros estudos de avaliação dos padrões de metilação total de DNA.

Chlorella vulgaris is a freshwater green microalgae widely used in studies of environmental toxicology due to its importance as the basis of the food chain and sensitivity towards xenobiotics including emergent contaminants as antibiotics. The main aim of this study was to increase our knowledge of species growth curves under laboratory conditions and to evaluate the toxicity response to the antibiotic ciprofloxacin. Additionally, optimizations were made to the DNA extraction procedure required to study the effects of ciprofloxacin in total DNA methylation. The culture conditions established for the microalgae growth on MBL medium were the following: 22ºC; light intensity of 4600 lux; photoperiod of 16L:8D. The parameters used for the monitoring of the growth were: cell density both through cellular density counting and spectrophotometric, and photosynthetic efficiency of PSII using PAM (Pulse Amplitude Modulation) fluorometer. Regarding the toxicity, C. vulgaris was exposed to increasing concentrations of ciprofloxacin 2; 3.1; 4.6; 6.9; 10.4; 15.6; 23.3; 35 mg L-1. The 96h Er C50 and Ey C50 were respectively, 16.4 and 10.7 mg L-1 evidencing that antibiotics can impact the growth of microalgae increasing the awareness of studying the impacts of emergent contaminants like pharmaceuticals in the biota. The DNA extraction protocols were optimized to increase the amount of DNA extract required for downstream studies on total DNA methylation.

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