A extração do petróleo gera grande volume de água como subproduto, denominada água de produção (AP). O descarte da AP pode acarretar inúmeros efeitos negativos ao meio ambiente, devido principalmente à alta concentração de nitrogênio amoniacal, e, portanto, a AP deve ser tratada antes de ser descartada. A remoção biológica da amônia pode ocorrer heterotrófica/desnitritricação por diferentes aeróbia vias, (NH/DA) se entretanto,a destaca,pois, nitrificação um único microrganismo heterotrófico nitrifica e desnitrifica em condições aerobiose. Este, por sua vez, está se mostrando mais eficiente na remoção biológica de amônia de efluentes salinos, provenientes da exploração de petróleo na camada do pré-sal. Entretanto, pouco se sabe sobre este tipo de metabolismo e várias questões ainda precisam ser respondidas para melhor entendimento do processo. Desta forma, este estudo teve como objetivo a caracterização dos genomas de quatro linhagens bacterianas NH/DA: Pseudomonas stutzeri UFV5; Rhodococus ruber UFV2; Pseudomonas balearica UFV3 e Gordonia amicalis UFV4, que foram submetidos à genômica comparativa para a identificação de genes envolvidos em vias metabólicas de nitrificação heterotrófica e desnitrificação aeróbia, seguido da síntese de primers para genes selecionados e validação dos mesmos por PCR convencional. Os resultados obtidos mostraram que as linhagens estudadas são bem distintas, exceto no caso das linhagens que pertencem ao gênero de Pseudomonas. A linhagem Rhodococcus ruber UFV2 foi a que apresentou um maior genoma e maior conteúdo GC (guanina e citosina), enquanto Pseudomonas stutzeri UFV5 apresentou o menor genoma (4.559.141 pb) e menor conteúdo GC (64%) em relação as demais linhagens. As linhagens que pertencem ao gênero Pseudomonas foram que apresentaram maior número de genes envolvidos no metabolismo de nitrogênio (60 genes). Nessas linhagens NH/DA não foram encontrados genes ligados ao processo de nitrificação autotrófica. A via metabólica do processo de NH/DA não é uma via comum para diferentes grupos microbianos, porém podem compartilhar genes envolvidos no processo NH/DA que podem estar presentes nas demais linhagens. Os genes candidatos a participarem do processo NH/DA são: genes que codificam proteínas ribossomais que estão envolvidas no processo de tradução proteica, gene que codifica a proteína glutamina sintetase que converte amônia em glutamina, gene que codifica a proteína aminometiltransferase que catalisa a amônia para a porção aminometil da glicina, e gene que codifica uma proteína sem uma função definida. Os resultados obtidos bem como a validação do envolvimento desses genes na NH/DA possibilitarão além do conhecimento da via metabólica, a identificação de outros microrganismos que ainda não foram descritos pela literatura como NH/DA. O monitoramento desses microrganismos em amostras ambientais como reatores de tratamento de efluentes pode possibilitar a otimização do processo de remoção de amônia. Esta é uma linha de pesquisa que possui muitas etapas a serem desenvolvidas onde os resultados podem corroborar para inúmeros benefícios nos tratamentos biológicos em águas residuais para remoção de nitrogênio amoniacal. Palavras-chave: Água de produção. Exploração de petróleo. Biomarcadores. PCR.Oil extraction generates a large volume of water as a by-product, called production water (PA). The disposal of PA can cause numerous negative effects to the environment, mainly due to the high concentration of ammoniacal nitrogen, and, therefore, the PA must be treated before being discarded. The biological removal of ammonia can occur through different ways, however, heterotrophic nitrification/aerobic denitrification (NH/DA) stands out, since a single heterotrophic microorganism nitrifies and denitrifies under aerobic conditions. This, in turn, is proving to be more efficient in the biological removal of ammonia from saline effluents from oil exploration in the pre- salt layer. However, little is known about this type of metabolism and several questions still need to be answered for a better understanding of the process. Thus, this study aimed to characterize the genomes of four NH/DA bacterial strains: Pseudomonas stutzeri UFV5; Rhodococcus ruber UFV2; Pseudomonas balearica UFV3 and Gordonia amicalis UFV4, which were submitted to comparative genomics to identify genes involved in metabolic pathways of heterotrophic nitrification and aerobic denitrification, followed by the synthesis of primers for selected genes and their validation by conventional PCR. The obtained results showed that the studied lineages are very distinct, except in the case of the lineages that belong to the Pseudomonas genus. The Rhodococcus ruber UFV2 strain had the largest genome and the highest GC content (guanine and cytosine), while Pseudomonas stutzeri UFV5 had the smallest genome (4,559,141 bp) and the lowest GC content (64%) compared to the other strains. The strains belonging to the genus Pseudomonas showed the highest number of genes involved in nitrogen metabolism (60 genes). In these NH/DA strains, no genes linked to the autotrophic nitrification process were found. The metabolic pathway of the NH/DA process is not a common pathway for different microbial groups, but they may share genes involved in the NH/DA process that may be present in other strains. Candidate genes to participate in the NH/DA process are: genes that encode ribosomal proteins that are involved in the protein translation process, gene that encodes the glutamine synthetase protein that converts ammonia into glutamine, gene that encodes the aminomethyltransferase protein that catalyzes ammonia to the aminomethyl portion of glycine, and a gene that encodes a protein without a defined function. The results obtained as well as the validation of the involvement of these genes in NH/AD will allow, in addition to the knowledge of the metabolic pathway, the identification of other microorganisms that have not yet been described in the literature as NH/AD. Monitoring these microorganisms in environmental samples such as effluent treatment reactors can enable the optimization of the ammonia removal process. This is a line of research that has many stages to be developed where the results can corroborate for innumerable benefits in biological treatments in wastewater for the removal of ammoniacal nitrogen. Keywords: Production water. Oil exploration. Biomarkers. PCR.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais