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Apresenta o maior catálogo genético da Amazônia

Publicado em 17 novembro 2020

Pesquisa realizada em colaboração entre a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e o Instituto de Ciéncies del Mar (ICM) do Conselho Superior de Pesquisa Científica (CSIC) de Barcelona, Espanha, caracterizou o conteúdo genético da microbiota amazônica e usou esses dados para perceber como a matéria biológica terrestre é processada no Rio à medida que flui para o oceano. Isso foi concluído a partir de um conjunto de 106 metagenomos do rio Amazonas, abrangendo mais de 2. 000 quilômetros de seu percurso, adicionando a região das penas, que desá na zona atlântica. A pesquisa resultou no maior catálogo de genes microbianos não redundantes da Bacia do Rio Amazonas (AMnrGC), com cerca de 3,7 milhões de genes, o máximo dos quais pertencem a bactérias.

Os efeitos foram publicados na revista clínica Microbiome, uma das maiores da região (com um efeito sobre a coisa de 11. 6). O catálogo inclui, por exemplo, sequências de enzimas que podem ser usadas para produção de segunda geração. etanol, um dos quais já foi estudado em todo o grupo. “São milhares no catálogo. Também genes de resistência a antibióticos, codificadores de enzimas para uso comercial etc. Muita informação”, comenta Flavio Henrique Silva. Professor do Departamento de Genética e Evolução (DGE) da UFSCar, um dos co-autores do estudo O artigo é resultado do doutorado de Célio Dias Santos-Junior, primeiro editor do artigo, no programa de pós-graduação em genética evolutiva (PPGGEv) na UFSCar, sob a direção de Henrique Silva, evoluiu entre 2016 e 2019, na Espanha.

A pintura é pioneira e fornece uma quantidade gigantesca de dados para estudos ecológicos, evolutivos e a prospecção de genes de interesse biotecnológico. “Os genes microbianos estudados pertencem a organismos microscópicos, basicamente bactérias e arqueias. mais profundo”, explica o professor. O público de interesse inclui microbiologistas, bioquímicos, biólogos moleculares, biotecnólogos, geneticistas, ambientalistas, geoquímicos, químicos, etc.

Genes catalogados têm vários programas de biotecnologia porque podem ser usados para produzir biocombustíveis, produtos antimicrobianos e até agentes anticancerígenos. O catálogo também inclui genes que podem ajudar na progressão de tecnologias relacionadas à reciclagem. como os microrganismos processam metais pesados, compram íons de carbono ou sequestro, o que é de interesse da biotecnologia.

O conceito de criação de catálogo deu a impressão de “uma continuação dos estudos de diversidade microbiana que realizamos na Amazônia e do sequenciamento de DNA em escala gigante que realizamos lá”, explica o professor da UFSCar. “Recebemos uma quantidade gigante de dados que, juntamente com outros dados já existentes nos bancos de dados, podem ser combinados em um catálogo gigante contendo um grande número de genes. Essas sequências de DNA só estavam disponíveis, mas os genes ainda não estavam classificados e catalogados, ou “anotados”, como dizemos na linguagem clínica. Eles ainda não tinham um papel atribuído e não estavam ligados a vias metabólicas expressas, como é feito em nosso trabalho”, explica Henrique Silva.

“Este estudo também é para ações de conservação, pois conhecer a microbiota do Rio é o primeiro passo para perceber se está ameaçada pelas mudanças climáticas, além de delinear métodos e informar os culpados de formular políticas de água e conservação”, ressalta Santos-Junior. Para ele, “conhecer o microbioma do Rio Amazonas nos permite perceber processos universais como a degradação da matéria biológica gerada no solo, explicando outros fenômenos como o desgassing observado no Rio”.

Após o processamento de dados genéticos, os autores descobriram que micróbios no rio Amazonas são capazes de degradar a matéria biológica terrestre em regiões com baixas concentrações de oxigênio dissolvido, temperatura e carbono biológico. Outra conclusão do estudo é que a degradação da matéria biológica derivada de plantas Ocorre ao longo do rio, o que permitiu aos cientistas identificar as principais famílias de enzimas envolvidas nesse procedimento em outras ocasiões. Essas enzimas têm sido utilizadas para perceber os caminhos pelos quais a matéria biológica e as espécies microbianas que realizam esses procedimentos estão degradadas no rio Amazonas.

Pesquisas futuras

Segundo o professor da UFSCar, estudos de longo prazo serão realizados no exame dessas enzimas, pois poderiam ter propriedades úteis para indústrias como papel e celulose e etanol de segunda geração. o Rio Amazonas e, em sua opinião, os efeitos são promissores porque mostram maior resistência à inibição por meio de seus produtos acabados, o que interessa às indústrias de biocombustíveis de segunda geração.

“Nossas pinturas são um primeiro passo e abrem caminho para estudos mais ambiciosos de longo prazo para perceber a expressão de genes do microbioma do rio Amazonas envolvidos na degradação da matéria biológica terrestre e na disposição das proteínas correspondentes. Isso nos permitirá uma maior perceber como parte do carbono biológico sintetizado na floresta tropical através das plantas é transferido através de microbiomas aquáticos e apesar de tudo que é liberado no meio ambiente como dióxido de carbono ”, finaliza o pesquisador Ramiro Logares, codiretor do ICM de Santos-Junior e, em conjunto com Henrique Silva, é o escritor do livro.

Artigo /

Pinturas financiadas pela Petrobras, como parte de um acordo de estudo com a UFSCar, como parte de uma comissão de ampliação do laboratório de biologia molecular, coordenada pelo professor Flavio Henrique Silva, além do investimento para comissões interativas, do Ministério da Economia e Competitividade (Mineco ) Array Espanha, a comissão da MicroEcoSystems, o Conselho Norueguês de Pesquisa (RCN) Array da Noruega e a Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado de São Paulo ( Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado de São Paulo). Fapesp).

Além de Santos-Junior, Henrique Silva e Logares, o artigo “Descobrindo o prospecto genômico do microbioma do Rio Amazonas para degradar a matéria biológica da floresta”, no Microbioma, conta com os autores Hugo Sarmento, professor do Departamento de Hidrobiologia da UFSCar (DHb) e Fernando Pellon de Miranda, da Petrobras.

O eBook tem acesso aberto e pode ser obtido na íntegra em https://bit. ly/2Uw2clv. Mais dados também podem ser obtidos na página online do ICM-CSIC em https://bit. ly/35A4F4T.

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