Metagenômica: além do evidente

Você já deve ter ouvido a frase: “Nunca julgue o livro pela capa”. Pensando nela, viemos falar um pouco sobre o estudo e aplicações da Metagenômica, que nos auxilia a olhar além do previsível e evidente a olho nu, ou seja, estudar microrganismos presentes em todos os tipos de ambiente.

Vamos começar pelo  significado. Metagenômica é a  junção da palavra Meta, que significa grande quantidade, e genômica, que significa estudo dos genes de um organismo. Pensando assim, o significado fica óbvio, que é estudar os genes de toda a comunidade microbiana presente em um ambiente e confie em mim, sempre serão MUITOS organismos.

Por acaso vocês já comeram MMMs? Nessa amostra de chocolate temos várias cores envolvidas: vermelho, azul, marrom, verde, amarelo … E se por acaso nosso objetivo for separar essa nossa amostra por cor? Vermelho com vermelho, azul com azul ou amarelo com amarelo. É a mesma ideia da metagenômica. A partir de uma amostra de ambiente (como solo, água ou microbiota) nós queremos separar essa amostra em grupos que tenham semelhança entre si, ou seja, pertençam ao mesmo organismo.

Após sequenciarmos uma amostra de um ambiente, tanto de forma geral ou por amplificação 16S, possuímos as sequencias destinadas a nossa amostra. Posteriormente precisamos  separar as sequencias de cada grupo e só então teremos a taxonomia específica para cada grupo. Essa taxonomia é aplicada a cada grupo e temos uma quantificação da presença de cada um no ambiente, ou seja, quanto mais daquele grupo aparecer nas nossas amostras, mais sequencias relacionadas a ele teremos.

Existem muitos estudos relacionados a metagenômica. Muitos deles, por exemplo, é comparativo, ou seja, é feita uma comparação entre dois ambientes e verificam as diferenças específicas para predizer aspectos físico-químicos. Por exemplo, existe um estudo publicado na Nature  que verifica a microbiota intestinal de gêmeos obesos e magros, para predizer se existe algum microrganismo específico que essas doenças estão pré dispostas.

Os resultados revelam que o microbioma do intestino humano é compartilhado entre os membros da família, mas que a comunidade microbiana do intestino de cada pessoa varia nas linhagens bacterianas específicas presentes, com um grau comparável de co-variação entre pares gêmeos. No entanto, havia uma grande variedade de genes microbianos compartilhados entre os indivíduos amostrados. A obesidade está associada com mudanças no nível do filo na microbiota, redução da diversidade bacteriana e alteração da representação de genes bacterianos e vias metabólicas.

Outro projeto interessante é o METAZOO, que tem como objetivo estudar diferentes ambientes do Zoológico de São Paulo, tais como a compostagem realizada pela equipe do Zoo (que será verificado microorganismos que degradam material vegetal), a água dos lagos do Zoo (que será avaliado as fontes de poluição e presença de patógenos diversos oriundos de aves migratórias) e as fezes dos macacos bugios (tendo como prioridade a saúde dos primatas, com implicações para saúde humana). Esse projeto já rendeu um artigo científico da área.

As notórias áreas de aplicação da metagenômica são visíveis, podendo ser aplicada a doenças humanas, ambientes hostis (pesquise aqui ) e climatologia. Um dos grupos recentes que possuem uma função tão pouco desafiadora são o do grupo do Metagenoma Humano, que possuí um grande repositório de dados de microbiomas humanos. Agora, um assunto realmente que o editor deste post considera ímpar são os estudos de astrobiologia, que tem como objetivo verificar a formação de organismos em ambientes extremos para simular vida fora da Terra ou em planetas com mesmo ambiente ou semelhante. Imagine estudar a ORIGEM DA VIDA. Entre no site da NASA e siga as novidades sobre.

 

Bem pessoal, espero que tenham gostado. Logo mais teremos um post técnico-científico exemplificando aplicações em metagenômica com utilização de programas.

Agora que vocês sabem o que é Metagenômica, notem que seus pais sempre tiveram razão em pedir para vocês lavarem a mão antes das refeições. Imagine quantos genes estranhos de quantos organismos diferentes poderiam entrar em contato com o seu microbioma. Só de pensar …

Adicionar aos favoritos o Link permanente.

Sobre Lucas Miguel

Bacharel em Matemática Aplicada e Computacional, mestre em Ciência da Computação pela UNICAMP, e doutor em Bioinformática pela mesma universidade, atualmente é pós-doutorando em Bioinformática no CEPID/CCES - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais. Possui como linha de pesquisa integração de ômicas e simulação metabólica.

4 respostas para Metagenômica: além do evidente

  1. Carolina Salvador Duque Estrada diz:

    Olá Lucas, meu nome é Carolina, sou aluna de pós-graduação na UFRJ trabalhando com metagenoma de microrganismos bacterianos, gostaria de poder conversar mais sobre o tema. Desde já, agradeço.

    Att, Carol

  2. Roberto Fernandes Porchat diz:

    “Agora, um assunto realmente que o editor deste post considera ímpar são os estudos de astrobiologia, que tem como objetivo verificar a formação de organismos em ambientes extremos para simular vida fora da Terra ou em planetas com mesmo ambiente ou semelhante. Imagine estudar a ORIGEM DA VIDA”

    Isto não é nem de longe estudar a origem da vida! Quem disse ou escreveu, com provas inquestionáveis e incontestáveis, q a vida se originou em ambientes extremos??
    Foi exatamente o contrário, ou seja, a vida começou a surgir quando o planeta estava em condições habitáveis favoráveis.
    Antes disso o ambiente terrestre era muito hostil. O fim da hostilidade do ambiente terrestre foi o início do surgimento da vida na Terra.

  3. Roberto Fernandes Porchat diz:

    E onde está a área dos comentários pra que eu possa lê-los?

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *