Foi desenvolvido um novo método, o SingleM, que deteta espécies microbianas desconhecidas.
A ferramenta Bin Chicken vasculhou 700.000 conjuntos de dados públicos para extrair novos genomas.
O Professor Associado Ben Woodcroft, do Centro de Investigação do Microbioma e da Escola de Ciências Biomédicas da QUT, sediado no Translational Research Institute de Brisbane, afirma que as comunidades microbianas de bactérias e arqueias desempenham um papel vital no suporte à vida na Terra.
“Sabemos que os micróbios intestinais são essenciais para a digestão e para a saúde, mas os micróbios são igualmente importantes no ambiente em geral — desde apoiar o crescimento das plantas nos solos até produzir o oxigénio que respiramos nos oceanos”, explica o Professor Woodcroft.
“Apesar de décadas de investigação, mais de 99 por cento das espécies microbianas permanecem desconhecidas”, sublinha, acrescentando que “uma ferramenta fundamental para encontrarmos nova vida microbiana é a metagenómica, que permite extrair dados de sequenciação de ADN diretamente de amostras ambientais”.
“O processo é extremamente útil porque pode ser aplicado praticamente em qualquer ambiente. O desafio está em processar estes dados e montar os pequenos fragmentos de ADN obtidos através da metagenómica em genomas completos”, aponta.
“Para ajudar a colmatar esta lacuna, desenvolvemos duas ferramentas de software para identificar e analisar micróbios desconhecidos em dados” através da metagenómica, explica ainda.
A primeira ferramenta, SingleM, analisa rapidamente uma amostra microbiana e identifica os organismos presentes — incluindo espécies extremamente diferentes de tudo o que se conhecia até agora.
“A equipa aplicou o SingleM a mais de 700.000 conjuntos de dados públicos e descobriu que cerca de 75 por cento das células nas amostras ambientais pertenciam a espécies desconhecidas.”
A segunda ferramenta, Bin Chicken, aprofunda-se nas amostras mais promissoras para reconstruir genomas completos de microrganismos até então não caracterizados.
O autor principal e investigador pós-doutorado, Sam Aroney, explica que o nome Bin Chicken é uma referência bem-humorada ao íbis-branco australiano, conhecido por remexer em caixotes do lixo à procura de restos de comida — “tal como a nossa ferramenta remexe nos dados disponíveis publicamente”.
“Com o Bin Chicken, reconstruímos 24.000 novos genomas microbianos, incluindo vários pertencentes a ramos inteiramente novos da árvore da vida”, diz Aroney.
“Estes grupos terão provavelmente evoluído antes das plantas e dos animais e ajudam-nos a compreender melhor a evolução inicial da vida”, adianta.
O Professor Woodcroft acrescenta que este catálogo genómico alargado já está a revelar novos conhecimentos sobre os ecossistemas globais.
“Os microrganismos são fundamentais para as alterações climáticas — são os maiores produtores de metano do planeta”, afirma.
“Estamos agora a integrar estes novos genomas em modelos climáticos e em estudos evolutivos. Também têm implicações vastas para a biotecnologia e para a investigação em saúde”, conclui.
Fonte: Greensavers