Metodologia permite a identificação de espécies de microorganismos diretamente a partir do ambiente e favorecem a descrição de novas espécies
Cultivar todos os microorganismos de um ambiente em laboratório é algo bastante distante da realidade atual. Por esse motivo, diferentes metodologias foram pensadas para a avaliação da diversidade microbiana em ambientes naturais, entre elas a metagenômica. Metagenomas são os materiais genéticos de toda a comunidade de um determinado ambiente, recuperados diretamente do ambiente natural, sem o cultivo dos microorganismos.
“Em ecologia microbiana é costume se citar a seguinte estatística: 99% das espécies microbianas na biosfera não foram ainda cultivadas em laboratório. Então um estudo com metagenômica como o nosso tem grande potencial de revelar um grande número de microorganismos desconhecidos pela ciência” afirma João Carlos Setubal, do Instituto de Química/USP, coordenador do projeto “Estudos da diversidade microbiana no Parque Zoológico do Estado de São Paulo”.
A história do projeto começa em 2009 com uma parceria firmada entre Luiz Juliano Neto, professor do Departamento de Biofísica da Unifesp e Zoológico de São Paulo, que havia acabado de concluir seu programa de gestão de resíduos com a implantação completa da unidade de compostagem. Ao longo da primeira parceria firmada, foi estabelecido no Zoológico um um laboratório de microbiologia aplicada para identificação e isolamento de microrganismos produtores de enzimas e seus inibidores nas amostras da compostagem. Em 2011 esse projeto finaliza e coincide com a chamada do Programa Biota para pesquisas sobre diversidade de microorganismos. Setúbal relembra: “a professora Aline Maria da Silva e eu achamos que era uma oportunidade perfeita para dar continuidade ao projeto do professor Luiz Juliano, que nos deu carta branca para a submissão da proposta”.
O projeto atual tem como foco três ambientes dentro do Parque Zoológico. O projeto atual tem como foco três ambientes.
A compostagem do Zoológico continua a ser estudada, dando continuidade à proposta iniciada em 2009. Dada a composição peculiar dos compostos produzidos no local, a diversidade microbiana é bastante grande, combinando a riqueza filogenética das comunidades microbianas do solo e da floresta com a da microbiota associada aos animais do zoológico. Os resultados publicados em 2013 já indicavam que a degradação da biomassa na compostagem era realizada por enzimas bacterianas, muito provavelmente por membros das ordens Clostridiales e Actinomycetales.
As fezes dos bugios são o segundo ambiente, escolhido pelo fato de que no Zoológico há 2 populações que podem ser estudadas: uma de vida livre e outra de cativeiro. Além disso, dado o fato de que bugios são primatas, os resultados dessa pesquisa podem ser comparados com resultados de microbioma humano.
O terceiro ambiente é a água do lago, por ser um receptor de diversos pequenos cursos de água que se localizam no parque do estado, e também por ser um local de parada de aves migratórias. Essas características, segundo Setubal, podem levar a descobertas interessantes sobre ecologia microbiana de corpos de água doce.
“Um dos resultados mais interessante que surgiu nos últimos meses é a possibilidade de recuperação de genomas quase completos de bactérias na compostagem e no lago, bactérias essas que representam organismos novos para a ciência – ou seja, diferentes daqueles cujos genomas se encontram em bancos públicos”, explica Setubal. Esses resultados só são possíveis com o uso da metagenômica e o aperfeiçoando das técnicas utilizadas no projeto tem como objetivo recuperar dezenas desses genomas.
Outras informações sobre o projeto podem ser encontradas na página http://lbi.usp.br/metazoo/
Referência:
Martins LF, Antunes LP, Pascon RC, de Oliveira JCF, Digiampietri LA, Barbosa D, et al. (2013) Metagenomic Analysis of a Tropical Composting Operation at the São Paulo Zoo Park Reveals Diversity of Biomass Degradation Functions and Organisms. PLoS ONE 8(4): e61928. doi:10.1371/journal.pone.0061928
