Karen P Castillioni
Microbiologia é a ciência que estuda seres vivos pequenos aos olhos humanos, os microorganismos, tais como bacterias, virus e fungos. A cepa (em inglês: strain) constitui um grupo de descendentes com um ancestral comum que compartilham semelhanças morfológicas ou fisiológicas. Quando uma espécie sofre mutações significativas ou conforme novas gerações se adaptam a novas condições ambientais, os descendentes podem ter formado uma nova cepa. Este é o caso do H1N1 que é uma cepa do vírus da gripe que ficou famosa por causar sintomas mais fortes.
Assim como a inteligência militar, a metagenômica (estudo de metagenomas – material genético recuperado diretamente a partir de amostras ambientais) também questiona “Quem esta lá?” e “O que estão fazendo?”. Ambos buscam por sinais e dados, e rapidez é crucial diante de uma ameaça de ataque terrorista ou busca pela causa de uma contaminação alimentar ou surto de alguma doença. Quando nenhuma ameaça está a vista, ambas comunidades estudam seus objetos de interesse e se beneficiam de ferramentas sofisticadas para isso. Pesquisadores de Metagenômica analisam informações genéticas de micróbios em diferentes ambientes, incluindo o corpo humano, usando sequenciamento de alto rendimento e métodos computacionais.
Entretanto, quando a questão é saber quem seu objeto de interesse é, conhecer somente qual espécie o micróbio pertence não é o bastante. Por isso, pesquisadores consideram importante analisar no nível da cepa.Nicola Segata é um desenvolvedor de métodos metagenômicos na Universidade de Trento, na Itália. Segundo ele, nos últimos cinco a dez anos, cientistas melhoraram continuamente a resolução da análise de dados de microbioma.
Você deve estar se perguntando por que isso é importante. A informação sobre ao nível da cepa pode contribuir para a pesquisa sobre a interação patógeno-hospedeiro, além de ajudar com as decisões de tratamento e melhorar a compreensão da biologia de um patógeno. A análise pode revelar aspectos de microevolução e fenômenos como transferência de genes horizontais ou pontos importantes mutacionais. Muitas companias se interessam por esse assunto, como é o caso deuma das empresas farmacêuticas Janssen da Johnson & Johnson.
O “sequenciamento metagenômico da espingarda” (em inglês, shotgun metagenomics) permite que os cientistas explorem “quem está lá”.Shot metagenomics fornece informações tanto sobre quais os organismos estão presentes e quais são os processos metabólicos possíveis de acontecer na comunidade.O shotgun metagenomics garante que muitos organismos, que de outro modo passariam despercebidos utilizando técnicas de cultura tradicionais, sejam representados por pelo menos alguns pequenos segmentos de sequência de DNA.
Ferramentas computacionais, tecnologia de sequenciamento permitirão aos cientistas avançar na direção deuma caracterização mais abrangente de todos os micróbios em amostras no nível da cepa. Isso será possível utilizando esta técnica de “sequenciamento metagenômico da espingarda”.Os pesquisadores querem saber quais são os genes relacionados as funções de interesse, diz o pesquisador Segata.
Nesse contexto, pesquisadores acreditam que o próximo grande desafio é entender a dinâmica de um ecossistema, como o microbiomo movimentado no intestino humano, e fazê-lo em análises de alta resolução.
Texto: Karin P Castillioni
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Referência e figuras:
Marx V. Microbiology: the road to strain-level identification. Nature methods | vol.13 no.5 | Maio de 2016.
