Cultivar germes em uma placa de Petri é muito simples – limpe qualquer coisa com um cotonete, deixe em uma sala quente por alguns dias e pronto! Você fez alguns novos amigos peludos.
Mas os tipos de micróbios que você pode cultivar em uma placa de Petri são apenas uma pequena fração de bactérias, arquéias e outros microrganismos que se estabeleceram no cotonete – apenas aqueles que são adequados para as condições em que você os cultivou.
A grande maioria deles não gosta do ambiente que podemos oferecer e, portanto, não crescerá obedientemente em uma placa de Petri.
Agora, uma equipe internacional de pesquisadores descobriu 12.556 novas espécies de bactérias e arquéias que nunca foram cultivadas em um laboratório usando uma nova técnica chamada metagenômica.
“Fomos capazes de reconstruir milhares de genomas derivados de metagenoma (MAG) diretamente de amostras ambientais sequenciadas sem a necessidade de cultivo microbiano em um laboratório”, disse Stephen Knifach, geneticista e autor do estudo no Joint Genome Institute do Departamento de Energia dos EUA.
“O que realmente diferencia este estudo dos anteriores é a notável diversidade ecológica das amostras que analisamos.”
A equipe teve acesso a um enorme banco de dados de mais de 10.000 metagenomas – um termo para todo o material genético de amostras ambientais. Qualquer DNA que eles possam extrair é clonado e sequenciado usando minúsculas fitas do genoma antes que os cientistas tentem juntar esses pequenos fragmentos de DNA.
É como tentar montar um quebra-cabeça que foi mesclado, mas usando uma técnica chamada 'binning', a equipe foi capaz de juntar 52.515 MAGs a partir dos dados – muitos deles são de alta qualidade e todos têm mais de 50% do genoma completo.
Não é a primeira vez que cientistas descobrem micróbios usando metagenômica – eles descobriram 16 vírus gigantes em 2018 e, em 2017, usando novos métodos, descobriram 20 novos ramos evolutivos na árvore da vida.
Mas, neste novo trabalho, os pesquisadores tentaram analisar amostras de uma grande variedade de áreas para preencher algumas das lacunas em nosso conhecimento sobre micróbios.
Mapa consistente de localização e tipos de MAG. (Naifach et al., Nature Biotechnology, 2020).
'Realizamos a montagem metagenômica e binning em 10.450 metagenomas globalmente distribuídos de vários habitats, incluindo o oceano e outros ambientes aquáticos, ambientes associados a humanos e animais, bem como solo e outros ambientes terrestres, a fim de recuperar 52.515 MAG,' genética.
'O catálogo expande a diversidade filogenética conhecida de bactérias e arqueas em 44 por cento.'
Quando os cientistas examinaram os genomas dos isolados, os MAGs de estudos anteriores e os genomas de células individuais, eles descobriram que 12.556 dos 50.000 MAGs nunca haviam sido sequenciados antes.
Agora, é importante notar que esses genomas não são tão bons quanto aqueles que você obteria cultivando bactérias e arqueas em um laboratório e depois sequenciando-as. O processo de fusão pode misturar partes do genoma entre espécies bacterianas, e fragmentos do genoma freqüentemente estarão ausentes; sem a capacidade de cultivar tais espécies em laboratório, mas ainda é uma ótima maneira de detectar micróbios no mundo ao nosso redor.
A pesquisa foi publicada na Nature Biotechnology.
Fontes: Foto: (Rodolfo Parulan Jr / Getty Images)
