Explorando a diversidade de viromas em bases dados públicos na América do Sul como uma abordagem para detectar vírus potencialmente emergentes

• Processo: 22/05612-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Caio César de Melo Freire
• Beneficiário: Caio César de Melo Freire
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Carlos
• Assunto(s): Evolução molecular Metagenômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Emerging virus | metagenomic analysis | molecular evolution | Viral diversity | viral surveillance | Metagenômica

Resumo

O continente sul-americano apresenta uma grande diversidade de biomas, cujos ecossistemas são constantemente ameaçados pela expansão da atividade humana. A emergência e reemergência de populações virais com impacto na população humana e no ecossistema têm apresentado aumentos nas últimas décadas. Em deferência ao crescente acúmulo de dados genômicos, exploramos o potencial dos bancos de dados públicos relacionados à América do Sul para detectar sinais que contribuem para a pesquisa da virosfera. Portanto, nosso estudo visa investigar bancos de dados públicos com ênfase na vigilância de vírus com relevância médica e ecológica. Aqui, traçamos o perfil de 120 metagenomas de "arquivos de leitura sequencial" de 19 projetos independentes da última década. Em uma visão grosseira, nossas análises identificaram apenas 0,38% do número total de sequências de vírus, mostrando uma proporção maior de vírus de RNA. Os metagenomas com as sequências virais mais importantes nos modelos ambientais analisados foram 1) amostras aquáticas do rio Amazonas, 2) esgoto de Brasília e 3) solo do estado de São Paulo, enquanto os modelos de transmissão animal foram detectados em mosquitos do Rio Janeiro e Morcegos da Amazônia. Além disso, a classificação dos sinais virais em unidades taxonômicas operacionais (OTUs) (família) permitiu inferir a partir de metadados uma provável gama de hospedeiros no viroma detectado em cada amostra analisada. Além disso, vários motivos e sequências virais estão relacionados a vírus específicos com potencial de emergência das famílias Togaviridae, Arenaviridae e Flaviviridae. Nesse contexto, a exploração de bancos de dados públicos permitiu avaliar o alcance e a capacidade informativa de sequências de bancos de dados públicos de terceiros e detectar sinais relacionados a vírus de importância clínica ou ambiental, o que nos permitiu inferir traços associados a prováveis rotas de transmissão ou sinais de desequilíbrio ecológico. A avaliação de nossos resultados mostrou que, na maioria dos casos, o tamanho e o tipo do banco de dados de referência, a porcentagem de guanina-citosina (GC) e o comprimento das sequências de consulta influenciam muito a classificação taxonômica das sequências. Em suma, nossas descobertas descrevem como a exploração de dados genômicos públicos pode ser explorada como uma abordagem para a vigilância epidemiológica e o entendimento da virosfera. (AU)