Bioprospecção guiada por metagenoma de isolados de Acidobacteriota de solos de Cerrado

• Processo: 23/16173-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
• Pesquisador responsável: Filipe Pereira Matteoli
• Beneficiário: Filipe Pereira Matteoli
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Assunto(s): Biologia computacional Microbiologia ambiental Microbiologia do solo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bactérias oligotróficas | bioinformática | Diversidade de bactérias do solo | Genômica de microorganismos | microbiologia ambiental | Microbiologia do solo | Genômica de bactérias

Resumo

O filo Acidobacteriota é um dos mais diversos e abundantes filos bacterianos da Terra, apresentando alta prevalência nos latossolos brasileiros, que se caracterizam por possuírem pH ácido. No entanto, o conhecimento sobre sua fisiologia, condições de cultivo, evolução, filogenia e ecologia ainda é rudimentar devido à dificuldade de isolar e cultivar linhagens de acidobactérias por meios clássicos, devido ao seu estilo de vida oligotrófico e vias de aquisição de energia desconhecidas. Independentemente destes desafios, vários genomas montados a partir de metagenomas permitiram inferir que a diversidade de Acidobacteriota pode ser comparável à do filo Pseudomonadota (anteriormente Proteobacteria), o que significa que este filo compreende uma fração importante da diversidade procariótica do solo. Acidobactérias são freqüentemente encontradas em solos produtivos, como os típicos do Cerrado brasileiro sob manejo agronômico, através de métodos independentes de cultura. Apesar disso, não há disponibilidade de isolados de acidobactérias nem de genomas completos em coleções públicas de cultura e bancos de dados derivados de biomas tropicais, levando a uma classificação taxonômica deficiente das seqüências classificadas neste filo. Para resolver esses problemas, propomos: i. Realizar um amplo levantamento da comunidade bacteriana em solos do Cerrado, descrevendo os padrões de acidobactérias associados a diferentes fitofisionomias do Cerrado, locais, uso da terra e estações do ano. ii. Montar metagenomas completos híbridos, o estado-da-arte metodológico, a partir de amostras de solo do Cerrado com alta abundância de sequências de acidobactérias para extrair as vias de degradação de carboidratos presentes nesses procariotos. iii. Preparar meios de cultura personalizados usando os carboidratos preditos para realizar o isolamento e crescimento de colônias puras de acidobactérias. iv. Caracterizar os isolados, sequenciar as colônias puras de acidobactérias e descrever novas espécies, se possível. Estes objetivos encapsulam os valores fundamentais do nosso laboratório, que visam integrar análises in silico (i e ii) com procedimentos convencionais de microbiologia (iii e iv) como uma estratégia para resolver questões complexas. Os resultados revelarão conhecimentos fundamentais associados à biodiversidade e ecofisiologia do filo Acidobacteriota, contribuindo também para um procedimento inteligente para o isolamento bacteriano direcionado. (AU)