Genômica de Arcellinida (amebas com carapaças)

• Processo: 24/22172-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Zoologia
• Pesquisador responsável: Daniel José Galafasse Lahr
• Beneficiário: Daniel José Galafasse Lahr
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Pesquisadores associados: Marco Antonio Bim ; Matthew William Brown
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/23098-3 - A evolução de edição de RNA mitocondrial em Amoebozoa, BP.DD
• Assunto(s): Edição de RNA Evolução Genomas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Edição de RNA | Evolução | Genomas | Microrganismos eucariontes | Evolução de microrganismos eucariontes

Resumo

Nosso projeto visa preencher uma lacuna crítica na compreensão da diversidade de eucariotos microbianos: a ausência de dados genômicos completos para Arcellinida, um subgrupo altamente diverso e ecologicamente significativo de Amoebozoa. Essa lacuna limita a compreensão de sua biologia e evolução, apesar dosdesafios inerentes, como culturas axênicas difíceis, baixos rendimentos de DNA e contaminação bacteriana. Esforços transcriptômicos anteriores foram insuficientes para a caracterização genômica completa. Propomos gerargenomas completos e de alta qualidade para espécies representativas de Arcellinida (Arcella, Centropyxis, Pyxidicula). Nossa metodologia foca no estabelecimento de culturas clonais em larga escala (100.000 indivíduos) comprotocolos refinados para minimizar a contaminação bacteriana. Extrairemos DNA genômico de alto peso molecular para sequenciamento híbrido, combinando leituras curtas de Illumina e leituras longas de Oxford Nanopore,garantindo máxima cobertura e contiguidade. Um pipeline de montagem dinâmico integrará ferramentas bioinformáticas avançadas, visando metas de qualidade de N50 >100kb, BUSCO score >80% e circularização completade genomas mitocondriais e operons ribossômicos. Seguirá uma anotação genômica abrangente (automatizada emanual) e análises filogenômicas. Transcriptomas de célula única também serão gerados para estudos de ediçãode mtRNA. Resultados preliminares de Cryptodifflugia operculata e Arcella uspiensis validam nossa abordagem.O rascunho do genoma de C. operculata é de alta qualidade (190MB, >85% BUSCO). Mesmo com dados limitados, o genoma preliminar de A. uspiensis confirmou cromossomos mitocondriais circularizados completos eoperons ribossômicos extracromossômicos, destacando novas características genômicas. O que propomos fazeré capitalizar esses sucessos iniciais para finalizar e liberar publicamente o genoma de C. operculata, melhorar significativamente a completude de A. uspiensis, e gerar dois novos genomas de Arcellinida de alta qualidade. Issoestabelecerá um protocolo genômico robusto para Arcellinida de vida livre e permitirá investigações aprofundadas sobre genes de resistência ao arsênio, expansões de famílias de genes (por exemplo, actinas, RabGTPases),maquinaria meiótica, o novo operon ribossômico extracromossômico e o sistema único de edição de RNA mitocondrial, avançando profundamente nossa compreensão da evolução e ecologia microbiana. (AU)