Estudos de metagenômica da comunidade microbiana da compostagem do Zoológico de São Paulo através de pirossequenciamento

• Processo: 11/04442-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2013
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Aline Maria da Silva
• Beneficiário: Luciana Principal Antunes
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Metagenômica Compostagem Lipase
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Compostagem | comunidade microbiana | lipase | metagenômica | pirossequenciamento | Metagenomica

Resumo

A Fundação Parque Zoológico de São Paulo (FPZSP) possui uma unidade de compostagem (UPCO) que processa todo o seu "lixo" orgânico (excremento e restos da alimentação de milhares de animais, resíduos da poda dos jardins e da vegetação nativa do Parque, sedimentos do lago) produzindo biofertilizante para seu consumo e evitando deposição desse "lixo" em aterros sanitários. A dinâmica inerente do processo de compostagem, no qual são encontradas condições extremas como temperaturas de até 80ºC e altas concentrações de substâncias tóxicas sugere a existência de uma microbiota residente com elevado potencial biotecnológico, uma vez que os microrganismos que toleram ou requerem condições extremas constituem fontes para a identificação de biocatalisadores (enzimas) de aplicação industrial. Em 2010 foi iniciado um projeto financiado pela FAPESP para prospectar a diversidade microbiana da UPCO e aplicá-la em processos biotecnológicos ("Identificação e isolamento de microrganismos que produzam enzimas e seus inibidores de aplicação nas áreas médica, veterinária e industrial", Processo 2009/52030-5R). O projeto envolve pesquisadores da UNIFESP, da FPZSP e da USP, sob a coordenação do Prof. Luiz Juliano Neto (UNIFESP), e tem como objetivo principal conhecer, isolar, preservar e caracterizar os microorganismos da compostagem da FPZSP. Estima-se, entretanto, que a maior parte dos microrganismos que habitam este material não seja passível de cultivo e, portanto, foi também proposta uma avaliação da diversidade da microbiota nos vários estágios de maturação da compostagem através de uma abordagem de metagenômica baseada no pirossequenciamento do DNA total isolado da compostagem. O presente projeto de Mestrado insere-se no contexto desta ampla investigação e tem como primeiro objetivo específico a padronização da metodologia de extração e de purificação do DNA total da compostagem com qualidade adequada para o pirossequenciamento, o que constitui um desafio devido à alta concentração de contaminantes presentes na amostra, os quais inibem algumas etapas da metodologia de pirossequenciamento. Após processamento bioinformático das sequências obtidas do DNA extraído de uma mesma composteira em tempos distintos de maturação, nosso segundo objetivo é realizar a triagem por genes de enzimas lipolíticas, seguindo-se análises comparativas de sequências protéicas preditas com o intuito de identificar as famílias/grupos de lipases existentes nos metagenomas da compostagem. Como terceiro objetivo do projeto, pretendemos selecionar uma das lipases identificadas para caracterização bioquímica mais detalhada após clonagem de sua sequência completa e expressão recombinante. (AU)