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Modelagem integrativa e in silico de dados multi-ômicos de comunidades de Archaea associadas à metanogênese em solos amazônicos

Processo: 16/18215-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2016
Vigência (Término): 30 de setembro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Tsai Siu Mui
Beneficiário:Leandro Nascimento Lemos
Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/50320-4 - Dimensões US-BIOTA - São Paulo: pesquisa colaborativa: integrando as dimensões da biodiversidade microbiana ao longo de áreas de alteração do uso da terra em florestas tropicais, AP.BTA.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):17/24037-1 - Diversidade e evolução de características genômicas funcionais associadas com o ciclo do metano e do nitrogênio em metagenomas de solos amazônicos, BE.EP.DR
Assunto(s):Biologia computacional   Archaea   Metagenômica   Amazônia

Resumo

Os dados multi-ômicos que estão sendo gerados no projeto temático "Integrando as dimensões da biodiversidade microbiana ao longo de áreas de alteração do uso da terra em florestas tropicais (Processo: 2014/50320-4)" requerem uma interpretação quantitativa das interações entre as diferentes dimensões da biodiversidade (filogenética, genética e funcional). O objetivo geral deste projeto é desenvolver um modelo de integração de dados baseado nas relações entre características fenotípicas e nas funções gênicas de Archaea metanogênicas provenientes de dados metagenômicos, metatranscritômicos e de amplicons (multi-ômicos). A integração simultânea das três dimensões será realizada por modelagem in silico, tendo como base a parametrização de valores de características, que determinam a aptidão relativa de metanogênicas em diferentes cenários de uso do solo, fatores ambientais (diferentes níveis de umidade e emissões de gases do efeito estufa) e escalas temporais. Esses valores serão extraídos em duas etapas principais de identificação de quais Archaea estão emitindo metano: (i) Análises filogenéticas do gene 16S rDNA/rRNA de comunidades de Archaea e (ii) Integração estatística pareada entre as dimensões adjacentes (par-a-par) pela reconstrução de genomas microbianos, quantificação de expressão gênica de transcritos associados à metanogênese e medidas de fluxo de gases. Por fim, a terceira etapa (iii) deste projeto será a avaliação dos valores de características pelo modelo MicroTrait-ME. A modelagem integrativa será desenvolvida com o uso extensivo de ferramentas de Bioinformática e será aplicada em um conjunto de dados multi-ômicos de um experimento de microcosmos. Este experimento simula uma condição de campo com diferentes níveis de umidade no sistema de conversão floresta-pastagem e 90% dos dados que serão aplicados no modelo já estão disponíveis no laboratório da Profa. Siu Mui Tsai.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
LEMOS, LEANDRO NASCIMENTO; DE SOUZA, ROSINEIDE CARDOSO; CANNAVAN, FABIANA DE SOUZA; PATRICIO, ANDRE; PYLRO, VICTOR SATLER; HANADA, ROGERIO EIJI; MUI, TSAI SIU. Metagenome sequencing of the microbial community of two Brazilian anthropogenic Amazon dark earth sites, Brazil. GENOMICS DATA, v. 10, p. 167-168, DEC 2016. Citações Web of Science: 0.

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