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

• Processo: 16/18215-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2019
• Área de 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Amazonia | Archaea | bioinformática | ciclo do metano | Modelagem In Silico | metagenômica

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; MANOHARAN, LOKESHWARAN; MENDES, LUCAS WILLIAM; VENTURINI, ANDRESSA MONTEIRO; PYLRO, VICTOR SATLER; TSAI, SIU MUI. Metagenome assembled-genomes reveal similar functional profiles ofCPR/Patescibacteria phyla in soils. ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY REPORTS, v. 12, n. 6, p. 651-655, DEC 2020. (17/24037-1, 17/09643-2, 14/50320-4, 16/18215-1, 15/13546-7)

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. (13/02760-2, 14/50320-4, 16/18215-1, 11/50914-3, 16/02219-8)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

LEMOS, Leandro Nascimento. Modelagem integrativa e in silico de dados multi-ômicos de filos de Archaea e Bacteria em solos amazônicos. 2019. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/STB) Piracicaba.