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Holobioma das esponjas marinhas, efeitos das mudanças climáticas e potenciais biotecnológicos: uma abordagem holística e multidisciplinar

Processo: 17/10157-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Jovens Pesquisadores  
Vigência (Início): 01 de julho de 2017
Vigência (Término): 30 de junho de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia
Pesquisador responsável:Cristiane Cassiolato Pires Hardoim
Beneficiário:Cristiane Cassiolato Pires Hardoim
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB-CLP). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus Experimental do Litoral Paulista. São Vicente, SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/17189-7 - Holobioma das esponjas marinhas, efeitos das mudanças climáticas e potenciais biotecnológicos: uma abordagem holística e multidisciplinar, AP.PFPMCG.JP
Assunto(s):Metagenoma   Ecologia microbiana   Mudança climática

Resumo

As esponjas marinhas realizam diversos serviços que contribuem para o funcionamentodos ecossistemas bentônicos. Elas também abrigam abundantes e diversas comunidades bacterianascom as quais estabelecem complexas interações e são capazes de auxiliar o hospedeiro nocrescimento e desenvolvimento. As esponjas são desde a década de 1970 as principais fontes deprodutos biotecnológicos e vários compostos bioativos isolados destes animais são, na verdade,sintetizados pelas comunidades microbianas associadas. Entretanto, a diversidade e a estrutura das comunidades de arquéia e eucaria associadas às esponjas ainda são pouco conhecidas, embora existam dados indicando que as arquéias estejam envolvidas também no ciclo do nitrogênio. Esta observação enfatiza a necessidade de investigar as diversidades taxonômicas microbianas e suas possíveis funções dentro das esponjas. Atualmente, assim como outros seres marinhos, as esponjas também enfrentam inúmeras dificuldades devido principalmente aos efeitos das mudançasclimáticas. As espécies Aplysina fulva, A. caissara (endêmica) e A. cauliformis, presentes no litoral do estado de São Paulo e conhecidas por ter alta capacidade de formar associações com microorganismos, serão investigadas neste projeto usando abordagens ecológicas, microbiológicas ebiotecnológicas. Será determinado se o fator descendente controla o crescimento das esponjas nacosta de São Paulo. Métodos dependentes e independentes de cultivo serão utilizados parainvestigar as comunidades procariótica e eucariótica associadas às esponjas. A diversidadetaxonômica e estrutura da comunidade dos micro-organismos serão acessadas através dosequenciamento em larga escala dos genes codificadores de 16S e 18S rRNA. As três espécies de esponjas serão coletadas juntamente com a água do mar e sedimento para verificar a especificidadedas comunidades microbianas associadas. Os experimentos em laboratório utilizando temperaturas previstas em cenários futuros de mudanças climáticas contará com o "know-how" da Profa. Dra. Tania Costa para a sua execução. Esses efeitos na comunidade procariótica e no hospedeiro serão investigados através das análises de metagenoma e metatranscriptoma. Além disso, oacompanhamento in situ permitirá avaliar a estabilidade temporal da comunidade procarióticaassociada às três espécies de Aplysina. Os potenciais biotecnológicos das bactérias isoladas das três espécies de Aplysina serão avaliados quanto a produção de substâncias antimicrobianas eanticâncer. A bioprospecção e o sequenciamento genômico das bactérias selecionadas comatividade antimicrobiana e anticâncer serão realizados por pesquisadores do laboratório do Prof. Dr. Wagner Vilegas. Os resultados obtidos neste projeto serão inovadores por investigar esponjas do Atlântico Sul e possibilitarão uma melhor compreensão das funções tanto dos hospedeiros quanto dos micro-organimos simbiontes associados. Além disso, este projeto visa acessar o grande potencial biotecnológico das bactérias isoladas das esponjas marinhas antes que a mudança da temperatura da água possa alterar a biodiversidade destes animais. Assim, a pergunta deste projeto é acessar a biodiversidade e a funcionalidade do holobioma das esponjas marinhas do litoral paulista.