Adaptações das espécies de Osedax (Annelida: Siboglinidae) ao Consumo de Ossos no Mar Profundo e seus Mecanismos Genômicos Evolutivos

• Processo: 25/20809-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2026
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Oceanografia - Oceanografia Biológica
• Pesquisador responsável: Paulo Yukio Gomes Sumida
• Beneficiário: Thammy Gularte Dias
• Supervisor: Jin Sun
• Instituição Sede: Instituto Oceanográfico (IO). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Ocean University Of China, China
• Vinculado à bolsa: 25/06854-9 - Adaptações das espécies de Osedax (Annelida: Siboglinidae) ao Consumo de Ossos no Mar Profundo e seus Mecanismos Genômicos Evolutivos, BP.MS
• Assunto(s): Genômica comparativa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Comparative Genomics | organismal evolution | Transcriptomics | Whale falls | Zombie worms | Phylogenomics

Resumo

As carcaças de baleia representam o maior pulso de matéria orgânica para o mar profundo, sustentando ecossistemas complexos e uma fauna especializada como o verme-zumbi Osedax (Annelida: Siboglinidae). Estes vermes, desprovidos de trato digestivo, dependem exclusivamente de bactérias endossimbiontes heterotróficas para degradar lipídios e proteínas dos ossos das carcaças de baleia. Estudos envolvendo carcaças naturais de baleias, implantação de ossos e fósseis demonstraram que diferentes espécies de Osedax são capazes de colonizar ossos de diversos vertebrados, sugerindo que as espécies podem apresentar preferências por ossos com composições distintas. Nesse contexto, as adaptações genômicas das diferentes espécies de Osedax relacionadas à nutrição são um excelente proxy para investigar mudanças genéticas ligadas à ocupação de nichos altamente especializados, e podem ajudar a compreender a diversificação das espécies de Osedax e sua preferência por diferentes substratos ósseos. Este projeto visa identificar adaptações genômicas subjacentes ao metabolismo de consumo ósseo em espécies de Osedax. Hipotetizamos que modificações genéticas espécie-específicas em vias metabólicas permitem a degradação óssea e assimilação de nutrientes dos ossos. Para isso, integraremos transcriptomas recém-gerados de espécies do Oceano Antártico e do Atlântico Sul (coletados em experimentos de carcaças de baleia) com dados públicos de cinco espécies provenientes dos Oceanos Atlântico, Pacífico, Ártico e Índico. Os métodos incluem: (1) montagem e anotação de transcriptomas, (2) identificação de famílias gênicas sob seleção positiva ou expansão, e (3) reconstrução da história evolutiva das adaptações nutricionais. O estágio BEPE na Ocean University of China permitirá: (i) finalizar análises transcriptômicas comparativas, (ii) montar um genoma em nível cromossômico de uma espécie nova da Antártica usando dados PacBio e Hi-C, e (iii) integrar perfis metabolômicos para ligar genótipo ao fenótipo. Esta colaboração produzirá a primeira síntese genômica abrangente do gênero Osedax e o primeiro genoma de referência para uma linhagem antártica, avançando significativamente nossa compreensão das adaptações evolutivas em ecossistemas de mar profundo. (AU)