Processamento de substratos por formigas Attini: dinâmica e cooperação metabólica com micro-organismos

Resumo

A quantidade de biomassa vegetal processada pelas formigas Attini é comparável àquela consumida pela pecuária ou produzida pela agricultura dos seres humanos. A altíssima capacidade de conversão de biomassa vegetal em biomassa animal é o resultado de 50 milhões de anos de coevolução das formigas com micro-organismos que digerem a matéria vegetal. Os principais micro-organismos envolvidos com esta digestão são fungos basidiomicetos mutualistas cultivados pelas formigas em diversos substratos trazidos para os ninhos. Este cultivo é conhecido como "jardim de fungo", embora outros micro-organismos também possam degradar substratos nos jardins. O presente projeto de pesquisa irá reconstruir os passos evolutivos que resultaram na alta capacidade de transferir carbonos desde a matéria vegetal até as formigas, envolvendo a degradação de polissacarídeos vegetais. Para tanto, a coleta de substratos pelas formigas e a degradação desses substratos nos jardins de fungos serão caracterizadas em formigas Attini primitivas, intermediárias ou derivadas. Esta caracterização inclui a análise de atividade de despolimerases e da concentração de metabólitos dos polissacarídeos vegetais, bem como de quantificação de biomassa e de velocidade de crescimento microbianos nos jardins de fungos. Além disso, a transcriptômica de nova geração será utilizada para identificar os genes microbianos envolvidos com as vias degradando polissacarídeos nos jardins de fungos. Os resultados obtidos poderão subsidiar processos biotecnológicos que visam degradar biomassa vegetal e também revelar enzimas chaves para a nutrição das formigas, que poderão ser utilizadas como alvos moleculares para o controle de Attini pragas agrícolas. (AU)