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

Processo: 19/07646-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
Data de Início da vigência: 01 de junho de 2019
Data de Término da vigência: 31 de maio de 2021
Área de conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia
Pesquisador responsável:Cristiane Cassiolato Pires Hardoim
Beneficiário:CAROLINA MENDES COSTA
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):Ecologia microbiana   Porifera   Aplysia   Metagenoma   Bioprospecção   Mudança climática   Biotecnologia
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Ecologia de Porifera | Ecologia microbiana | metagenoma | Metatranscriptoma | Mudanças Climáticas | Potencial biotecnológico | interação hospedeiro-microbiota

Resumo

As esponjas marinhas realizam diversos serviços que contribuem para o funcionamento dos ecossistemas bentônicos. Elas também abrigam abundantes e diversas comunidades bacterianas com as quais estabelecem complexas interações e são capazes de auxiliar o hospedeiro no crescimento e desenvolvimento. As esponjas são desde a década de 1970 as principais fontes de produtos 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 mudanças climáticas. 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 e biotecnológicas. Será determinado se o fator descendente controla o crescimento das esponjas na costa de São Paulo. Métodos dependentes e independentes de cultivo serão utilizados para investigar as comunidades procariótica e eucariótica associadas às esponjas. A diversidade taxonômica e estrutura da comunidade dos micro-organismos serão acessadas através do sequenciamento 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 especificidade das 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, o acompanhamento in situ permitirá avaliar a estabilidade temporal da comunidade procariótica associada às três espécies de Aplysina. Os potenciais biotecnológicos das bactérias isoladas das três espécies de Aplysina serão avaliados quanto a produção de substâncias antimicrobianas e anticâncer. A bioprospecção e o sequenciamento genômico das bactérias selecionadas com atividade 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.

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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)
NASCIMENTO-SILVA, GABRIEL; COSTA, CAROLINA MENDES; LOBO-HAJDU, GISELE; CUSTODIO, MARCIO REIS; HARDOIM, CRISTIANE CASSIOLATO PIRES. Diversity and structure of bacterial and archaeal communities associated with the vulnerable sponge Halichondria cebimarensis. ANTONIE VAN LEEUWENHOEK INTERNATIONAL JOURNAL OF GENERAL AND MOLECULAR MICROBIOLOGY, v. N/A, p. 16-pg., . (16/17189-7, 19/04707-8, 19/07646-0, 17/10157-5)