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Inventa¡rio incompara¡vel do ecossistema intestinal humano
As bactanãrias revestem o corpo humano , por dentro e por fora. Eles produzem proteanas que afetam nossa digestão, nossa saúde e nossa suscetibilidade a doena§as.
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Cambridge Network Limited - 21/07/2020
Domanio paºblico
Uma equipe internacional de cientistas reuniu todos os genomas bacterianos conhecidos do microbioma intestinal humano em um aºnico banco de dados grande, permitindo que os pesquisadores explorem as ligações entre genes e proteanas bacterianas e seus efeitos na saúde humana.
Este projeto foi liderado pelo Instituto Europeu de Bioinforma¡tica da EMBL (EMBL-EBI) e incluiu colaboradores do Instituto Wellcome Sanger, da Universidade de Trento, dos Institutos Gladstone e do Instituto Genoma Conjunto do Departamento de Energia dos EUA. Seu trabalho foi publicado na Nature Biotechnology .
Mais micróbios que células humanas
As bactanãrias revestem o corpo humano , por dentro e por fora. Eles produzem proteanas que afetam nossa digestão, nossa saúde e nossa suscetibilidade a doena§as. Eles são tão prevalentes que estima-se que o corpo contenha mais células em seu microbioma - bactanãrias, fungos e outros micróbios - do que células humanas.
"Este cata¡logo fornece uma fonte muito rica de informações para microbiologistas e clínicos. No entanto, provavelmente descobriremos muito mais espanãcies bacterianas novas em áreas geogra¡ficas sub-representadas, como Amanãrica do Sul, asia e áfrica. Ainda não sabemos muito sobre o assunto. variação na diversidade bacteriana entre diferentes populações humanas ",
Almeida
Para entender o papel que as espanãcies bacterianas desempenham na biologia humana, os cientistas geralmente as isolam e cultivam em laboratório antes de sequenciarem seu DNA. No entanto, muitas bactanãrias prosperam em condições que ainda não são reproduzaveis em laboratório.
Para obter informações sobre essas espanãcies, os pesquisadores adotam outra abordagem: coletam uma única amostra do ambiente - neste caso, o intestino humano - e sequenciam o DNA de toda a amostra. Eles então usam manãtodos computacionais para reconstruir os genomas individuais de milhares de espanãcies a partir dessa amostra única. Esse manãtodo, chamado metagena´mica, oferece uma alternativa poderosa para isolar e sequenciar o DNA de espanãcies individuais.
Biodiversidade no intestino humano
"No ano passado, três equipes independentes, incluindo a nossa, reconstruaram milhares de genomas de microbiomas intestinais. As grandes questões eram se essas equipes tinham resultados compara¡veis ​​e se poderaamos agrupa¡-las em um inventa¡rio abrangente", diz Rob Finn, lider de equipe da EMBL- EBI.
Os cientistas compilaram 200.000 genomas e 170 milhões de seqa¼aªncias de proteanas de mais de 4.600 espanãcies bacterianas no intestino humano. Seus novos bancos de dados, a coleção do Genoma Gastrointestinal Humano Unificado e o cata¡logo de Proteanas Gastrointestinais Unificadas, revelam a enorme diversidade em nossas entranhas e abrem o caminho para novas pesquisas sobre microbiomas.
"Este imenso cata¡logo éum marco na pesquisa de microbiomas e seráum recurso inestima¡vel para os cientistas comea§arem a estudar e, esperana§osamente, entender o papel de cada espanãcie bacteriana no ecossistema intestinal humano", explica Nicola Segata, pesquisador principal da Universidade de Trento.
O projeto revelou que mais de 70% das espanãcies bacterianas detectadas nunca foram cultivadas em laboratório - sua atividade no corpo permanece desconhecida. O maior grupo de bactanãrias que se enquadra nessa categoria éo Comantemales, uma ordem de bactanãrias intestinais descrita pela primeira vez em 2019 em um estudo liderado pelo Bork Group na EMBL Heidelberg.
"Foi uma verdadeira surpresa ver como as Comantemales são generalizadas. Isso destaca o quanto pouco sabemos sobre as bactanãrias em nosso intestino", explica Alexandre Almeida, bolsista de pa³s-doutorado EMBL-EBI / Sanger na equipe finlandesa. "Esperamos que nosso cata¡logo ajude bioinforma¡ticos e microbiologistas a preencher essa lacuna de conhecimento nos pra³ximos anos".
Um recurso de dados livremente acessavel
Todos os dados coletados na coleção do Genoma Gastrointestinal Humano Unificado e no cata¡logo Proteana Gastrointestinal Humana Unificada estãodisponíveis gratuitamente no MGnify, um recurso on-line do EMBL-EBI que permite aos cientistas analisar seus dados gena´micos microbianos e fazer comparações com os conjuntos de dados existentes.
O projeto já tem vários usuários na comunidade cientafica. Amedida que novos conjuntos de dados emergem das equipes de pesquisa em todo o mundo, o cata¡logo pode se expandir para incluir os microbiomas de outras partes do corpo, como a pele ou dentro da boca.
"Este cata¡logo fornece uma fonte muito rica de informações para microbiologistas e clínicos. No entanto, provavelmente descobriremos muito mais espanãcies bacterianas novas em áreas geogra¡ficas sub-representadas, como Amanãrica do Sul, asia e áfrica. Ainda não sabemos muito sobre o assunto. variação na diversidade bacteriana entre diferentes populações humanas ", explica Almeida.
