bitstream/item/80582/1/Agroenergia-em-revista-n.5-EduFormigh.pd

FORMIGHIERI, E. F.

Infoteca-e

 Edição 5 ?42 ? Agroenergia em Revista? PesquisaO s microrganismos estão presentes e ativos em praticamente todo o planeta, e segundo os resultados do Projeto Microbioma Humano (hmpdacc.org), o número de microrganismos no corpo humano é cerca de dez vezes maior do que o número de células humanas. Neste projeto foram sequenciados cerca de 3,5 TeraBases (Tera ~ 1,1 quatrilhão = 1,1x1012), e a análise destes dados só foi possível com o desenvolvimento e a aplicação de ferramentas e análises de Bioinformática, que pode ser descrita de maneira simplista como uma área interdisciplinar da ciência que visa resolver problemas biológicos com a aplicação da tecnologia da informação (informações básicas no texto “O papel da Bioinformática na pesquisa agropecuária”, de 2010).A bioinformática é parte fundamental em grande parte das “ômicas”, como genômica, transcriptômica e meta-genômica. A capacidade de geração de dados biológicos cresceu muito nos últimos anos, assim como caiu o custo da obtenção desses dados. A quantidade de empresas que prestam o serviço de sequenciamento também aumentou bastante durante e após o Projeto Genoma Humano e o resultado deta evolução é que, apesar dos constantes avan-ços, as capacidades computacionais de processamento e armazenamento estão defasadas em relação à capacidade de gerar dados biológicos. Neste cenário, a bioinformática e os bioinformatas exercem papel crucial na evolução da pesquisa, pois a análise dos dados gerados é provavelmente o próximo gargalo na pesquisa biológica.Muitas empresas de biotecnologia reconheceram tal demanda e aumentaram seus parques computacionais ao mesmo tempo em que formaram maiores equipes de bio-informática. A Embrapa também está aumentando sua capacidade na área, contratando bioinformatas em algumas unidades e através da criação do Laboratório Multiusuário A BIOINFORMÁTICA NA PESQUISA DE MICRORGANISMOSPor: Eduardo F. Formighieri, pesquisador da Embrapa Agroenergia*?? 43? dezembro 2012 de Bioinformática – LMB (www.lmb.cnptia.embrapa.br). Como exemplo adicional, algumas empresas especializadas em genômica, como a BGI (www.genomics.cn), empregam centenas de bioinformatas e investem muito (muito mesmo !) em seu parque computacional.Sabemos que muita informação biológica pode ser gerada com as novas tecnologias de high throughput, que grande parte dessas informações está relacionada a micror-ganismos e que existe demanda crescente por bioinformá-tica e infraestrutura computacional, mas o que pode ser feito com estas informações? Como exemplo, a genômica de microrganismos pode auxiliar na seleção de microrga-nismos para limpeza de lixo (incluindo áreas com resíduos radioativos), na mitigação de efeitos de mudanças climá-ticas e ainda na busca de fontes alternativas de energia.Para termos uma ideia do que já foi investido em genô-mica de microrganismos, na base de dados Genome, do NCBI (www.ncbi.nlm.nih.gov), constam 2.220 entradas de Eucariotos, 3.286 de Vírus e 14.833 de procariotos (bactérias) (acesso em 13/11/2012). Dos Eucariotos, 159 possuem cromossomos descritos (destes temos 57 ani-mais, 50 fungos e 24 plantas), e 3114 dos vírus e 2511 dos procariotos possuem genoma completo. Em comparação a animais e plantas, microrganismos possuem genomas menores e mais simples, fator que deve ser considerado na interpretação destes números, mas a menor complexidade na montagem destes genomas não significa menor impor-tância dos trabalhos, ressaltando que estamos falando de muitos milhares de reais. Existem bases de dados especializadas em microrga-nismos, como a Microbial Genomes (www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/MICROBES/microbial_taxtree.html), e uma grande variedade de portais e ferramentas que podem ser utilizados na análise destes dados, como EBI (www.ebi.ac.uk), KEGG (www.genome.jp/kegg), ExPASy (www.expasy.org/), Gene Ontology (www.geneontology.org), UniProt (www.uniprot.org) e BioCyc (biocyc.org).Na Embrapa Agroenergia foi criado o Laboratório de Bioinformática em Bioenergia (LBB), sob responsabilidade do autor. O LBB, em estruturação, visa à execução de aná-lises avançadas e o suporte à demanda desta unidade por Bioinformática (plantas e microrganismos). No caso de microrganismos, isto significa principalmente: 1. estratégia de sequenciamento e montagem de genomas (cromosso-mos e plasmídeos); 2. anotação de estruturas genômicas (identificação e classificação, por similaridade ou ab initio); 3. anotação de vias metabólicas; 4. comparação de organis-mos (genomas, vias metabólicas, expressão diferencial de transcriptoma); 5. análises filogenéticas; 6. integração de resultados de “ômicas”, como genômica, transcriptômica, metabolômica e metagenômica, além de 7. disponibilização de informações e ferramentas personalizadas, como busca de similaridade (BLAST - blast.ncbi.nlm.nih.gov) e visuali-zação de genoma (GBROWSE - gmod.org/wiki/GBrowse). Em suma, os microrganismos são essenciais à vida na Terra e estudá-los a fundo é muito importante para o avanço da ciência. Muitas questões sérias podem vir a ser respondidas por pesquisas avançadas com microrganismos, e boa parte dessas pesquisas envolve geração de informa-ções biológicas em grande quantidade. Para viabilizar a utilização destes  dados, a bioinformática, associada a bons parques computacionais, é imprescindível. Sendo assim, o Laboratório de Bioinformática em Bioenergia (LBB) for-necerá suporte e análises avançadas em Bioinformática a estudos de microrganismos, que visam a solucionar alguns dos desafios da Embrapa Agroenergia, que estão entre os grandes desafios do Brasil. ?*Possui graduação em Engenharia Ag ron ôm i c a  ( E S A LQ / U SP  - 1998),  mestrado em Ciências (CENA/ESALQ/USP - 2002) e doutorado em Biologia Funcional e  Molecular (IB/UNICAMP - 2006). Atua em Bioinformatica desde o início do mestrado, em 1999 (Projeto Genoma /Xylella fastidiosa), com experiência prin-cipalmente nos temas: montagem, mineração, anotação, genômica, marcadores moleculares, SNPs, genotipagem, transportadores e elementos transponíveis.Foto: Sidney Ferreira

A bioinformática na pesquisa de microrganismos.

http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/955049/1/Agroenergiaemrevistan.5EduFormigh.pdf

A bioinformática na pesquisa de microrganismos.

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Infoteca-e