Cultivar micróbios em uma placa de Petri é muito simples: basicamente, faça um cotonete qualquer coisa, limpe-o em um prato de ágar, deixe-o resfolgar alguns dias em uma sala quente e pronta! Você fez novos amigos peludos.

Mas as espécies microbianas que você pode cultivar em uma placa de Petri são exclusivamente uma pequena fração das bactérias, arcos e outros microrganismos que teriam sido coletados pelo swab, exclusivamente aqueles apropriados às condições em que foram cultivados.

A grande maioria não gosta dos ambientes que podemos oferecer e, portanto, não crescerá obedientemente em uma placa de Petri.

Agora, uma equipe internacional de pesquisadores encontrou 12.556 novas espécies de bactérias e arquéias que nunca foram cultivadas em laboratório, usando uma técnica incrivelmente lítico chamada metagenômica.

“Fomos capazes de reconstruir milhares de genomas montados em metagenoma (MAGs) diretamente de amostras ambientais sequenciadas sem a urgência de cultivar micróbios em laboratório”, disse o DOE Joint Genome Institute geneticista e primeiro responsável, Stephen Nayfach.

“O que realmente destaca este estudo em relação aos esforços anteriores é a notável heterogeneidade ambiental das amostras que analisamos.”

Um vegetal das localizações e tipos de MAG sequenciados. (Nayfach et al., Nature Biotechnology, 2020)

A equipe teve aproximação a um enorme banco de dados de mais de 10.000 metagenomas, um termo que significa todo o material genético em uma protótipo ambiental. Qualquer DNA que eles possam extrair é clonado e portanto sequenciado por minúsculos filamentos do genoma, antes de tentarem encaixar esses pequenos pedaços de DNA novamente.

Soa porquê tentar remontar um quebra-cabeça que foi posto no liquidificador, mas usando uma técnica chamada “binning”, a equipe conseguiu reunir 52.515 MAG dos dados, muitos deles de subida qualidade e todos com mais de 50% do genoma completo.

A equipe não é a primeira a encontrar micróbios com metagenômica: em 2018, escrevemos sobre cientistas que descobriram 16 vírus gigantes, enquanto em 2017, cientistas encontraram 20 novos ramos evolutivos na árvore da vida usando esses métodos.

Mas, neste novo trabalho, os pesquisadores tentaram estudar amostras de uma ampla gama de áreas para preencher algumas das lacunas em lhano que temos em nosso conhecimento sobre micróbios.

“Realizamos uma montagem metagenômica e relação de 10.450 metagenomas distribuídos em todo o mundo a partir de vários habitats, incluindo oceanos e outros ambientes aquáticos, ambientes humanos e animais associados ao hospedeiro, muito porquê solos e outros ambientes terrestres, para restabelecer 52.515 MAG” . a equipe escreve em seu quotidiano.

“O catálogo expande a heterogeneidade filogenética muito conhecida de bactérias e arquéias em 44%.”

Quando a equipe verificou os genomas de solitário, MAGs de estudos anteriores e genomas de células individuais, descobriram que 12.556 dos 50.000 MAGs nunca haviam sido sequenciados antes.

Agora, é importante ter em mente que esses genomas não são tão bons quanto aqueles que você obteria cultivando bactérias e arqueas em um laboratório e, em seguida, sequenciando-os O processo de combinação pode misturar alguns pedaços do genoma entre as espécies bacterianas, e muitas vezes faltam pedaços do genoma; mas sem a capacidade de cultivar essas espécies específicas em um laboratório, ainda é uma maneira incrível de desvendar os micróbios do mundo ao nosso volta.

“Olhando através da árvore da vida, é impressionante que muitas linhagens não cultivadas são representadas exclusivamente pelo MAG,” Nayfach disse.

“Embora esses genomas de projeto sejam imperfeitos, eles ainda podem revelar muitas coisas sobre a biologia e a heterogeneidade de micróbios não cultivados.”

A pesquisa foi publicada em Biotecnologia da natureza.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!