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Adaptação e QI bacteriano: Olhando para os genomas bacterianos para além da ponta do iceberg

4 de Dezembro, 2006
Martine Crasnier-Mednansky, Ph.D., D.Sc., translated by Margarida Santana, Ph.D.
Copyright © 2006 Mednansky Institute, Inc.
Contact: martine [at] minst [dot] org

Versão inglesa

A integração da grande quantidade de dados resultantes da sequenciação de genomas bacterianos e metagenomas constitui uma tarefa colossal.  Correntemente, a avalanche de informação é classificada e analisada de modo automático, mas há necessidade de uma procura manual.  Esta última permite que peças do "puzzle genómico" sejam reunidas enquanto são focadas características específicas de interesse.  Este tipo de procura confere a possibilidade para novas descobertas.

A pesquisa resultante de colaboração, publicada em FEMS Microbiology Letters, intitulada 'The adaptive genome of Desulfovibrio vulgaris Hildenborough' (FEMS Microbiol Lett) analisa manualmente o genoma de Desulfovibrio vulgaris subsp. vulgaris estirpe Hildenborough por assimilação de dados relativos à presença de genes codificantes de proteínas pertencentes ao sistema de transporte PTS (Proc Natl Acad Sci U S A, Microbiol Mol Biol Rev).  Como resultado desta pesquisa, a diversidade metabólica e o carácter adaptativo da bactéria  redutora de sulfato Desulfovibrio vulgaris são enfatizados.

Colaboração entre Estados Unidos e Portugal

A adaptação bacteriana foi quantificada pela definição de um índice de adaptação ou 'QI bacteriano' (BMC Microbiol).  O QI foi determinado pela presença de proteínas transdutoras de sinal em proteomas de bactérias e arqueas derivados de 167 sequências genómicas.  Apesar da perspectiva conscienciosa do autor de que 'são necessários melhores meios para avaliação do QI bacteriano', a proposta de que Desulfovibrio vulgaris Hildenborough tem um genoma adaptável está de acordo com a sua classificação de QI.  De facto, D. vulgaris Hildenborough surge como o quarto organismo mais 'inteligente' entre os 167 analisados (BMC Microbiol, Table 1).  Pelo contrário, o organismo modelo Escherichia coli bem como outros membros da família  Enterobacteriaceae são apresentados como 'patetas'.

Entre os 'líderes bacterianos' está a estirpe de Geobacter sulfurreducens PCA (segunda na lista, Table 1), e um redutor de metais, o qual, tal como a sulfato-redutora Desulfovibrio vulgaris Hildenborough, pertence à subdivisão delta das Proteobacteria (Appl Environ Microbiol).  Curiosamente, ambos estes microorganismos são classificados como anaeróbios estritos.  Esta classificação é contraria às descobertas de que G. sulfurreducens pode crescer na presença de oxigénio (Appl Environ Microbiol) e de que Desulfovibrio gigas, uma bactéria próxima de D. vulgaris, está equipada com os componentes necessários para viver aeróbicamente (FEBS Lett).  Mais ainda, D. vulgaris pode proteger-se de modo eficiente da exposição ao oxigénio (Appl Environ Microbiol, J Bacteriol).  Sem qualquer dúvida, a capacidade de lidar com o oxigénio é uma vantagem distinta, em especial para a adaptação a ambientes em que o conteúdo de oxigénio flutua (Annu Rev Microbiol), uma situação que provávelmente ocorre nos habitats destas duas bactérias 'inteligentes'.

O Professor John Postgate, F.R.S. focou a notável versatilidade do grupo das bactérias sulfato-redutoras escrevendo "… elas cresceram a partir de um par de excêntricos microbiológicos até uma organização positiva de espécies, que compreendem uma variedade de fisiologias, mas todas estritamente anaeróbias".  Poderão os seus genomas adaptáveis estar na base desta versatilidade?  Afinal, os genomas bacterianos são dinâmicos e a existência de genes específicos a uma única estirpe dentro dos genomas bacterianos pode revelar os seus hospedeiros de um passado não distante.

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