Campo da biologia molecular que envolve o estudo do material genético recuperado diretamente de amostras ambientais. Ao invés de isolar e cultivar espécies individuais de microrganismos, a metagenômica permite a análise de comunidades microbianas inteiras a partir de amostras naturais, como solo, água, intestinos de animais, entre outros. Essa abordagem é crucial para a compreensão da biodiversidade microbiana e da função dos microrganismos em diferentes ecossistemas.
O DNA é extraído diretamente da amostra ambiental, representando uma mistura complexa de material genético de múltiplos organismos presentes na amostra.
Técnicas de sequenciamento de próxima geração (NGS) são usadas para sequenciar o DNA extraído. Isso gera enormes quantidades de dados, que incluem sequências de muitos organismos diferentes simultaneamente.
Os dados de sequenciamento são analisados usando ferramentas de bioinformática para identificar e catalogar os diferentes microrganismos presentes na amostra. Isso pode incluir a identificação de espécies, genes funcionais e vias metabólicas.
Ferramentas comuns incluem pipelines de análise como QIIME, MG-RAST e ferramentas para montagem de genomas, anotação funcional e análise filogenética.
Aplicações da Metagenômica
Estudo da diversidade e função de comunidades microbianas em diferentes ambientes.
Identificação de novas espécies e genes microbianos.
Análise de microbiomas humanos, como o microbioma intestinal, para compreender seu impacto na saúde e na doença.
Descoberta de novos agentes patogênicos e mecanismos de resistência a antibióticos.
Exploração de novos genes e vias metabólicas para aplicações industriais, como a produção de enzimas, antibióticos e outros produtos bioquímicos.
Estudo de microrganismos do solo que influenciam a saúde das plantas e a produtividade agrícola.
Desenvolvimento de biofertilizantes e biopesticidas.
Estudo de microrganismos que não podem ser cultivados em laboratório, estimados em mais de 99% de todas as espécies microbianas.
Em resumo, a metagenômica é uma ferramenta poderosa que revolucionou o estudo de comunidades microbianas, permitindo uma compreensão mais profunda da biodiversidade microbiana e de suas funções ecológicas e biotecnológicas.
