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Entardecer sobre o Lago Stechlin, um dos lagos estudados, na Alemanha
Por Redação SciAdvances
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Os seres eucariontes microbianos são organismos complexos, cujo núcleo guarda seu material genético (DNA) e também contam com estruturas internas especializadas, como mitocôndrias, complexo de Golgi e retículo endoplasmático, dentre outras.
Em lagos marinhos, esses organismos convertem a luz solar em alimento, alimentam-se de bactérias e, por sua vez, servem de alimento para pequenos animais consumidos pelos peixes. Quando o equilíbrio ecológico é rompido, alguns desses organismos podem se tornar letais.
Por outro lado, a análise de seres eucariontes microbianos ao microscópio – técnica usada desde 1958 – permanece bastante limitada, já que boa parte da informação destes seres se concentra em seu DNA.
Um estudo internacional liderado por pesquisadores da Universidade de Zurique, na Suíça, analisou 3.400 conjuntos de dados de DNA de eucariontes microbianos provenientes de 362 lagos e reservatórios em 28 países, abrangendo todos os continentes, reconstruindo quase 20.000 genomas mitocondriais de cerca de 3.660 espécies.
Com isso, os cientistas montaram o primeiro atlas genômico global desses microrganismos encontrados em lagos, revelando uma vasta biodiversidade até então desconhecida: para vários grupos de algas e organismos relacionados, os pesquisadores identificaram mais de 20 vezes mais espécies do que as atualmente listadas no principal banco de dados genômicos de referência do mundo.
O método utilizado pelos pesquisadores para a análise genômica partiu de uma simples amostra de água. Após a amostra ser filtrada, todo o DNA retido no filtro foi sequenciado de uma só vez. Então, uma ferramenta de aprendizado de máquina identifica o DNA das mitocôndrias que, por ser menor, é mais fácil de reconstruir do que o DNA do núcleo celular.
Para viabilizar a identificação de espécies em lagos de diferentes regiões, a equipe usou o critério de que dois genomas mitocondriais precisam de pelo menos 98,1% de identidade para indicar a mesma espécie.
Dada a grande abrangência do estudo, menos de um em cada 20 genomas foi atribuído a um gênero conhecido, e cerca de 750 espécies não puderam ser associadas a nenhum grupo conhecido.
Segundo o Dr. Lucas Serra Moncadas, pesquisador do Departamento de Biologia Vegetal e Microbiana da Universidade de Zurique e primeiro autor do estudo, os resultados mostram que grande parte da biodiversidade que mantém a vida nos lagos simplesmente permaneceu oculta até hoje e nunca foi documentada.
De acordo com os cientistas, o novo atlas genômico poderá facilitar o monitoramento de lagos e reservatórios de uma maneira sem precedentes, ajudando a identificar várias anomalias em fase inicial e potencialmente evitando desdobramentos devastadores do ponto de vista ecológico.
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Acesse o artigo científico completo (em inglês).
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