O Grupo de Genômica Evolutiva Microbiana (GGEM) da UFV trabalha com diferentes linhas de pesquisa e procura desenvolver diversas habilidades que contribuirão para o futuro de mestres e doutores que optem por trabalhar nessa área.
O GGEM trabalha com três principais linhas de pesquisa, que envolvem desde estudos de ciência básica a ciência aplicada. Ambas são pensadas para que os mestrandos e doutorandos possam ter a chance de se formar como academicistas, mas ao mesmo tempo preparados para o mercado empresarial e suas demandas.
A primeira linha de pesquisa é a de Ecologia Reversa, que busca desvendar a interação entre o microrganismo e seu hospedeiro a partir da análise do genoma e não de seu fenótipo, o que diferentemente ocorre nos estudos clássicos de ecologia. Essas análises permitem captar informações essenciais que ocorrem durante as interações simbióticas (mutualismos e parasitismo). Atualmente, essa linha tem sido aplicada a interação de bactérias com as plantas, o que permite entender sobre a troca que há entre os organismos e compreender quais as necessidades dessa interação. Além disso, é possível identificar as causas do parasitismo de certa bactéria em determinada planta, por exemplo, sem a necessidade de olhar para o fenótipo que muitas vezes não dá sinais externos que saltam aos olhos. A partir desse entendimento, torna-se viável aplicar tal conhecimento para romper uma determinada interação que pode ser maléfica para o hospedeiro. Ao mesmo tempo, se a relação traz benefícios para ambos os organismos ela pode ser mantida e até mesmo melhorada. Com a verificação das interações, é possível perceber se bactérias competem entre si ou se são interdependentes, por exemplo, e a partir daí pode-se até facilitar a formação de consórcios microbianos.
Mobiloma é a temática da segunda linha de pesquisa do GGEM. Nela estuda-se a capacidade de movimentação de elementos genéticos móveis no genoma, que pode ser intracelular ou intercelular, o que permite o espalhamento de genes para outras células. Nesse campo de ciência básica busca compreender o impacto desses movimentos na adaptação populacional, enquanto em um viés aplicado, tenta-se a manipulação e controle desses elementos para evitar sua mobilidade, em caso sequências que carreguem genes com potencial dano (ex. resistência a antimicrobianos, virulência) ou estimular sua movimentação na população em caso de genes benéficos, como genes relacionados a fixação de nitrogênio.
Em um viés biotecnológico é possível substituir os genes que serão “carregados” de um microrganismo para outro. Uma estratégia é a do cavalo de tróia, em que uma bactéria carrega um gene que ao ser entregue para um patógeno expressa uma proteína capaz de combatê-lo. Esse tipo de entrega seria uma alternativa mais sustentável ao uso de “cidas” em plantações, que comprometem o solo, poluem a água e são altamente tóxicas.
Por fim, a terceira linha de pesquisa, que recebeu o nome “conhecendo o desconhecido”, trata da tentativa de selecionar e identificar microrganismos anteriormente conhecidos como “não cultiváveis”. Muitos desses organismos têm, provavelmente, papel importante na natureza, devido à sua grande abundância no ecossistema. No entanto, devido a dificuldade de seu cultivo em laboratório, pouco é conhecido sobre eles. A quantidade de microrganismos que os pesquisadores conseguem cultivar é muito pequena, cerca de 1%. Uma abordagem possível é o uso e análise de ferramentas genômicas que possibilitem a confecção de meios de culturas adaptados às condições específicas de cada microrganismo.
A partir das análises pode-se entender porque os microrganismos não crescem e quais são os fatores nutricionais necessários para cultivá-los em laboratório. Tal estudo se dá com a utilização de bactérias de crescimento lento, o que permite ao pesquisador sequenciar, analisar o genoma e tentar formular os meios que possibilitariam um aumento na sua produção. Isso permitiria entender seu papel no ecossistema e sua disponibilização para aplicação prática, por exemplo na agricultura.
De acordo com o professor coordenador Mateus Ferreira Santana, que coordena o GGEM, tais pesquisas permitem aos estudantes um leque de possibilidades tanto na Universidade quanto no mercado de trabalho. As opções são múltiplas devido a grande inovação dos trabalhos desenvolvidos e a grande demanda no mercado por insumos que podem ser produzidos a partir das pesquisas realizadas.
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