Entender o que é metagenômica é fundamental para o futuro da ciência. A análise propõe extração de material genético de microrganismos em seus ambientes naturais.
A comparação de resultados em bancos de dados pode ser crucial para descobertas de padrões e desvios ao redor do planeta.
Continue a leitura para saber o que é metagenômica, a importância da análise, como o procedimento é feito nos laboratórios e quais são os produtos usados!
O que é metagenômica?
A genômica é a ciência que estuda os genomas de seres vivos. Ela quantifica e caracteriza moléculas, determinando padrões entre os organismos.
Já a metagenômica busca fazer o sequenciamento de genomas ambientais em comunidades microbianas presentes no solo, na água, no ar, entre outros ambientes.
O ponto principal é que a preocupação não é identificar as novas espécies, mas ter registro das sequências a partir da extração do DNA. A avaliação é feita na amostra como um todo e os resultados são comparados com bancos de dados.
Qual a importância da análise microbiana do solo?
A importância da metagenômica é a perspectiva que se abre no mundo da ciência, pois ela permite identificar uma quantidade gigante de microrganismos em seu ambiente natural. Um exemplo é o conhecimento mais aprofundado sobre bactérias.
Na prática, a biologia molecular do solo pode ser muito útil na atividade agrícola, uma vez que infere, por exemplo, na característica de tal matéria orgânica, para qual cultura é mais adequada ou não.
Ou mesmo no encontro de enzimas mais eficazes no processo de produção. Neste caso, existem resultados no Brasil sobre o aumento da produção de etanol de segunda geração com bagaço de cana inutilizável.
O estudo foi realizado por cientistas do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), da Petrobras, da Universidade de São Paulo (USP) e da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). O levantamento foi publicado na Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Proteins and Proteomics.
Como o procedimento é realizado?
Dentro dos laboratórios, existem diferentes procedimentos que ajudam a dar um panorama sobre a composição do solo. A quantidade de nutrientes implica diretamente na possibilidade de semeadura das culturas, bem como na qualidade.
Com a metagenômica, identifica-se microrganismos presentes nas amostras. Veja quais são os procedimentos feitos e para que serve cada um.
Contagem de microrganismos
A contagem de microrganismos é um procedimento que determina o tamanho de uma população de fungos ou bactérias. O método é feito com placas de petri, em meios de cultura.
A principal desvantagem é o tempo de realização, pois a incubação deve ser de 24 horas para que as colônias estejam visíveis.
O objetivo principal da quantificação é a possibilidade de detecção de microrganismos causadores de doenças, bem como a qualidade do solo.
Atividade microbiana
A análise da atividade microbiana auxilia na identificação da fertilidade do solo, além de dar um panorama geral sobre sua saúde a partir dos nutrientes.
O uso de bioindicadores no solo antecipa as mudanças que ocorrem por meio do manejo realizado na fazenda. Se os valores estiverem baixos, pode indicar que as práticas não estão adequadas, por exemplo.
A atividade microbiana indica a quantidade de carbono da biomassa, atividade de enzimas, respiração basal e quociente metabólico.
Análise genética
Alguns problemas com o método de contagem de microrganismos auxiliaram no desenvolvimento da metagenômica. Um estudo da Embrapa explica que há uma variação nas quantidades quando feita a comparação das placas com verificação direta em microscópios.
Muitas das bactérias das amostras não eram cultivadas nos meios de cultura padrão. No solo, entre 0,1% e 1% dos microrganismos eram considerados. A partir dos estudos de Carl Woese com análise direta das sequências de genes, conhecida como filotipagem, é que os paradigmas foram alterados.
Novos táxons foram descobertos por meio da tecnologia de reação em polimerase (PCR e qPCR) e desenhos de iniciadores utilizados na amplificação do gene rRNA. Isso proporcionou o desenvolvimento de novas metodologias, aplicando técnicas de eletroforese em agarose, em gel com gradiente desnaturante ou capilar, de acordo com a Embrapa.
Mas como é feita a análise genética do solo?
- A primeira etapa consiste na extração da amostra do solo.
- Na sequência, é feita a amplificação por PCR do DNA.
- Além disso, é feito o sequenciamento do DNA a partir das regiões 16S, para bactérias, ou ITS, para fungos.
- Com aplicação destas metodologias, há obtenção dos dados taxonômicos, permitindo identificar os microrganismos.
- Bem como obter genomas, evidenciando a função exercida na amostra.
Desta maneira, a metagenômica permite um aprofundamento na descoberta de todos os organismos presentes no material vegetal e não somente as cultiváveis nos meios de cultura.
Quais os produtos usados na análise?
Alguns produtos são fundamentais para detecção e análise do solo por meio da metagenômica. E na ForlabExpress você encontra as melhores opções, confira!
Mastermix PCR
O Mastermix é um reagente da marca Blue-Ray Biotech e PCRBiosystems. Pronto para uso, pode ser utilizado em 100 a 500 reações, seja para PCR de rotina ou genotipagem ou PCR em tempo real.
Para organismos que contêm RNA ao invés de DNA, temos os kit ONE-STEP qPCR Sybr ou Probe facilitando sua rotina laboratorial.
Confira as especificações técnicas:
- Estável por 21 dias a 37ºC.
- Amplifica 2 Kb por minuto de extensão.
- Contém: Taq recombinante Magnésio, DNTP e Buffer.
- Amplicons até 5 Kb.
Marcador de peso molecular
O produto da Nippon Genetics é uma combinação de produtos de PCR para produção de 12 fragmentos. Ele é usado como peso molecular padrão para eletroforese em gel de agarose.
Veja as especificações técnicas:
- Range: 100 bp – 3000 bp
- Número de banda: 12
- Concentração: 110 μg/mL
- Armazenamento: 4ºC por um ano ou -20ºC por dois
Corante não mutagênico
O Midori Green Advance é um corante não mutagênico da Nippon Genetics. Ele é considerado uma alternativa segura ao brometo de etídio com coloração de ácido nucleico.
O fator de diluição pode chegar a 1:25.000, portanto 4-6 μL são suficientes para a coloração de um gel de agarose de 100 ml.
Confira as especificações:
- Coloração perfeita em gel ou pós-coloração de DNA/RNA em géis de agarose
- Não cancerígeno
- Alternativa segura ao brometo de etídio
- Alta fluorescência
- Otimizado para sinal mais brilhante quando excitado por luz UV ou luz azul/verde
- 1 ml coloração até 25 litros de agarose
Ponteiras com filtro de alta tensão
A ponteira com filtro de alta tensão da Capp é utilizada para transferência de amostras viscosas, como plasma, enzimas, líquidos espumantes, detergentes, entre outras.
Sua confiabilidade permite reduzir desperdícios de reagentes caros, ter maior precisão, além de obter uma reprodutibilidade em resultados de pipetagem.
Veja as especificações técnicas:
- Fabricada em polipropileno virgem
- Volume 1 – 20ul
- Com filtro
- Estéril
- Baixa retenção
- Livre de RNase, DNase, DNA e Pirogênicos
Microplacas de PCR
Outro item essencial nos procedimentos laboratoriais de metagenômica são as microplacas de PCR. O produto da Ganster Biotech possui 96 poços, com volume de 0,2 ml cada. Os tubos têm 21 mm de altura, são transparentes e possuem paredes finas para aprimorar a transferência de calor.
Confira as especificações:
- Fabricado em polipropileno USP VI
- Livre de DNase, RNase, DNA, inibidor de PCR, ATP, endotoxina
- Taxa de evaporação abaixo de 5%
- Perfil baixo e padrão com 3 formatos contornados para quase todas as qPCR e máquinas de sequenciamento
- Embalagem pequena pode evitar contaminação por diferentes pesquisadores
A metagenômica é fundamental para a análise não só de amostras de solo, que permitem tomadas de decisão para melhor aproveitamento da terra, mas também se confirma como essencial para o conhecimento dos microorganismos como um todo no ambiente. Há um mundo todo para ser descoberto.
Agora que você entendeu o que é metagenômica, quer saber mais sobre outras análises e procedimentos laboratoriais? Então, confira outros conteúdos do blog da ForlabExpress!
