Metagenômica de um Ecossistema Estromatolitogênico (Lagoa Salgada, São João da Barra, RJ, Brasil)

Abstract

A Lagoa Salgada é um corpo aquático hipersalino costeiro localizado no norte do Estado do Rio de Janeiro e reconhecida pela presença de estromatólitos. O ambiente lagunar está localizado em uma região de franca expansão urbana, onde as atividades antrópicas apresentam potencial para promover alterações físicas, químicas e microbiológicas no ecossistema. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a diversidade microbiana presente na Lagoa Salgada através da abordagem metagenômica. O material genético obtido da amostra coletada sequenciado pelo método shotgun. Os dados metagenômicos foram analisados utilizando o pipeline MetaWrap versão 1.3 para caracterização da diversidade microbiana e anotações funcionais dos genes. Análises colimétricas e físico-químicas também foram realizadas para avaliar a qualidade sanitária da água. Proteobacteria e Cyanobacteria foram os filos que apresentaram maior quantidade de sequências, constituindo-se assim os grupos dominantes na amostra. Grande parte dos genes da amostra apresentaram funções relacionadas a processos metabólicos, biossintéticos, processos de ligação, atividades enzimáticas de liase e ligase e formação de estruturas celulares. As vias metabólicas de biossíntese de metabólitos secundários, aminoácidos, metabolismo microbiano e do carbono se destacaram. Anotações associadas ao estresse ambiental (resposta ao estresse oxidativo, osmótico e térmico) e aos processos de fotossíntese, fixação de carbono, metabolização do nitrogênio e ao ciclo do enxofre também estiveram presentes. Dentre as espécies de actinobactérias analisadas, foram identificados um total de 72 produtos naturais com 16 apresentando percentual de similaridade acima de 50%. Rhodococcus opacus e Streptomyces pluripotens apresentaram o número de regiões gênicas com capacidade de sintetização de metabólitos secundários. No grupo de cianobactérias foram identificados 42 produtos naturais, sendo que 20 deles apresentavam percentual de similaridade acima de 50%. O gênero Nostoc englobou as espécies com o maior número de representações genicas. Os resultados obtidos por este estudo evidenciam a diversidade microbiana existente no ambiente aquático da Lagoa Salgada, assim como indicam a existência de um interessante potencial biotecnológico passível de ser explorado em trabalhos futuros. Todos os fatos destacados reforçam ainda mais a necessidade de preservação e proteção integral do ecossistema da lagoa com o intuito salvaguardar as riquezas existentes neste ambiente singular, e exploração sustentável como área de recreação.