Bactérias associadas a esponjas marinhas e de água doce: evolução da relação com o hospedeiro ao longo do processo de ocupação de águas continentais e potencial biotecnológico
Autor ou executor principal do projeto: Michelle Guzmán de Fernandes
Número do projeto: 1021
Data de início das atividades no CEBIMar: 06/01/2019
Data de término das atividades no CEBIMar: 06/01/2021
Resumo: As esponjas (filo Porifera) são metazoários basais, com origens há mais de 800 milhões de anos. Uma das suas características marcantes é a presença de diversos microorganismos associados, em especial bactérias, as quais podem representar aproximadamente 40% do volume de um indivíduo. Esta associação é fundamental para a sobrevivência do holobionte, e a presença de um sistema imune nas esponjas, semelhante ao de organismos mais derivados, indica que ambos estão intimamente interligados fisiológica e evolutivamente. Um evento importante desta associação deve ter ocorrido quando esponjas de origem marinha e sua microbiota associada passaram a ocupar ambientes de água doce. No entanto, não existem estudos a respeito de como se deu este processo. Desta forma, este projeto tem como objetivo estudar as relações entre bactérias presentes em esponjas de água doce e no seu estoque ancestral marinho. Serão analisados a composição do bacterioma associado em animais dos dois ambientes; o papel de possíveis imunomoduladores na estabilidade da relação e de que forma o conjunto hospedeiro-bacterioma se modificou ao longo do processo de ocupação das águas continentais.
Metodologia: As esponjas marinhas utilizadas serão da ordem Haplosclerida (Haliclona melana, Amphimedon viridis, Callyspongia pallida e Oceanapia nodosa). Espécimes serão coletados no litoral do estado de São Paulo. No caso dos organismos de água doce (ordem Spongillida), serão utilizadas gêmulas e esponjas formadas a partir da eclosão de gêmulas de quatro espécies: Drulia brownii e Metania reticulata, ambas de ampla distribuição na região amazônica; Radiospongilla inesi, provenientes de Recife (PE) e Corvoheteromeyenia cf. australis, encontrada em Boracéia (SP).
A partir das esponjas selecionadas, será feita a análise metagenômica e o isolamento, análise proteômica e identificação das cepas associadas. Os cultivos dessas cepas serão utilizados para produzir extratos os quais terão sua atividade imunomoduladora testada por meio de ensaios em esponjas e células de mamífero.
Etapas e cronograma: Inicialmente, serão realizadas as primeiras coletas das esponjas marinhas, de água doce e de gêmulas que serão utilizadas nos experimentos. As bactérias associadas a esses materiais serão isoladas, estocadas e será iniciada a identificação e análise metagenômica destas bactérias.
No segundo ano será feita a análise proteômica. Estes dados, junto com as informações metagenômicas, completará o ciclo de experimentos que tem como ponto central a associação entre esponjas e bactérias. Neste ano serão feitas ainda coletas adicionais, caso necessário, além da análise dos resultados obtidos nessa primeira fase. No segundo semestre deste ano, serão feitos os experimentos finais (testes imunogênicos) e os dados obtidos serão analisados conjuntamente com aqueles dos experimentos anteriores. O conteúdo produzido durante o período do Mestrado será analisado e discutido, sintetizando-o na forma de artigos e na dissertação final.
Palavras-chave: esponja; microbiota; holobionte; simbiose; imunomoduladores
Área necessária no laboratório: Sala dos tanques e laboratório equipado para realizar culturas celulares.
Equipamentos de laboratório: Estufa, agitador, microscópio invertido, microscópio comum, lupa.
Outros serviços de laboratório: Não.
Organismos a serem coletados: Esponjas das espécies Haliclona melana, Amphimedon viridis, Oceanapia nodosa e Callyspongia pallida.
Locais para coleta: Em São Sebastião, na praia preta, praia grande, barequeçaba e guaecá.
Tipos de resíduos químicos e/ou infectantes a serem gerados durante o projeto: Culturas de bactérias de baixo potencial patogênico ou contaminante.
Quantidade de cada tipo de resíduo: Aproximadamente 3 litros de cultura em meio líquido e sólido durante o período de isolamento de cepas (3 meses)
Periodicidade aproximada da geração dos resíduo: Uma vez no primeiro semestre do primeiro ano do projeto.