O potencial da metagenômica

Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho
Universidade Federal do Rio de Janeiro

A genética aplicada ao estudo dos microrganismos vem desvendando a vasta diversidade biológica dessas formas de vida, que são críticas para o equilíbrio dos ecossistemas. Na natureza, microrganismos existem em comunidades complexas, onde estabelecem associações positivas e negativas. A composição dessas comunidades pode ser investigada pela metagenômica, ferramenta genética que também permite acompanhar suas mudanças ao longo do tempo.

Quando pensamos no termo ‘genética’, talvez as nossas associações mais imediatas sejam os traços em comum que reconhecemos entre familiares, doenças raras em humanos, os cruzamentos com ervilhas feitos pelo frei e naturalista austríaco Gregor Mendel (1822-1884), os organismos transgênicos que já fazem parte da nossa vida ou os mutantes, tão populares em produções de ficção científica. A genética aplicada a microrganismos, como bactérias e vírus, não aparece como primeira opção e, no entanto, esse é um ramo de pesquisa que só vem inovando e abrindo novos horizontes quanto à diversidade dessas formas de vida microscópicas e sua contribuição para a manutenção da biosfera.

O que há de especial no estudo da genética de microrganismos? Eles são muitos e muito antigos. Suas populações são infinitamente maiores do que as desses modelos que estamos acostumados a pensar, e sua história evolutiva é a mais antiga no planeta. Esses dois fatores contribuem para a vasta diversidade de formas de vida que conhecemos e para a diversidade provavelmente maior ainda que ignoramos no mundo microbiano.

Sabemos que são numerosos e antigos, mas temos uma estimativa de quanto? Quando consideramos a biomassa (massa total dos organismos vivos numa dada área) no planeta, pouco mais de 80% dela é constituída de plantas. Em segundo lugar, estão as bactérias, ocupando 13%.

Considerando a diferença de tamanho entre um vegetal e uma célula bacteriana, concluímos que a biomassa bacteriana vem de um número imenso de células. De fato, em uma tonelada de solo é possível encontrar 1016 células de procariotos  (sem membrana nuclear), o que é mais do que o número de estrelas na nossa galáxia, 1011. Quanto aos vírus, estima-se que sejam 10 vezes mais abundantes que os procariotos.

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