1. O documento discute a análise de genomas microbianos para identificar genes associados à adaptação a ambientes extremos, como altas temperaturas. 2. Foi realizada a análise do genoma da bactéria termofílica Geobacillus kaustophilus para identificar características genômicas relacionadas à termofilia. 3. Foram identificados diversos genes candidatos envolvidos na adaptação térmica de G. kaustophilus, incluindo genes para estabilização do DNA e RNA.

1. Termoadapta¸c˜ao via an´alises de genomas
microbianos
Leandro Nascimento Lemos
Doutorando em Biologia na Agricultura e no Ambiente
Julho/2017
Leandro Nascimento Lemos Termoadapta¸c˜ao via an´alises de genomas microbianos

2. Questionamento:
Pergunta: ´E poss´ıvel interir func¸˜oes de adaptac¸˜ao de
ambientes extremos a partir da informac¸˜ao contida nos genes?
Exemplo: Identificac¸˜ao de termoestabilidade de prote´ınas em
ambientes extremos.
Aplica¸c˜ao: Bioprospecc¸˜ao de enzimas de interesse
biotecnol´ogico (e.g., enzimas termoest´aveis na produc¸˜ao de
biocombust´ıveis).
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3. Termof´ılicos
Organismos que habitam ambientes com temperaturas entre
40 e 120◦C.
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4. Artigo cient´ıfico
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5. Bacillus
Mesof´ılicos vs. Termof´ılicos
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6. Material e M´etodos
1 Sequenciamento
2 Predic¸˜ao de genes e anotac¸˜ao (Quais s˜ao as fun¸c˜oes de
cada gene?)
3 An´alise de Componentes Principais - Vari´aveis: composic¸˜ao de
amino´acidos de sequˆencias traduzidas e uso de c´odons.
An´alise de similaridade.
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7. Resultados: Informac¸˜oes gerais do genoma
1 Tamanho do genoma de
Geobacillus kaustophilus:
3.554.776 bp com 3.498
genes codificadores de
prote´ınas
2 54.5% (1.914) CDSs
caracterizadas com func¸˜oes
biol´ogicas conhecidas.
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8. Resultados: Caracter´ısticas genˆomicas relacionadas a
termofilia
An´alise baseada na composic¸˜ao de amino´acidos apresentou
diferenc¸a.
Termof´ılicos = mesof´ılicos.
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9. Resultados: Caracter´ısticas genˆomicas relacionadas a
termofilia
An´alise baseada na composic¸˜ao e frequˆencia de c´odons n˜ao
apresentou diferenc¸a.
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10. Resultados: Caracter´ısticas genˆomicas relacionadas a
termofilia
Alto conte´udo G+C ´e uma das assinaturas termof´ılicas em G.
kaustophilus.
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11. Resultados: Genes candidatos envolvidos no fen´otipo
termof´ılico
Estabilizac¸˜ao do DNA
Protamina: ”empacotamento” e estabilizac¸˜ao do DNA
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12. Resultados: Genes candidatos envolvidos no fen´otipo
termof´ılico
1 Estabilizac¸˜ao do RNA
2 MTase: Quatro ort´ologos
´unicos em G. kaustophilus
que est˜ao ausentes nas
outras esp´ecies de Bacillus.
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13. Conclus˜ao
1 G. kaustophilus apresenta caracter´ısticas ´unicas entre as
esp´ecies de Bacillus e essas caracter´ısticas est˜ao associadas a
termofilia.
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14. Desafios cient´ıficos, aplicabilidade e potencial de aplicac¸˜ao
no contexto brasileiro
1 Desafio: Processamento e gerac¸˜ao de dados, e relac¸˜ao dado
bruto:contexto biol´ogico.
2 Aplicabilidade: Aplicac¸˜ao na bioprospecc¸˜ao de enzimas
termoest´aveis em cepas de bact´erias de microbiomas
brasileiros.
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15. Obrigado pela aten¸c˜ao!
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