Meta'omics
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O documento aborda as perspectivas da meta’omics na ecologia microbiana, destacando técnicas de sequenciamento de DNA e o uso de supercomputadores. A pesquisa visa descobrir microrganismos não cultiváveis e integrar diferentes tipos de dados para reconstruir genomas a partir de metagenomas. Além disso, menciona aplicações práticas, como estudos sobre doenças inflamatórias intestinais, com foco na interação entre microbiota e sinalização em humanos.
Meta'omics
- 1. Meta’omics Leandro Nascimento Lemos Doutorando em Biologia na Agricultura e no Ambiente Supervisor: Profa. Dra. Siu Mui Tsai Maio/2016 Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 2. Novas perspectivas em estudos de Ecologia Microbiana Descobrir novos microrganismos n˜ao-cultiv´aveis (biodiversidade desconhecida). Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 3. Novas perspectivas em estudos de Ecologia Microbiana 1 Sequenciamento massivo de DNA. 2 Desenvolvimento de supercomputadores. 3 Desenvolvimento de novas ferramentas computacionais (de Bioinform´atica). Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 4. Ciˆencia de Dados (Data Science) Acesso a informac¸˜ao e como transformar a informac¸˜ao em conhecimento; Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 5. Ciˆencia de Dados (Data Science) Acesso a informac¸˜ao e como transformar a informac¸˜ao em conhecimento; https://www.youtube.com/watch?v=OE63BYWdqC4 Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 6. Novas perspectivas em estudos de Ecologia Microbiana 1 Sequenciamento massivo de DNA. 2 Desenvolvimento de supercomputadores. 3 Desenvolvimento de novas ferramentas computacionais (de Bioinform´atica). Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 7. 1. Sequenciamento massivo de DNA Illumina Hiseq: sequenciamento de at´e 2.000 genomas microbianos em uma ´unica corrida. Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 8. 1. Sequenciamento massivo de DNA Ebola em 2015. 28.599 casos 11.299 mortes na ´Africa Ocidental. Sequenciamento: Caracterizar o agente infeccioso e determinar as taxas de mutac¸˜oes. Ganhos: Identificac¸˜ao de trac¸os adaptativos e caracterizac¸˜ao de respostas do v´ırus a vacinas e tratamentos. Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 9. 1. Sequenciamento massivo de DNA MinIon: Sequenciador port´atil USB. Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 10. 1. Sequenciamento massivo de DNA MinIon: Strand sequencing - DNA passa intacto em um nanoporo prot´eico, sendo sequenciado em tempo real, assim que a mol´ecula ultrapassa o poro. https://www.youtube.com/watch?v=BNz880V52rQ Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 11. 2. Desenvolvimento de supercomputadores Velocidade dos avanc¸os na capacidade de processamento e armazenamento de dados. Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 12. 2. Desenvolvimento de supercomputadores Lei de Moore: N´umero de transistores em um chip dobraria a cada 18 meses, mantendo ou diminuindo o custo de produc¸˜ao e o espac¸o ocupado pela pec¸a. Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 13. 2. Desenvolvimento de supercomputadores Alta capacidade de processamento, armanezamento e mem´oria; Illumina Hiseq (18.000.000/reads por amostra); 128 processadores e 2 TB de mem´oria ram. Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 14. 3. Bioinform´atica O que ´e: Aplicac¸˜ao da Ciˆencia de Dados na resoluc¸˜ao de problemas biol´ogicos; Desafio: processar uma avalanche de dados gerados por sequenciadores de nova gerac¸˜ao; Solu¸c˜ao: Produzir novas ferramentas computacionais. Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 15. 3. Bioinform´atica Ferramentas de Processamento: Ferramentas de Visualiza¸c˜ao: Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 16. Bioinform´atica: Human Microbiome Project Explorar as relac¸˜oes entre doenc¸as humanas com alterac¸˜oes na microbiota; Desenvolvimento de novas ferramentas de Bioinform´atica Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 17. Bioinform´atica: Human Microbiome Project Desenvolvimento de novas ferramentas de Bioinform´atica (IMG/M) Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 18. Novas perspectivas em estudos de Ecologia Microbiana Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 19. Estudos de comunidades microbianas (ou de microbiomas) T´ecnicas independentes de cultivo de microrganismos; Microrganismos n˜ao-cultiv´aveis s˜ao a maioria! Meta’omics: integrac¸˜ao de diferentes tipos de dados. Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 20. Reconstruc¸˜ao de genomas em amostras de metagenomas por Single-cell Separac¸˜ao de c´elulas de bact´erias n˜ao-cultiv´aveis; Extrac¸˜ao de DNA e amplificac¸˜ao do genoma total; Sequenciamento e Bioinform´atica. Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 21. Reconstruc¸˜ao de genomas em metagenomas por Single-cell Separac¸˜ao de 9.600 c´elulas e sequenciamento de 201 genomas de bact´erias e arqu´eias n˜ao-cultiv´aveis; Muitos grupos ainda desconhecidos (”microbial dark matter”); Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 22. Reconstruc¸˜ao de genomas em metagenomas por Single-cell C´odon de parada UGA codifica uma glicina; S´ıntese de purina de arqu´eias presentes em bact´erias (transferˆencia horizontal de genes); Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 23. Reconstruc¸˜ao de genomas em amostras do metagenoma total Metagenomas = m´ultiplos genomas presentes em uma amostra ambiental. Genomas microbianos s˜ao parecidos (evolu¸c˜ao) == dificulta o processo de separac¸˜ao (ou montagem); Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 24. Reconstruc¸˜ao de genomas - Binning Soluc¸˜oes: Montagem e Binning Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 25. Reconstruc¸˜ao de genomas - Binning Reconstruc¸˜ao do genoma de uma bact´eria n˜ao-cultiv´avel do filo TM7; Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 26. Nova ´arvore da vida Pontos vermelhos indicam grupos que ainda n˜ao foram cultivados. Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 27. Aplicac¸˜ao da Meta’omics: Doenc¸as inflamat´orias intestinais Doenc¸a Crohn e colite ulcerativa; Relac¸˜ao entre as alterac¸˜oes em vias de sinalizac¸˜ao em humanos e a estrutura da microbiota (Knights et al., 2014); Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 28. Aplicac¸˜ao da Meta’omics: Doenc¸as inflamat´orias intestinais The Inflammatory Bowel Disease Multi’omics Database (https://ibdmdb.org/; Equipe multidisciplinar. Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 29. BMP - Brazilian Microbiome Project Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 30. Onde aprender? Coursera: https://www.coursera.org Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 31. Onde aprender? Coursera: https://www.coursera.org Gut Check: Exploring Your Microbiome Leandro Nascimento Lemos Meta’omics
- 32. Obrigado pela aten¸c˜ao! Leandro Nascimento Lemos Meta’omics