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Reconstrução de redes regulatórias bacterianas em amostras ambientais terrestres

Processo: 18/21133-2
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 28 de janeiro de 2019
Vigência (Término): 01 de dezembro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Rafael Silva Rocha
Beneficiário:Lummy Maria Oliveira Monteiro
Supervisor: Peter F Stadler
Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Local de pesquisa: Leipzig University, Alemanha  
Vinculado à bolsa:16/19179-9 - Desvendando as relações arquitetura/função de promotores bacterianos complexos utilizando abordagens de biologia sintética, BP.DR
Assunto(s):Biologia computacional   Metagenômica   Biologia sintética
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:bioinformática | Biologia Sintetica | metagenômica | Metarregulação | Microbiologia de comunidades bacterianas | Bioinformática

Resumo

O compartilhamento de informação genética entre comunidades microbianas pode ser representado por uma rede complexa que interliga as mais diversas informações, como por exemplo: metabólitos, genes específicos, enzimas, substratos e também os fatores de transcrição. A sobrevivência e a coexistência de uma comunidade microbiana poderia ser explicada ou compreendida através dos genes expressos por essa comunidade, bem como dos produtos metabólicos que esses organismos produzem e compartilham. Como os fatores de transcrição são responsáveis pela regulação da vida dos organismos e, consequentemente, de uma comunidade, eles podem ser usados para explicar e decifrar o comportamento dessas comunidades. Nesse sentido, essas comunidades poderiam ser estudadas e compreendidas em nível regulatório. Atualmente, vários estudos utilizam abordagens metagenômicas como um potencial para entender e explorar a dinâmica e a diversidade das comunidades microbianas. No entanto, a compreensão de como as comunidades se comportam em nível de regulação (ou seja, conjunto de reguladores bacterianos presentes nesta comunidade) permanece não explorada, pois muitos reguladores transcricionais ainda não estão bem caracterizados. Neste contexto, o objetivo deste projeto é desenvolver uma abordagem sistêmica para analisar a rede de regulação bacteriana em metagenomas terrestres, integrando tecnologias para decodificar a distribuição, abundância, associação e correlações estatísticas de fatores de transcrição bacterianos em escala ecológica global usando uma abordagem de biologia de sistemas. Buscando entender e decifrar o comportamento do sistema biológico através de ferramentas de bioinformática, nosso objetivo é recuperar padrões de fatores de transcrição prevalentes em vários metagenomas terrestres. Decifrar a complexa rede reguladora (metarregulação) de uma comunidade metagenômica através do fator de transcrição seria o principal objetivo deste projeto. Estes dados contribuirão para a compreensão da complexa relação inter-espécies e intra-populações de comunidades microbianas em um desafio global, analisando a rede de fatores de transcrição em um metagenoma.

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MONTEIRO, LUMMY MARIA OLIVEIRA; SARAIVA, JOAO PEDRO; TOSCAN, RODOLFO BRIZOLA; STADLER, PETER F.; SILVA-ROCHA, RAFAEL; DA ROCHA, ULISSES NUNES. redicTF: prediction of bacterial transcription factors in complex microbial communities using deep learnin. ENVIRONMENTAL MICROBIOME, v. 17, n. 1, . (19/15675-0, 18/21133-2, 16/19179-9)

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