ICMBio traz dados de sequenciamento genético de 400 espécies da fauna do País

O projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira (GBB), iniciado em outubro de 2023 pelo Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio) e pelo Instituto Tecnológico Vale Desenvolvimento Sustentável (ITV DS), começa a mostrar seus frutos. O mega projeto de sequenciamento genético foi pensado para monitorar espécies da fauna em risco de extinção. E para auxiliar no planejamento de ações de preservação da biodiversidade brasileira.

O sequenciamento genético é uma técnica de biologia molecular que permite a identificação de bases nitrogenadas do material genético. Quando especialistas têm em mãos dados genômicos, podem usá-los para antever ameaças e realizar monitoramento de espécies, ao longo do tempo e em diferentes locais. No caso de seres humanos, o sequenciamento do DNA tem proporcionado, por exemplo, a aplicação de conhecimentos à produção de medicamentos, entre outras finalidades.

Até o momento, 23 genomas de referência de altíssima qualidade já foram concluídos, após dois anos de execução. Desse modo, o GBB  já alcançou marcos expressivos para o avanço da conservação da biodiversidade do país: 743 genomas de 413 espécies foram sequenciados, além de 432 amostras ambientais, ampliando as possibilidades e precisão de instrumentos para a preservação da fauna brasileira.

Os resultados inéditos desses primeiros anos do projeto foram apresentados nesta terça-feira (27/5), na sede do ICMBio, em Brasília (DF). O encontro reuniu representantes do Ministério do Meio Ambiente e Mudança do Clima (MMA), Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis (Ibama) e Instituto Tecnológico Vale Desenvolvimento Sustentável (ITV DS).

No total, 114 projetos estão em andamento dentro do GBB, voltados para a geração de códigos de barras de DNA, o sequenciamento genômico de espécies de interesse para a conservação e para a bioeconomia, e o uso de protocolos de DNA ambiental/Metabarcoding para o monitoramento da biodiversidade em Unidades de Conservação do país.

A partir de 2.249 amostras coletadas, foram realizados 1.175 sequenciamentos. Entre os resultados mais relevantes estão 23 genomas de referência (genoma completo representativo da espécie) de altíssima qualidade já concluídos, incluindo espécies ameaçadas como a onça-pintada, a ararajuba e o peixe-boi-da-Amazônia, e espécies exóticas invasoras, como o peixe-leão.

Também foram finalizados 336 genomas populacionais de 11 espécies, como a harpia (Harpia harpyja), a anta (Tapirus terrestris), a arara-azul-grande, a arara-azul-de-lear e a saíra apunhalada, animal criticamente em perigo.

Mapa genético

“O genoma de referência é como se fosse um ‘mapa genético’ completo de uma espécie, que ajuda a entender melhor como ela vive, se adapta e quais desafios enfrenta, tais como doenças, impactos das mudanças climáticas ou a perda de diversidade genética. Com essas informações, é possível criar estratégias mais eficazes para proteger animais e plantas ameaçados”, explica Amely Branquinho Martins, coordenadora do GBB pelo ICMBio.

O projeto contabiliza também o sequenciamento de 384 genomas organelares (genomas das mitocôndrias e cloroplastos) de 379 espécies. Entre elas, destacam-se os peixes de água doce, como o peixe-elétrico e o ciclídeo-anão ; libélulas, como Hetaerina sanguinea e Mecistogaster lucretia; e mamíferos terrestres ameaçados, como a queixada, ou com dados insuficientes, como a cuíca – também conhecida como gambá-de-óculos.

“O GBB se firma como uma das maiores iniciativas de genômica aplicada à biodiversidade no Brasil, unindo ciência, tecnologia e conservação em uma rede colaborativa que deixará um legado duradouro para o mundo”, destaca o diretor científico do ITV DS, Guilherme Oliveira.

Outro destaque do GBB é a aplicação do DNA ambiental/Metabarcoding, que permite monitorar a biodiversidade a partir de vestígios de DNA presentes em amostras ambientais, como solo e água. A técnica permite o monitoramento de uma enorme quantidade de espécies usando uma mesma amostra, sem a necessidade de capturar os indivíduos. Projetos-piloto foram realizados na Floresta Nacional do Tapajós (PA) e na Reserva Extrativista do Rio Cajari (AP), com centenas de amostras analisadas.

Ferramenta inovadora a serviço da natureza

Em dois anos, o projeto concedeu 75 bolsas de pesquisa e mobiliza atualmente 289 pesquisadores de 107 instituições nacionais e internacionais, incluindo universidades, ONGs, zoológicos e órgãos governamentais. Além disso, mais de 230 pessoas foram capacitadas no uso e interpretação de ferramentas genômicas na conservação.

Durante o seu primeiro ano, o projeto ficou dedicado, principalmente, ao estabelecimento de uma metodologia para identificar as necessidades de conservação do ICMBio que poderiam ser apoiadas pelo uso de ferramentas genéticas e genômicas. Também foi desenvolvida uma plataforma para padronizar processos, garantir a segurança e integridade das amostras e assegurar sua rastreabilidade durante toda a execução do projeto.

O GBB tem investimento previsto de 25 milhões de dólares até 2027. A meta é gerar pelo menos 80 genomas de referência, 1.000 genomas populacionais e 1.600 códigos de barras de DNA. A iniciativa também está alinhada ao Programa Nacional de Monitoramento da Biodiversidade (Monitora), com protocolos inovadores para coleta e análise de DNA ambiental.

O sequenciamento genômico em grande escala poderá subsidiar diversas ações de conservação da biodiversidade brasileira, além de ampliar o potencial da bioeconomia e contribuir para o escalonamento do monitoramento ambiental no Brasil. O evento em Brasília também marcará a consolidação de protocolos para coleta e análise de amostras e a capacitação de servidores do ICMBio para o uso de ferramentas genômicas na tomada de decisões sobre conservação.

Em números – Dois anos do Genômica da Biodiversidade Brasileira

• 2.249 amostras recebidas; 
• 114 projetos em andamento; 
• 1.175 sequenciamentos realizados; 
• 743 genomas de 413 espécies da fauna brasileira concluídos:
  • 23 genomas de referência de altíssima qualidade já concluídos, incluindo  espécies ameaçadas como a onça-pintada (Panthera onca);
  • 336 genomas populacionais de 11 espécies, como a harpia (Harpia harpyja);  o 384 genomas organelares de 379 espécies, a exemplo de peixes de água doce  como o peixe-elétrico (Gymnotus carapo). 
• Estudos de DNA ambiental/Metabarcoding na Floresta Nacional do Tapajós (PA) e na  Reserva Extrativista do Rio Cajari (AP); 
• 75 bolsas de pesquisa concedidas; 
• 289 pesquisadores envolvidos;  
• Colaboração de 107 instituições nacionais e internacionais; 
• Meta até o final do projeto: pelo menos 80 genomas de referência, 1.000 genomas  populacionais e 1.600 códigos de barras de DNA. 

Projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira

Sobre o ICMBio – Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio) é responsável por gerir, proteger, monitorar e fiscalizar as 340 Unidades de Conservação Federais (UCs) existentes em todo o país. Previstas pela Lei do Sistema Nacional de Unidades de conservação na Natureza (SNUC), as UCs possuem particularidades que, em conjunto, representam inúmeras riquezas da biodiversidade brasileira a serem conservadas e protegidas. O instituto gerencia 14 Centros Nacionais de Pesquisa e Conservação em diferentes áreas do conhecimento ligadas à biodiversidade. 

Sobre o ITV – Instituto Tecnológico Vale (ITV) é um instituto de ciência e tecnologia privado sem fins lucrativos com foco em pesquisas ambientais. O órgão dispõe de todas as tecnologias usadas no mundo para a realização de diferentes tipos de sequenciamento de DNA, incluindo a geração de códigos de barras genéticos, o sequenciamento de genomas completos mitocondriais e nucleares em baixa e média cobertura e a geração de genomas completos de referência com resolução cromossômica. O ITV conta também com uma potente infraestrutura computacional local e em nuvem, já que serão terabytes de dados processados, interoperáveis e compartilhados com toda a comunidade científica.

Fotos dos bichos: Amanda Vidal, Cláudia Gualberto, Clarté, Dimas Gianuca, Francielly Reis, GUstavo Magnago, João Rosa, Miguel Aun e Acervo GBB