Banca de DEFESA: JORGE DOS SANTOS OLIVEIRA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : JORGE DOS SANTOS OLIVEIRA
DATA : 19/04/2018
HORA: 09:00
LOCAL: Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores - Investigação e Desenvolvimento (INESC-ID)
TÍTULO:

Prospecção de genes aplicados à biodegradação de hidrocarbonetos e produção de surfactantes utilizando abordagens computacionais

PALAVRAS-CHAVES:

Bioinformática, Metagenômica, Biosurfactantes, Biodegradação, Biorremediação, Petróleo, Hidrocarbonetos.

PÁGINAS: 153
RESUMO:

A extração, transporte e uso de petróleo provocam a contaminação de inúmeros ecossistemas. Portanto, a biorremediação através da biodegradação de hidrocarbonetos ou mobilização de surfactantes é um assunto importante, tanto economicamente como ambientalmente. A pesquisa de biorremediação teve um grande impulso com os recentes avanços na Metagenômica, pois permitiu o seqüenciamento de microorganismos não cultiváveis, fornecendo novos conhecimentos sobre as bactérias envolvidas nestes processos de biorremediação. Inúmeros estudos de pesquisa estão disponibilizando dados genômicos de organismos desconhecidos obtidos a partir da análise metagenômica de amostras ambientais contaminadas com petróleo. Esses novos conjuntos de dados estão exigindo o desenvolvimento de novas ferramentas e repositórios de dados adaptados à análise biológica em um contexto de análise de dados de biorremediação. Este trabalho apresenta novas ferramentas bioinformáticas e protocolos para o domínio da biodegradação de hidrocarbonetos e produção de surfactantes. A primeira ferramenta criada foi BioSurfDB, http://www.biosurfdb.org/, um sistema de informação relacional com curadorias que integra dados de: (i) metagenomas; (ii) organismos; (iii) genes relevantes para a biodegradação; proteínas e suas vias metabólicas; (iv) resultados de experiências de biorremediação; e (v) uma lista curada com biossurfactante. O objetivo principal deste repositório é coletar informações sobre a caracterização de compostos e mecanismos biológicos envolvidos na biodegradação de hidrocarbonetos e / ou produção de biossurfactantes e disponibilizá-los de maneira curada e associada a uma série de ferramentas computacionais para apoiar estudos de dados genômicos e metagenômicos. Em segundo lugar, uma análise de distribuição biogeográfica de genes responsáveis pela degradação de hidrocarbonetos e produção de surfactantes foi realizada. Foi de grande importância para nossa pesquisa, pois confirmou a correlação entre genes envolvidos com produção de surfactantes e genes de degradação de hidrocarbonetos e, portanto, a necessidade de análise desses eventos em conjunto. Os resultados também sugeriram que os biomas terrestres possuem maior abundância de genes de biodegradação, quando comparados aos biomas de água e que os biomas de regiões perto do equador possuem maior abundância de genes com potencial de biorremediação. Com mais de 70 metagenomas analisados, este trabalho foi um extenso teste para o BioSurfDB e sua publicação valida a base de dados e a relevância das ferramentas do sistema. Entretanto, a enorme quantidade de dados gerados pela metagenômica, apresenta desafios computacionais específicos, exigindo o desenvolvimento de novas plataformas de pesquisa colaborativa. Nesta tese, o Oil and Gas Virtual Research Environment (OGVRE), disponível em http://aleph.inesc-id.pt/vre/, foi desenvolvido. O OGVRE que pode suportar estudos que utilizam dados metagenômicos com aplicação no campo de petróleo e gás natural por meio de um ambiente de trabalho baseado na web, oferecendo: (ii) compartilhamento de fluxo de trabalho, de bioinformática e bancada; (ii) acesso a algoritmos e ferramentas; (iii) acesso a bases de dados e conjuntos de dados relacionados com biodegradação e biossurfactantes; (iv) acesso a recursos de processamento; (v) acesso a recursos de armazenamento; e (vi) acesso a ferramentas sociais. A partilha de fluxos de trabalho computacional e de bancada feitos sob medida é muito útil na pesquisa metagenômica devido à novidade, heterogeneidade e tamanho dos dados que estão sendo gerados. A fase final desta tese corresponde à seleção de consórcios aprimorados para a biodegradação de hidrocarbonetos e produção de surfactantes, utilizando petróleo da camada pré-sal Brasileira. O melhor consórcio, juntamente com uma amostra de óleo puro, foi sequenciado em uma abordagem de amplicon 16S e analisado quanto à composição taxonômica deste tipo de óleo ainda amplamente desconhecido, obtendo uma base de pesquisa para esta camada econômicamente importante.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1549705 - ADRIANA FERREIRA UCHOA
Externo à Instituição - Ana Tereza Ribeiro de Vasconcelos - LNCC
Presidente - 1149647 - LUCYMARA FASSARELLA AGNEZ
Externo à Instituição - SUSANA VINGA - Inesc-ID
Externo ao Programa - 2261797 - TIRZAH BRAZ PETTA LAJUS