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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38491| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Abordagem metagenômica para análise do microbioma e resistoma em rios do bioma amazônico |
| Autor(es): | Melquiades, Davi Bezerra |
| Orientador: | Campana, Eloiza Helena |
| Coorientador: | Souza, Bruna de Brito |
| Membro da Banca: | Cavalcanti, Marilia Gabriela dos Santos |
| Membro da Banca: | Oliveira, Tássio Brito de |
| Membro da Banca: | Brasil, Arthur Willian de Lima |
| Resumo: | Embora o Brasil possua uma rica biodiversidade, o bioma amazônico e suas matrizes aquáticas vêm sofrendo intensa degradação, sendo expostos a poluentes, incluindo antimicrobianos. Ambientes contaminados por esses compostos podem se tornar locais de seleção para genes de resistência aos antimicrobianos (RAM), que podem ser transferidos a bactérias ambientais ou patogênicas. A RAM já constitui grave problema de saúde pública, associada a mais de 4,95 milhões de mortes anuais, reforçando a necessidade de técnicas interdisciplinares para detecção rápida, como análises metagenômicas aliadas à bioinformática para identificação de genes de resistência. Este trabalho teve como objetivo identificar e analisar o microbioma e o resistoma em matrizes aquáticas amazônicas, além de desenvolver pipelines para detecção de reservatórios naturais de RAM. O DNA de amostras provenientes de efluentes de Rios do Estado do Amapá foram isoladascom o kit comercial DNeasy® PowerSoil® e em seguida sequenciadas, por meio da tecnologia Nanopore. Posteriormente foram aplicados pipelines padronizados para avaliação de qualidade, filtragem e montagem. Para validação dos pipelines, foram utilizadas amostras pilotos do Rio Jaguaribe (João Pessoa-PB), devido a boa contiguidade das montagens e ótimos valores de N50 e L50. As análises taxonômicas foram realizadas com Kraken2 e o resistoma caracterizado com diferentes bancos de dados, como CARD, ResFinder e NCBI. Foram elaborados materiais visuais abordando RAM e Uma Só Saúde. A aplicação aos dados amazônicos foi eficiente nas duas estratégias de montagem. Na abordagem com Flye, prevaleceram táxons dominantes como o filo Pseudomonadota, com destaque para Alphaproteobacteria e Gammaproteobacteria, além de Actinomycetota e Thermoproteota em vários pontos. A montagem com MEGAHIT mostrou maior fragmentação, mas possibilitou detectar táxons abundantes e de baixa cobertura, bem como possíveis patógenos como Pseudomonas e Enterobacterales. A partir das montagens pelo MEGAHIT nos pontos AP2 e AP9. Foram identificados os genes de resitência blaOXA-60 e RbpA, associados aos gêneros Ralstonia e Mycolicibacterium, respectivamente. Os pipelines desenvolvidos mostraram-se eficazes para análise do microbioma e resistoma de DNA metagenômico ambiental de matrizes aquáticas, e a detecção desses genes reforça a importância da vigilância em biomas sob degradação. |
| Abstract: | Although Brazil has a rich biodiversity, the Amazon biome and its aquatic matrices have been undergoing intense degradation, being exposed to pollutants, including antimicrobials. Environments contaminated by these compounds may become sites for the selection of antimicrobial resistance (AMR) genes, which can be transferred to environmental or pathogenic bacteria. AMR already constitutes a serious public health problem, being associated with more than 4.95 million deaths annually, reinforcing the need for interdisciplinary techniques for rapid detection, such as metagenomic analyses combined with bioinformatics for the identification of resistance genes. This study aimed to identify and analyze the microbiome and the resistome in Amazonian aquatic matrices, as well as to develop pipelines for the detection of natural AMR reservoirs. DNA from samples originating from effluents of rivers in the state of Amapá was isolated using the commercial DNeasy® PowerSoil® kit and then sequenced using Nanopore technology. Subsequently, standardized pipelines were applied for quality assessment, filtering, and assembly. For pipeline validation, pilot samples from the Jaguaribe River (João Pessoa, PB) were used, due to the good contiguity of the assemblies and excellent N50 and L50 values. Taxonomic analyses were performed using Kraken2, and the resistome was characterized with different databases, such as CARD, ResFinder, and NCBI. Visual materials addressing AMR and One Health were developed. The application to Amazonian data was efficient in both assembly strategies. In the Flye approach, dominant taxa such as the phylum Pseudomonadota prevailed, with emphasis on Alphaproteobacteria and Gammaproteobacteria, in addition to Actinomycetota and Thermoproteota at several sites. The MEGAHIT assembly showed greater fragmentation but enabled the detection of abundant and low- coverage taxa, as well as possible pathogens such as Pseudomonas and Enterobacterales. From the MEGAHIT assemblies at sites AP2 and AP9, the resistance genes blaOXA-60 and RbpA were identified, associated with the genera Ralstonia and Mycolicibacterium, respectively. The developed pipelines proved to be effective for the analysis of the microbiome and resistome of environmental metagenomic DNA from aquatic matrices, and the detection of these genes reinforces the importance of surveillance in biomes under degradation. |
| Palavras-chave: | Meio ambiente Sequenciamentos de DNA Bioinformática Matrizes aquáticas DNA ambiental Environment Sequencing Bioinformatics Aquatic matrices Environmental DNA |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Gerenciamento Ambiental |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38491 |
| Data do documento: | 31-Out-2025 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| DaviBezerraMelquiades_Dissert.pdf | 12,02 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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