Banco de dados inovador sobre microbioma marinho oferece soluções para poluição plástica e resistência a antibióticos

A equipe passou cinco anos analisando quase 240 terabytes de dados metagenômicos marinhos disponíveis publicamente, criando um vasto banco de dados contendo 43.191 genomas montados por metagenoma e 2,46 bilhões de sequências genéticas. Mais de 20.000 desses genomas foram classificados como potenciais novas espécies. As descobertas foram publicadas recentemente na Nature.

O banco de dados abrange informações sobre diversos ecossistemas marinhos, da Antártida ao Ártico, de áreas costeiras ao oceano aberto, e da superfície do oceano à zona hadal, a quase 10.000 metros de profundidade.

"Este estudo expande significativamente nossa compreensão sobre microrganismos marinhos, particularmente arqueas e bactérias marinhas", disse Fan Guangyi, diretor do BGI-Research. "Ele também esclarece os padrões de distribuição biogeográfica dessas comunidades microbianas em diferentes ambientes."

Entre as descobertas estavam três novas enzimas capazes de degradar plástico de tereftalato de polietileno (PET). Uma dessas enzimas demonstrou a capacidade de degradar filme plástico de PET em três dias, atingindo uma taxa de degradação de 83%. 

"Um grama dessa enzima pode quebrar 55 garrafas plásticas de água de 500 mililitros", explicou Li Shengying, coautor correspondente do estudo. Li destacou que essa descoberta pode desempenhar um papel crucial na redução da poluição plástica, promovendo o uso sustentável de plásticos PET e reduzindo a dependência da indústria do plástico em relação ao petróleo, reduzindo assim as emissões de carbono.

A equipe de pesquisa também explorou a diversidade genética no banco de dados, identificando 36 novos sistemas de edição genética. Um desses sistemas demonstrou desempenho excepcional na edição genômica durante os testes, posicionando-se como uma ferramenta promissora tanto para pesquisa básica quanto para medicina translacional.

Além disso, 117 novos peptídeos antimicrobianos em potencial foram descobertos, com 10 deles exibindo atividade antimicrobiana de amplo espectro. Essas descobertas abrem caminho para novas abordagens para combater a resistência a antibióticos.

"Esses peptídeos antimicrobianos podem potencialmente levar ao desenvolvimento de classes inteiramente novas de antibióticos ou outros medicamentos terapêuticos", acrescentou Li.

Para desenvolver e comercializar ainda mais essas descobertas, a BGI-Research fez uma parceria com a Universidade Politécnica de Hong Kong para estabelecer um centro de pesquisa conjunto.