Metagenômica na prática: 16S rRNA ou shotgun?

No caso do Pelé, a ideia era extrair todo o DNA de uma amostra e sequenciá-lo para identificar o microrganismo causador — o conceito de metagenoma. Mas, na prática, existem dois caminhos principais para fazer isso, e a escolha muda o que você consegue enxergar.

O primeiro caminho é o sequenciamento do gene 16S rRNA. Esse gene existe em todas as bactérias e tem regiões conservadas (iguais em quase todas) alternadas com regiões variáveis (que mudam de espécie para espécie). Amplificamos e sequenciamos apenas essas regiões variáveis — um alvo pequeno e barato que funciona como uma “impressão digital” taxonômica, identificando quem está presente, geralmente até o nível de gênero.

O segundo caminho é o shotgun metagenomics: em vez de mirar um único gene, fragmentamos e sequenciamos todo o DNA da amostra — de bactérias, fungos, vírus e do hospedeiro. Isso permite não só identificar quem está lá com maior resolução (muitas vezes até espécie e linhagem), mas também descobrir o que essa comunidade é capaz de fazer — genes de resistência a antibióticos, vias metabólicas, fatores de virulência.

Em ambos os casos, o trabalho pesado é da bioinformática. As reads passam por controle de qualidade, removem-se sequências do hospedeiro e o restante é comparado a bancos de dados de referência — como SILVA para 16S, ou NCBI e coleções especializadas para shotgun. O resultado é um perfil taxonômico: quais organismos, e em que proporção, compõem a amostra.

A escolha é um equilíbrio. O 16S é acessível e ideal para descrever a composição de uma comunidade bacteriana; o shotgun custa mais e exige maior profundidade, mas entrega resolução e função. Foi essa família de abordagens que, a partir de uma pergunta no trânsito, se tornou capacidade instalada aqui na empresa — hoje aplicada à saúde, ao meio ambiente e à indústria.

Da amostra bruta ao nome do microrganismo, a metagenômica é ciência de dados aplicada à vida invisível.

Precisa saber quem — e o quê — está na sua amostra?

Metagenômica 16S e shotgun, NGS e bioinformática: a DNA Consult identifica e caracteriza comunidades microbianas para saúde, ambiente e indústria.