ITV & ICMBio

Projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira

Projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira

Gavião-Real (Harpia harpyja)

O Gavião-real é uma espécie ameaçada, classificada como vulnerável (VU) pela Lista Oficial de Espécies da Fauna Brasileira Ameaçadas de Extinção (MMA) e a União Internacional para Conservação da Natureza (International Union for Conservation of Nature – IUCN), o que significa que enfrenta um alto risco de extinção na natureza devido a diversos fatores, como um acentuado declínio populacional recente e a presença de poucos indivíduos em suas populações atuais. Nos esforços de conservação de espécies ameaçadas de extinção, os estudos genéticos desempenham um papel crucial, pois oferecem informações valiosas sobre a diversidade genética, a estrutura populacional e a saúde genética dessas espécies.

Em 2022, como parte do projeto Amazoomics do Instituto Tecnológico Vale, foram conduzidos estudos genéticos abrangentes sobre o Gavião-real. Durante essas investigações, o genoma de referência do Gavião-real foi sequenciado e montado, representando um marco significativo. Um genoma de referência é um sequenciamento completo e meticulosamente caracterizado do DNA de um organismo, e neste caso, o genoma de referência do Gavião-real forneceu uma base sólida para a comparação das sequências genômicas de indivíduos pertencentes a três diferentes populações: Mata Atlântica (n=9), Amazônia Norte (n=5) e Amazônia Sul (n=35). O estudo genômico-populacional revelou que as populações da Amazônia Sul e da Mata Atlântica apresentam uma maior interação e fluxo genético entre si do que com a população da Amazônia Norte. Esse conhecimento é vital, pois possibilita o acompanhamento do nível de intercâmbio genético entre as populações e ajuda a identificar potenciais barreiras naturais ou causas de origem humana que possam estar restringindo esse fluxo genético. Assim, com base nessas informações genéticas, medidas de conservação específicas podem ser implementadas para facilitar ou restaurar o fluxo genético entre as populações, contribuindo para a preservação bem-sucedida do Gavião-real e a proteção dessa espécie Vulnerável a extinção.

Onça-pintada (Panthera onca)

A onça-pinta o maior felino das Américas, é uma espécie nativa do Brasil, mas sua distribuição se estende por vários países, abrangendo desde o sudoeste dos Estados Unidos até a Argentina, passando pelo México e pela Amazônia. Atualmente, essa espécie é classificada como “Quase Ameaçada” pela IUCN, e como Vulnerável (VU) pela Lista Oficial de Espécies da Fauna Brasileira Ameaçadas de Extinção (MMA).

Em 2023 foram iniciados os estudos no projeto GBB dedicados à geração do genoma de referência da onça-pintada. Este genoma de referência será de importância crucial para pesquisas genéticas populacionais futuras. Ele permitirá a avaliação da diversidade genética e da saúde genética de populações-alvo, fornecendo diretrizes essenciais para estratégias de manejo e conservação.

Para produzir esse genoma de referência, amostras de sangue foram coletadas de um indivíduo localizado na região sudoeste do estado do Pará. Essas amostras foram submetidas a um processo de sequenciamento de DNA de alta qualidade. Os próximos passos da pesquisa incluem a montagem do genoma da espécie utilizando ferramentas avançadas de bioinformática, consolidando assim uma valiosa fonte de informação genética que impulsionará os esforços de preservação e pesquisa relacionados à onça-pintada.

Jaborandi (Pilocarpus sp.)

O jaborandi compreende um grupo de espécies nativas do Brasil e do Suriname, com algumas das espécies do gênero sendo atualmente classificadas como ameaçadas de extinção (Vulneráveis ou Em Perigo) pela Lista Oficial de Espécies da Flora Brasileira Ameaçadas de extinção (MMA) e pela IUCN. Sua relevância na bioeconomia é notável, sendo a única fonte natural de pilocarpina, um composto utilizado no tratamento de doenças oculares, como o glaucoma. Além disso, o manejo do jaborandi tem um impacto social significativo, com comunidades locais colhendo suas folhas e estabelecendo parcerias comerciais com empresas farmacêuticas para a extração da pilocarpina. A pesquisa genética atualmente em andamento no projeto GBB tem como objetivo sequenciar o genoma completo desta espécie, o que pode apoiar na identificação de genes-chave, otimizar a extração da pilocarpina e selecionar populações com alto rendimento. Esse esforço desempenha um papel crucial na Bioeconomia da Amazônia e na indústria farmacêutica, com potencial para ampliar o acesso a medicamentos de alta qualidade e eficácia. 

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Projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira

No final de 2022, o Instituto Tecnológico Vale – Desenvolvimento Sustentável (ITV-DS) em parceria com o Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio) lançou um programa ousado e inovador, o qual prevê o mapeamento genômico de espécies da fauna e flora brasileiras ameaçadas de extinção, exóticas ou que tenham potencial para gerar renda para agricultores envolvidos com projetos de bioeconomia.

Intitulado “Pesquisas moleculares como ferramenta para a conservação da biodiversidade”, ou Genômica da Biodiversidade Brasileira (GBB), o projeto é uma proposta inédita no Brasil e conta com a participação de diferentes instituições de pesquisas nacionais e internacionais.

A iniciativa tem investimento da Vale, que enxerga a importância da pesquisa para a manutenção da biodiversidade no Brasil e valoriza o potencial de produção de conhecimento da ciência brasileira. O GBB receberá investimentos de US$ 25 milhões até 2027 para realizar pesquisas com espécies de especial interesse para conservação e em Unidades de Conservação Federais sob responsabilidade do ICMBio em todo o Brasil.

Objetivos do projeto

As iniciativas relacionadas ao GBB visam a identificação de espécies da biodiversidade brasileira a partir dos DNAs que estão espalhados em diferentes ambientes. Os estudos permitem a identificação de espécies raras, ainda que essas não sejam visíveis em um determinado local. A meta é que, até 2027, sejam gerados pelo menos 80 genomas de referência, e outros 5000 genomas resequênciados (ou populacionais).

As informações resultantes do sequenciamento de milhares de amostras são estruturadas em um banco de dados com critérios específicos de categorização. Os dados gerados pelos estudos são importantes para o desenho de estratégias de conservação da biodiversidade em todos os biomas brasileiros e para a tomada de decisão dos órgãos envolvidos.

Por meio dos estudos desenvolvidos no âmbito do projeto, é possível elencar os biomas e espécies prioritários para a amostragem. Um dos objetivos do projeto é a identificação da diversidade genética de cada espécie estudada, o que resultará em uma maior compreensão dos processos de extinção e a saúde genética das populações atuais.

O programa também tem como objetivo o estabelecimento de uma rede de pesquisadores tanto do ITV e ICMBio, quanto de outras instituições que colaboram com o projeto. O programa prevê a capacitação de servidores e outros profissionais a partir do estabelecimento de protocolos para todas as etapas dos diferentes estudos realizados dentro do escopo do projeto.

Projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira em números

25

Pesquisadores envolvidos

24

Bolsas concedidas

R$ 16.340.966

$ Executado

42

Nº de pessoas capacitadas ou treinadas

-

Nº de espécies estudadas

14

Centros de pesquisa do ICMBio

-

Nº de artigos

2

Nº de protocolos estabelecidos

16

Nº Parceiros

-

Nº de genomas realizados

* Dados atualizados em 22 de janeiro de 2024.

Equipe

Pesquisadores do Comitê Gestor do ITV

Alexandre Aleixo

Coordenador ITV

Currículo Lattes

Valeria Tavares

Currículo Lattes

Gisele Nunes​

Currículo Lattes

Santelmo Vasconcelos​

Currículo Lattes

José Augusto P. Bitencourt

Currículo Lattes

Sibelle Torres Vilaça

Currículo Lattes

Pesquisadores colaboradores do ITV

Guilherme Oliveira

Currículo Lattes

Maurício Watanabe

Currículo Lattes

Amanda Ferreira Vidal

Currículo Lattes

Carolina Carvalho

Currículo Lattes

Juliana Teixeira

Currículo Lattes

Leonardo Trevelin

Currículo Lattes

Rafael Valadares

Currículo Lattes

Cecilio Caldeira

Currículo Lattes

Renato Oliveira

Currículo Lattes

Maria das Graças Ferras Bezerra

Currículo Lattes

Nikolas Carneiro

Currículo Lattes

Pesquisadores do Comitê Gestor ICMBio:

Amely Martins

Coordenadora ICMBio

Currículo Lattes

Marius Belluci

Currículo Lattes

Thomas Christensen

Currículo Lattes

Paulo Jardel Braz Faiad

Currículo Lattes

Renata Rossato

Currículo Lattes
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Como começou

O GBB é resultado de outro projeto realizado pelos pesquisadores do ITV-DS, o AmaZOOmics. Coordenado por Alexandre Aleixo (que também está à frente do GBB, no ITV), e em parceria com o Vertebrate Genomes Project (VGP), o AmaZOOmics foi desenvolvido com o intuito de gerar informações genéticas de base e implementar um programa genético de conservação visando a biodiversidade amazônica ameaçada.

A proposta era, portanto, conhecer e gerenciar a fauna do BioParque Vale em  Carajás com ferramentas genômicas refletindo em análises mais precisas para gestão da biodiversidade. Além de desenvolver o eixo de pesquisa do BioParque Vale, dando mais visibilidade a um ativo importante da companhia.

Durante o período de desenvolvimento do projeto, os pesquisadores obtiveram amostras de sangue e tecido de 12 diferentes espécies da região; extraíram, quantificaram e sequenciaram as amostras de DNA por meio do sequenciamento de alto rendimento de DNA de quatro espécies alvo.

O projeto encerrou-se no final de 2022, rendendo frutos importantes para o ITV. Além dos resultados da pesquisa, o AmaZOOmics foi o embrião de uma parceria importante com Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio) no lançamento do GBB.

Linha do tempo

2021

  • Início da execução do projeto AmazOOmics

2022

  • Idealização do projeto GBB
  • Início dos trâmites jurídicos para estabelecimento da parceria entre o ITV e o ICMBio

2022

  • Assinatura do Acordo da parceria PD&I N.º 01/2022 entre o ITV e o ICMBio.
  • Publicação do Acordo da parceria PD&I N.º 01/2022 entre o ITV e o ICMBio no D.O.U. Nº 194, em 11 de outubro de 2022.

2022

  • Ordem de Serviço Nº 65/2022/GABIN/ICMBIO designando a servidora Amely Branquinho Martins para acompanhar as atividades referentes ao Acordo de Parceria PD&I N.º 01/2022 entre ITV e ICMBio (SEI N° 13154204 e CRC 20046411)

2023

  • Início da execução do projeto GBB
  • Encerramento do projeto AmazOOmics

2023

  • Kickoff do projeto GBB

2023

  • Ofício SEI N°374/2023/GABIN/ICMBio atualizando a indicação da servidora Amely Branquinho Martins como ponto focal para acompanhar as atividades referentes ao Acordo de Parceria PD&I N.º 01/2022 entre ITV e ICMBio (SEI N° 14450378 e CRC 13F0138A).
  • Realização do Workshop híbrido de Integração do Projeto GBB e GenoTropics

2023

  • Realização do workshop para definição de espécies alvo e projetos piloto do GBB, com a participação de pesquisadores do ITV e de servidores do ICMBio.

2023

  • Workshop para jornalistas – Lançamento Projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira.

2023

  • Workshop de capacitação para servidores do ICMBio em metabarcoding, barcoding e metagenômica.

2023

  • Workshop de capacitação em Montagem de genomas.