Monitoramento da biodiversidade de peixes no Canal da Piracema utilizando sequenciamento de DNA de segunda geração

Apresentação

A biologia encontra-se em meio de uma verdadeira revolução. O sequenciamento de DNA, outrora uma técnica cara e demorada, tem se tornado cada vez mais rápido, sensível, e capaz de produzir quantidades cada vez maiores de dados genéticos. Por exemplo, um único exemplar de equipamento de alta performance de sequenciamento de DNA (Illumina HiSeq 250) possui a capacidade de produção de dados equivalente a todos os centros de pesquisa no mundo em 2006, sendo atualmente capaz de gerar 1 trilhão de bases em uma única corrida. Estes avanços têm possibilitado oportunidades sem precedentes na detecção e monitoramento de espécies em ambientes silvestres.

Um destes avanços envolve o estudo de DNA ambiental (environmental DNA ou eDNA), que está fundamentado na detecção de moléculas de DNA produzidas como subproduto das atividades de uma determinada espécie, como aquelas encontradas em fezes, muco, saliva ou outra fonte de células mortas. Métodos de laboratório podem ser empregados para detectar e quantificar estas moléculas, levando a diversos tipos de aplicações. Um dos casos mais extensivos do uso de eDNA envolve o US Army Corps of Engineers . Através desta iniciativa, duas espécies de peixes invasores (Hypophthalmichthys nobilis e H. molitrix) tem sido monitoradas. Tendo em vista os potenciais efeitos negativos destas espécies sobre recursos pesqueiros e ambientes naturais da região dos Grandes Lagos e bacias hidrográficas adjacentes o monitoramento destas espécies tem se tornado uma ferramenta indispensável para medidas eficientes de manejo e controle das espécies invasoras.

Neste caso, é necessário primeiro adaptar, testar e validar o método para espécies de peixes de água doce, especialmente em ambientes tropicais de alta diversidade, como é o caso dos rios brasileiros, pois somente após a validação da efetividade do método é que ele poderá ser usado em substituição à metodologia tradicional de monitoramento ictiofaunístico.

Objetivos

Geral

Integrar os conhecimentos já gerados sobre a ictiofauna do reservatório de Itaipu e do Canal da Piracema com avanços recentes na tecnologia de sequenciamento de DNA ambiental, a partir do desenvolvimento de um método preciso e inovador de monitoramento da ictiofauna local.

Específicos

• Estruturar um banco de dados de DNA de referência das espécies de peixes que utilizam o canal da Piracema em Itaipu;
• Realizar experimentos em sistema de mesocosmo para o estudo da concentração e degradação de amostras de e-DNA em água;
• Extrair, amplificar, sequenciar e analisar quantitativamente a presença de e-DNA obtida em sistema de mesocosmos;
• Realizar análises de e-DNA em amostras de água coletadas no Canal da Piracema da UHE Itaipu.