{"id":13646,"date":"2021-09-30T14:30:59","date_gmt":"2021-09-30T17:30:59","guid":{"rendered":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/?p=13646"},"modified":"2021-09-30T14:48:23","modified_gmt":"2021-09-30T17:48:23","slug":"pescando-dna-monitoramento-de-peixes-atraves-de-dna-ambiental-e-metabarcoding","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/pescando-dna-monitoramento-de-peixes-atraves-de-dna-ambiental-e-metabarcoding\/","title":{"rendered":"PESCANDO DNA: MONITORAMENTO DE PEIXES ATRAV\u00c9S DE DNA AMBIENTAL E METABARCODING"},"content":{"rendered":"\t\t
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Por: Camila Duarte Ritter<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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J\u00e1 imaginou poder identificar uma comunidade inteira de peixes em um rio sem a necessidade de pesc\u00e1-los? Atualmente isso \u00e9 poss\u00edvel utilizando o DNA ambiental ou eDNA (do ingl\u00eas environmental DNA). Esse eDNA consiste no DNA deixado por organismos atrav\u00e9s de fezes, muco, gametas, peles, carca\u00e7as, pelos, entre outros, em uma variedade de amostras ambientais, como solo, \u00e1gua ou at\u00e9 mesmo no ar1<\/sup>. Assim, ao coletar amostras ambientais, como a \u00e1gua de um rio, podemos analis\u00e1-las por m\u00e9todos de sequenciamento de DNA de alto rendimento, como, por exemplo, o metabarcoding2<\/sup>, possibilitando o monitoramento e medi\u00e7\u00e3o r\u00e1pidos da biodiversidade.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Figura 1. Todos os organismos deixam tra\u00e7os de DNA no ambiente no qual ocorrem. Esse DNA pode ser \u201cpescado\u201d e sequenciado para se determinar a presen\u00e7a dessas esp\u00e9cies.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Para amostrar esp\u00e9cies com o metabarcoding, primeiramente as amostras s\u00e3o coletadas, por exemplo um litro de \u00e1gua de um rio, ap\u00f3s o DNA \u00e9 extra\u00eddo e, em seguida, amplificado usando primers que determinam o fragmento de DNA alvo na rea\u00e7\u00e3o em cadeia da polimerase e, por fim, sequenciado usando sequenciamento de pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o para gerar milhares a milh\u00f5es de leituras desse DNA. Para identificar as esp\u00e9cies em uma amostra, as sequ\u00eancias de DNA registradas s\u00e3o comparadas a bibliotecas de DNA previamente estudadas e depositadas em banco de refer\u00eancia, como o GenBank3<\/sup>. A partir desses dados, a presen\u00e7a de esp\u00e9cies pode ser determinada e a biodiversidade geral avaliada.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Figura 2. Processo de identifica\u00e7\u00e3o de esp\u00e9cies usando DNA ambiental e metabarcoding. Para\u00a0 identificar as esp\u00e9cies \u00e9 necess\u00e1rio se ter sequ\u00eancias dispon\u00edveis, caso contrario as sequ\u00eancias registradas n\u00e3o ser\u00e3o identificadas.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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A an\u00e1lise de eDNA tem grande potencial, n\u00e3o apenas para monitorar esp\u00e9cies comuns, mas para detectar geneticamente e identificar outras esp\u00e9cies existentes, como raras, amea\u00e7adas ou invasoras, que podem influenciar os esfor\u00e7os de conserva\u00e7\u00e3o4<\/sup>. Este m\u00e9todo permite o biomonitoramento sem exigir a coleta do organismo vivo, facilitando a amostragem de uma forma n\u00e3o invasiva (sem necessidade de manipula\u00e7\u00e3o ou abate). \u00c9 importante tamb\u00e9m ressaltar que o metabarcoding de eDNA costuma ser mais econ\u00f4mico em compara\u00e7\u00e3o aos m\u00e9todos tradicionais de amostragem5<\/sup>. \u00a0<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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O CASO DO CANAL DA PIRACEMA<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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A Usina Hidrel\u00e9trica de Itaipu, constru\u00edda na fronteira do Brasil com o Paraguai, \u00e9 a segunda maior do mundo em gera\u00e7\u00e3o de energia6<\/sup>, perdendo apenas para a Usina das Tr\u00eas Gargantas na China. Com a forma\u00e7\u00e3o e enchimento de seu reservat\u00f3rio, em 1982, a barreira natural para a migra\u00e7\u00e3o de peixes do trecho m\u00e9dio do rio Paran\u00e1 (queda de Sete Quedas) foi substitu\u00edda pela barreira artificial da barragem de Itaipu. Essa barreira artificial causou impactos nas assembl\u00e9ias de peixes adjacentes, como a redu\u00e7\u00e3o da atividade reprodutiva nos primeiros quil\u00f4metros a jusante da barragem7<\/sup>. Para permitir a migra\u00e7\u00e3o de peixes e mitigar o impacto ambiental da barragem, um sistema de passagem de peixes conhecido como Canal da Piracema foi criado em 2002, ligando o Rio Paran\u00e1 ao Reservat\u00f3rio de Itaipu8<\/sup>. Para para monitorar o impacto da barragem e do Canal da Piracema nas comunidades de peixes do rio Paran\u00e1, utilizamos DNA ambiental de amostras de \u00e1gua, coletadas em 2019 e 2020, e metabarcoding e comparamos com os m\u00e9todos tradicionais de monitoramento.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Figura 3. Canal da Piracema conectando o Rio Paran\u00e1 ao Reservat\u00f3rio de Itaipu.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Usando um fragmento do gene \u00a0mitocondrial 12S, caracterizamos a riqueza de esp\u00e9cies e a composi\u00e7\u00e3o da comunidade de peixes com base nas sequ\u00eancias geradas por metabarcoding. Com esse m\u00e9todo registramos 123 esp\u00e9cies do qual\u00a0 37 foram identificadas com base em sequ\u00eancias dispon\u00edveis. Amostragem tradicional realizada em cinco\u00a0 anos,\u00a0 integrando\u00a0 quatro\u00a0 m\u00e9todos amostrais, registrou 136 esp\u00e9cies de peixes. Ou seja, em duas ocasi\u00f5es amostrais r\u00e1pidas registram os 90% das esp\u00e9cies registradas historicamente no canal. Tamb\u00e9m encontramos uma diminui\u00e7\u00e3o na diversidade de peixes de 2019 a 2020, com os dados de metabarcoding, provavelmente devido \u00e0 recente seca extrema experimentada no sudeste do Brasil. A maior diversidade de esp\u00e9cies foi registrada na boca do canal, no Rio Paran\u00e1, localizado em um vale protegido com a maior heterogenedade ambiental. Apesar da indica\u00e7\u00e3o clara de que os bancos de dados de refer\u00eancia precisam ser continuamente melhorados, nossos resultados demonstram a efici\u00eancia anal\u00edtica do metabarcoding para monitorar esp\u00e9cies de peixes.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Quer saber mais sobre esse estudo? Ele est\u00e1 disponivel aqui:<\/strong><\/span><\/p>

Dal Pont, G., Ritter, C. D., Agostinis, A. O., Stika, P. V., Horodesky, A., Cozer, N., … & Pie, M. R. (2021). Monitoring fish communities through DNA metabarcoding in the fish pass system of the second largest hydropower plant in the world.\u00a0bioRxiv<\/em>.<\/p>

https:\/\/www.biorxiv.org\/content\/10.1101\/2021.08.17.456687v1.full.pdf<\/a><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Refer\u00eancias<\/p>

  1. Taberlet, P., Coissac, E., Pompanon, F., Christian, B. & Willerslev., E. Towards next-generation biodiversity assessment using DNA metabarcoding. 33<\/strong>, 2045\u20132050 (2012).<\/li>
  2. Thomsen, P. F. & Willerslev, E. Environmental DNA\u2013An emerging tool in conservation for monitoring past and present biodiversity. Biol. Conserv.<\/em> 183<\/strong>, 4\u201318 (2015).<\/li>
  3. Benson, D. A. et al.<\/em> GenBank. Nucleic Acids Res.<\/em> 46<\/strong>, D41\u2013D47 (2018).<\/li>
  4. Bohmann, K. et al.<\/em> Environmental DNA for wildlife biology and biodiversity monitoring. Trends Ecol. Evol.<\/em> 29<\/strong>, 358\u2013367 (2014).<\/li>
  5. Qu, C. & Stewart, K. A. Evaluating monitoring options for conservation: comparing traditional and environmental DNA tools for a critically endangered mammal. Sci. Nat.<\/em> 106<\/strong>, 1\u20139 (2019).<\/li>
  6. de Souza Dias, V., Pereira da Luz, M., Medero, G. M. & Tarley Ferreira Nascimento, D. An overview of hydropower reservoirs in Brazil: Current situation, future perspectives and impacts of climate change. Water<\/em> 10<\/strong>, 592 (2018).<\/li>
  7. Agostinho, A. A. Pesquisas, monitoramento e manejo da fauna aqu\u00e1tica em empreendimentos hidrel\u00e9tricos. in SEMIN\u00c1RIO SOBRE FAUNA AQU\u00c1TICA E O SETOR EL\u00c9TRICO BRASILEIRO<\/em> 38\u201359 (Brasil, 1994).<\/li>
  8. Makrakis, S., Gomes, L. C., Makrakis, M. C., Fernandez, D. R. & Pavanelli, C. S. The Canal da Piracema at Itaipu Dam as a fish pass system. Neotrop. Ichthyol.<\/em> 5<\/strong>, 185\u2013195 (2007).<\/li><\/ol>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Por: Camila Duarte Ritter J\u00e1 imaginou poder identificar uma comunidade inteira de peixes em um rio sem a necessidade de pesc\u00e1-los? Atualmente isso \u00e9 poss\u00edvel utilizando o DNA ambiental ou eDNA (do ingl\u00eas environmental DNA). Esse eDNA consiste no DNA deixado por organismos atrav\u00e9s de fezes, muco, gametas, peles, carca\u00e7as, pelos, entre outros, em uma […]<\/p>\n","protected":false},"author":920,"featured_media":13647,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"jnews-multi-image_gallery":[],"jnews_single_post":{"subtitle":"","format":"standard","video":"","gallery":"","source_name":"","source_url":"","via_name":"","via_url":"","override":[{"template":"1","single_blog_custom":"","parallax":"1","fullscreen":"1","layout":"right-sidebar","sidebar":"default-sidebar","second_sidebar":"default-sidebar","sticky_sidebar":"1","share_position":"top","share_float_style":"share-monocrhome","show_share_counter":"1","show_view_counter":"1","show_featured":"1","show_post_meta":"1","show_post_author":"1","show_post_author_image":"1","show_post_date":"1","post_date_format":"default","post_date_format_custom":"Y\/m\/d","show_post_category":"1","post_reading_time_wpm":"300","zoom_button_out_step":"2","zoom_button_in_step":"3","show_post_tag":"1","show_prev_next_post":"1","show_popup_post":"1","number_popup_post":"1"}],"image_override":[{"single_post_thumbnail_size":"crop-500","single_post_gallery_size":"crop-500"}],"trending_post_position":"meta","trending_post_label":"Trending","sponsored_post_label":"Sponsored by","sponsored_post_name":"","sponsored_post_url":"","sponsored_post_logo":"","sponsored_post_desc":""},"jnews_primary_category":{"id":""},"footnotes":""},"categories":[258],"tags":[],"class_list":["post-13646","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-divulgacao-cientifica"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13646","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/users\/920"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13646"}],"version-history":[{"count":40,"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13646\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":13689,"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13646\/revisions\/13689"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/media\/13647"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13646"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13646"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13646"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}