{"id":3229,"date":"2018-08-20T12:49:11","date_gmt":"2018-08-20T15:49:11","guid":{"rendered":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/?p=3229"},"modified":"2021-04-20T12:24:07","modified_gmt":"2021-04-20T15:24:07","slug":"dna-ambiental-e-dna-uma-estrategica-no-monitoramento-de-especies-invasoras-incrustantes-em-ambientes-aquaticos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/gia.org.br\/portal\/dna-ambiental-e-dna-uma-estrategica-no-monitoramento-de-especies-invasoras-incrustantes-em-ambientes-aquaticos\/","title":{"rendered":"DNA ambiental (e-DNA): uma estrat\u00e9gica no monitoramento de esp\u00e9cies invasoras incrustantes em ambientes aqu\u00e1ticos"},"content":{"rendered":"

Por Ana Paula da Silva Bert\u00e3o<\/strong><\/p>\n

O e-DNA ou DNA ambiental \u00e9 uma mistura complexa de DNA gen\u00f4mico oriundo de organismos inteiros ou partes deles, presentes em amostras ambientais. Essas amostras podem ser, por exemplo, de solo, \u00e1gua ou sedimento. O e-DNA permite a caracteriza\u00e7\u00e3o e o monitoramento da composi\u00e7\u00e3o de esp\u00e9cies em ambientes de dif\u00edcil coleta, como em rios, mares e ba\u00edas. Sua principal aplica\u00e7\u00e3o \u00e9 a an\u00e1lise ambiental, pois permite obter informa\u00e7\u00f5es gen\u00f4micas de diversas esp\u00e9cies.
\nA t\u00e9cnica de e-DNA foi desenvolvida em 1987 para a detec\u00e7\u00e3o de DNA microbiano em sedimento. Contudo, essa t\u00e9cnica passou a ser mais utilizada a partir do s\u00e9culo XXI, quando os primeiros sequenciadores de DNA come\u00e7aram a ser comercializados em meados de 2005.
\nCom os avan\u00e7os da gen\u00e9tica aplicada associadas \u00e0 efici\u00eancia dos levantamentos de dados em e-DNA, essa ferramenta tem se tornado pe\u00e7a fundamental para a conserva\u00e7\u00e3o de esp\u00e9cies nativas e para o monitoramento de ecossistemas aqu\u00e1ticos.
\nPara a identifica\u00e7\u00e3o dos t\u00e1xons presentes em uma amostra com e-DNA, \u00e9 utilizada a t\u00e9cnica da Rea\u00e7\u00e3o em Cadeia da Polimerase (PCR). A PCR tem a finalidade de produzir uma grande quantidade de c\u00f3pias de uma determinada parte do DNA, ou seja, consiste na amplifica\u00e7\u00e3o \u201cin vitro\u201d de uma regi\u00e3o espec\u00edfica de DNA.
\nEste m\u00e9todo ocorre em tr\u00eas etapas:
\nDesnatura\u00e7\u00e3o- quando acontece a abertura das duas fitas do DNA (esta etapa ocorre com temperatura a 95\u00ba C).
\nAnelamento ou liga\u00e7\u00e3o dos primers- os primes ou iniciadores se ligam em uma das extremidades de cada fita separada, para a enzima polimerase iniciar a s\u00edntese da nova fita (60 a 64\u00ba C).
\nExtens\u00e3o ou elonga\u00e7\u00e3o- acontece a s\u00edntese da nova fita realizada pela enzima polimerase (72\u00ba C). Toda esta metodologia ocorre em aproximadamente 40 a 60 ciclos promovendo a amplifica\u00e7\u00e3o da regi\u00e3o que se pretende avaliar, conforme ilustrado na Figura 1. <\/p>\n

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\nFigura 1-Etapas da Rea\u00e7\u00e3o em Cadeia da Polimerase PCR (Sanch\u00e9z, 2012). <\/p>\n

Para a quantifica\u00e7\u00e3o dos t\u00e1xons utiliza-se a PCR em Tempo Real ou tamb\u00e9m denominada qPCR. A qPCR \u00e9 uma variante da rea\u00e7\u00e3o de PCR convencional, em que a amplifica\u00e7\u00e3o e a detec\u00e7\u00e3o dos pares de bases dos nucleot\u00eddeos ocorrem simultaneamente. Consequentemente, o resultado \u00e9 visualizado em tempo real durante a amplifica\u00e7\u00e3o da sequ\u00eancia de interesse, com a possibilidade de gerar resultados quantitativos com maior precis\u00e3o. Essa quantifica\u00e7\u00e3o \u00e9 mensurada pela quantidade de produtos amplificados durante cada ciclo (pela fluoresc\u00eancia emitida). Esta t\u00e9cnica utiliza um equipamento com sistema de monitoramento da emiss\u00e3o de fluoresc\u00eancia, como por exemplo o Termociclador de PCR em Tempo Real (qPCR).
\nA qPCR ou amplifica\u00e7\u00e3o ocorre em tr\u00eas etapas:
\nCrescimento exponencial: acontece de forma r\u00e1pida e precisa, devido \u00e0 especificidade que a sonda fluorescente possui.
\nCrescimento linear: os produtos da rea\u00e7\u00e3o s\u00e3o consumidos e iniciam o processo de degrada\u00e7\u00e3o.
\nEstacion\u00e1ria: corresponde ao final da an\u00e1lise devido ao elevado n\u00edvel de degrada\u00e7\u00e3o dos produtos da PCR, ilustrada na Figura 2.<\/p>\n

\"\"\ufeff<\/span>
\nFigura 2- Etapas da amplifica\u00e7\u00e3o a partir da qPCR (Arya et al. 2005).<\/p>\n

O SYBR Green, \u00e9 um corante do \u00e1cido desoxirribonucleico (DNA), utilizado na t\u00e9cnica de qPCR, que \u00e9 adicionado ao DNA, gerando um sinal de fluoresc\u00eancia. Essa fluoresc\u00eancia \u00e9 diretamente proporcional \u00e0 quantidade de produto amplificado ao longo das diferentes fases.
\nAs an\u00e1lises ambientais que utilizam a qPCR, possuem algumas vantagens que refletem nos resultados finais da an\u00e1lise. Pode-se citar o acompanhamento da rea\u00e7\u00e3o em tempo real, em que os resultados s\u00e3o mais r\u00e1pidos e precisos, quando comparados a outros m\u00e9todos convencionais, permite a detec\u00e7\u00e3o de mais de um DNA alvo, facilita a quantifica\u00e7\u00e3o e diminui a contamina\u00e7\u00e3o das amostras ambientais. <\/p>\n

Aplica\u00e7\u00f5es do e-DNA<\/strong>
\nPode ser aplicado em diversas \u00e1reas da pesquisa e tem sido fortemente recomendado para a identifica\u00e7\u00e3o de esp\u00e9cies invasoras aqu\u00e1ticas, principalmente as de dif\u00edcil detec\u00e7\u00e3o em fases iniciais do ciclo de vida. A detec\u00e7\u00e3o precoce destas esp\u00e9cies \u00e9 considerada crucial para o manejo e controle da bioinvas\u00e3o.
\nNo Brasil, s\u00e3o encontradas duas esp\u00e9cies invasoras incrustantes oriundas do continente asi\u00e1tico, o molusco invasor mexilh\u00e3o-dourado Limnoperna fortunei e o hidrozo\u00e1rio de \u00e1gua doce Cordylophora caspia. Ambas esp\u00e9cies possuem comportamento invasivo, incrustante e depositam material biol\u00f3gico para se instalarem\/fixarem nos ambientes invadidos, causando diversos impactos econ\u00f4micos e ecol\u00f3gicos.
\nOs impactos econ\u00f4micos est\u00e3o associados aos danos causados pelo entupimento de trocadores de calor de usinas hidrel\u00e9tricas, esta\u00e7\u00f5es de capta\u00e7\u00e3o de \u00e1gua, bombas e tubula\u00e7\u00f5es. Os impactos ecol\u00f3gicos, s\u00e3o direcionados as esp\u00e9cies aqu\u00e1ticas nativas, que s\u00e3o afetadas e prejudicadas pela concorr\u00eancia por espa\u00e7os e alimentos, mudan\u00e7as na estrutura da cadeia tr\u00f3fica e perturba\u00e7\u00e3o das comunidades aqu\u00e1ticas.
\nA detec\u00e7\u00e3o destas esp\u00e9cies atrav\u00e9s da t\u00e9cnica de e-DNA tem possibilitado \u00f3timos resultados quanto \u00e0 identifica\u00e7\u00e3o, avalia\u00e7\u00e3o, monitoramento e prote\u00e7\u00e3o da biodiversidade local, permitindo melhor gerenciamento e conserva\u00e7\u00e3o dos ecossistemas aqu\u00e1ticos. As vantagens das an\u00e1lises com e-DNA s\u00e3o evidenciadas quando comparadas aos m\u00e9todos convencionais de identifica\u00e7\u00e3o de organismos, como a utiliza\u00e7\u00e3o de lupas e microsc\u00f3pio estereosc\u00f3pio. Pois, os m\u00e9todos convencionais envolvem resultados morosos e propensos a erros durante a sele\u00e7\u00e3o de larvas ou na identifica\u00e7\u00e3o das esp\u00e9cies.<\/p>\n

Refer\u00eancias <\/strong>
\nARYA, M. et al. Basic principles of real-time quantitative PCR. Expert review of molecular diagnostics, v. 5, n. 2, p. 209-219, 2005. ISSN 1473-7159. <\/p>\n

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DONIA, D. T. qRT-PCR for enterovirus detection: Conversion to ultrafast protocols. Journal of King Saud University-Science, v. 30, n. 2, p. 180-184, 2018. ISSN 1018-3647.<\/p>\n

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MANSUR, M. C. D. et al. Moluscos l\u00edmnicos – bivalves. 2016. ISBN 978-85-7738-176-0.<\/p>\n

NASCIMENTO, S.; SUAREZ, E. R.; PINHAL, M. A. D. S. Tecnologia de PCR e RT
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PIE, M. R. et al. Development of a real-time PCR assay for the detection of the golden mussel (Limnoperna fortunei, Mytilidae) in environmental samples. Anais da Academia Brasileira de Ci\u00eancias, v. 89, n. 2, p. 1041-1045, 2017. ISSN 0001-3765.<\/p>\n

REES, H. C. et al. The detection of aquatic animal species using environmental DNA\u2013a review of eDNA as a survey tool in ecology. Journal of Applied Ecology, v. 51, n. 5, p. 1450-1459, 2014. ISSN 1365-2664. <\/p>\n

S\u00c1NCHEZ, A. C. Identificaci\u00f3n y cuantificaci\u00f3n de especies del g\u00e9nero Merluccius mediante la utilizaci\u00f3n de PCR a tiempo real. 2012.<\/p>\n

TABERLET, P. et al. Environmental DNA: For Biodiversity Research and Monitoring. Oxford University Press, 2018. ISBN 0191079995.<\/p>\n

THOMSEN, P. F.; WILLERSLEV, E. Environmental DNA\u2013An emerging tool in conservation for monitoring past and present biodiversity. Biological Conservation, v. 183, p. 4-18, 2015. ISSN 0006-3207.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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