Resumo

Introdução: A comparação entre metagenomas de ambientes diferentes, permite a identificação das funções relevantes em cada ambiente. Entretanto, a maioria das sequências obtidas em metagenomas não possuem similaridade com sequências disponíveis nos bancos de dados, e portanto, não podem ser classificadas em categorias funcionais, o que dificulta a metagenômica comparativa. Assim sendo, o objetivo deste trabalho é a comparação de metagenomas, disponíveis publicamente, independente de bancos de dados. Metodologia: Foram obtidas sequências de 29 metagenomas disponíveis no MG-RAST e dois metagenomas dos corais Madracis decactis e Mussismilia hispida, sequenciados pelo nosso grupo. Foi feito o blastn de “todos contra todos”, utilizando-se uma similaridade mínima de 99% como threshold. Uma matriz de similaridade par a par foi construída a partir do cálculo do coeficiente de Jaccard (J) com o número de hits em cada comparação. Uma rede foi construída utilizando-se o software Cytoscape com os valores de J maiores ou iguais a 0,001. Resultados e Discussão: Os metagenomas que mais compartilharam sequências idênticas foram os metagenomas dos dois corais brasileiros M. decactis e M. hispida (J=0,605), que foram coletados na mesma localidade. Esses metagenomas estão enriquecidos em elementos genéticos móveis, principalmente fagos, que são facilmente dispersos no ambiente aquático. Surpreendentemente, a amostra de intestino humano TS5 apresentou maior similaridade a amostra de ceco de galinha (J=0,239), do que com a amostra de intestino humano TS1 (J=0,032). Foi possível identificar a partir da análise de modularidade da rede, 9 módulos. As amostras de intestino humano e de água do mar, apresentaram maiores valores centralidade de grau e de intermediação, pois foram as comunidades que compartilharam sequências idênticas com o maior número de metagenomas. Esses resultados podem indicar um papel central desse tipo de comunidade no fluxo de sequências entre ambientes. A distribuição de sequências idênticas compartilhadas entre metagenomas parece não ser correlacionada com as distribuições taxonômica e funcional de cada metagenoma. Conclusão: Esse é o primeiro estudo a identificar sequências idênticas em diversos ambientes, essa análise pode ajudar na compreensão da dinâmica e frequência de fluxo de genes entre comunidades de diversos ambientes.