ITV & ICMBio

Projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira – GBB

Projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira – GBB

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 invasoras ou que tenham potencial bioeconômico.

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 pesquisa 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 a conservação e em Unidades de Conservação Federais sob a responsabilidade do ICMBio em todo o Brasil.

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Objetivos do projeto

As iniciativas relacionadas ao GBB visam a produção de dados genômicos para espécies da biodiversidade brasileira. A meta é que, até 2027, sejam gerados 80 genomas de referência, 1000 genomas populacionais e 1600 códigos de barras (mitogenomas/plastomas), além da realização de estudos de caso e estabelecimento de protocolos de amostragem da biodiversidade utilizando DNA ambiental metabarcoding.

Os dados gerados pelos estudos do GBB 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.

Uma tarefa contínua desenvolvida no âmbito do projeto é a identificação de 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 da variabilidade genética das populações atuais e dos processos de extinção.

O projeto também tem como objetivo a consolidação de uma rede de pesquisadores tanto do ITV e ICMBio quanto de outras instituições que colaboram com os projetos. O GBB 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.

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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 de plataformas de sequenciamento de alto rendimento.

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 o Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio).

Genômetros

Genomas de referência
9 80 espécies
Genomas populacionais
106 1000 genomas
Mitogenomas/Plastomas
69 1600 genomas
Amostras ambientais/metabarcoding
0 1600 amostras
  • Sequenciados
  • Estimados

Projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira em números

259

Pesquisadores envolvidos

33

Bolsas concedidas

R$ 33.92 Mi

R$ Executado

135

Nº de pessoas capacitadas ou treinadas

605

Nº de espécies estudadas

14

Centros de pesquisa do ICMBio

2

Nº de artigos

5

Nº de produções técnicas

98

Nº de parceiros

364

Nº de sequenciamentos realizados

91

Nº de projetos aprovados

* Dados atualizados em 13 de novembro de 2024.

João Marcos Rosa

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 pela 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, estrutura populacional e saúde genética dessas espécies.

Em 2022, como parte do projeto Amazoomics do Instituto Tecnológico Vale (ITV), 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 gênico. 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 à extinção.

Onça-pintada (Panthera onca)

A onça-pintada, 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 das 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. 

Equipe

Gestão do Projeto

Josiane Martins

Gerente de Projetos

Silvia Barreto

Analista de Gestão de Projetos (PMO)

Keyla Silva

Analista de Gestão de Projetos (Gestão Econômica)

Comitê Gestor do ITV

Alexandre Aleixo

Coordenador ITV

Currículo Lattes

Valeria Tavares

Currículo Lattes

Gisele Nunes​

Currículo Lattes

Santelmo Vasconcelos​

Currículo Lattes

José Augusto Bitencourt

Currículo Lattes

Sibelle Vilaça

Currículo Lattes

Comitê Gestor do ICMBio

Amely Martins

Coordenadora ICMBio

Currículo Lattes

Marius Belluci

Currículo Lattes

Lara Côrtes

Currículo Lattes

Thomas Christensen

Currículo Lattes

Renata Rossato

Currículo Lattes

Daniel Kantek

Currículo Lattes

Linha do tempo

Janeiro

  • Início da execução do Projeto AmazOOmics.

Junho

  • Idealização do Projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira (GBB).

 

 

  • Início dos trâmites jurídicos para o estabelecimento da parceria entre ITV e ICMBio.

Outubro

  • Assinatura do Acordo de Parceria PD&I Nº 01/2022 entre ITV e ICMBio.

 

 

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

Dezembro

  • 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 Nº 01/2022 entre ITV e ICMBio (SEI Nº 13154204 e CRC 20046411).

Janeiro

  • Encerramento do Projeto AmazOOmics.

 

 

  • Início da execução do Projeto GBB.

Abril

  • Kickoff do Projeto GBB.

Maio

  • Ofício SEI Nº 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 Nº 01/2022 entre ITV e ICMBio (SEI Nº 14450378 e CRC 13F0138A).

 

 

  • Realização do Workshop híbrido de integração dos projetos GBB e GenoTropics.

Setembro

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

Outubro

  • Workshop para jornalistas: Lançamento do Projeto Genômica da Biodiversidade Brasileira.

Novembro

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

Dezembro

  • Workshop de capacitação em montagem de genomas de referência.

Junho

  • Primeira expedição de DNA ambiental metabarcoding (Flona do Tapajós, Pará).

 

 

  • Workshop de capacitação em curadoria manual de genomas de referência.

Setembro

  • Realização da sessão especial do Projeto GBB na 9th International Barcode of Life Conference (iBOL 2024).

 

 

  • Segunda expedição de DNA ambiental metabarcoding (Resex Cajari, Amapá).
Vilaça et al. 2024

Outubro

  • Publicação do white paper sobre o Projeto GBB: Leveraging genomes to support conservation and bioeconomy policies in a megadiverse country (Vilaça et al., 2024).

Como participar do GBB?

O GBB está em constante busca de parcerias e colaborações para conectar os diferentes atores envolvidos na conservação da biodiversidade brasileira, com o objetivo de expandir o uso de ferramentas genômicas. Se você tem interesse em colaborar com o GBB, seja bem-vindo(a)!

O escopo do GBB inclui pesquisas em genômica, código de barras e metabarcoding, tendo como foco: espécies ameaçadas de extinção ou com dados insuficientes; espécies nativas com potencial bioeconômico; e espécies exóticas invasoras. Projetos que envolvem espécies contempladas em Planos de Ação Nacional para Conservação (PANs) são priorizados.

Para saber mais sobre os projetos em andamento e discutir a viabilidade de uma colaboração, entre em contato com os pesquisadores dos Centros Nacionais de Pesquisa e Conservação (CNPCs) do ICMBio e do Instituto Tecnológico Vale Desenvolvimento Sustentável (ITV DS). Você deve contactar aquele(s) que mais se aproxima(m) do seu grupo de estudo.

Listamos abaixo os escopos de ação e pontos focais dos 14 CNPCs e do ITV.

Instituição Escopo Ponto focal Contato

CEMAVE – ICMBio

Aves silvestres em todo o território nacional Renata Rossato

[email protected]

RAN – ICMBio

Répteis e anfíbios em todo o território nacional Lara Côrtes

[email protected]

CPB – ICMBio

Primatas e xenartros brasileiros em todo o território nacional Amely Martins

[email protected]

CENAP – ICMBio

Mamíferos carnívoros, ungulados e pequenos mamíferos em todo o território nacional Lilian Bonjorne

[email protected]

CMA – ICMBio

Mamíferos aquáticos em todo o território nacional Daniel Kantek

[email protected]

CEPAM – ICMBio

Biodiversidade Amazônica Diogo Lagroteria

[email protected]

CEPTA – ICMBio

Peixes continentais em todo o território nacional (exceto na Amazônia, que está no escopo do CEPAM) Maria Rita de Cáscia

[email protected]

CECAV – ICMBio

Ambientes cavernícolas e espécies associadas, patrimônio espeleológico em todo o território nacional Diego Bento

[email protected]

CBC – ICMBio

Flora e invertebrados terrestres do Cerrado Onildo Marini Filho (invertebrados); Suelma Silva (flora)

[email protected]
[email protected]

TAMAR – ICMBio

Tartarugas marinhas e biodiversidade marinha do mar do leste do Brasil Dênis Sana

[email protected]

CEPENE – ICMBio

Biodiversidade marinha na região Nordeste do Brasil Iara Sommer

[email protected]

CEPNOR – ICMBio

Biodiversidade marinha na região Norte do Brasil Alex Klautau

[email protected]

CEPSUL – ICMBio

Biodiversidade marinha nas regiões Sul e Sudeste do Brasil Isaac Simão Neto

[email protected]

CNPT – ICMBio

Biodiversidade, patrimônio espeleológico e sociobiodiversidade associados a povos e comunidades tradicionais em todo o território nacional Larissa Limírio

[email protected]

ITV DS

Aves Alexandre Aleixo

[email protected]

ITV DS

Mamíferos Valeria Tavares; Leonardo Trevelin

[email protected]
[email protected]

ITV DS

Mamíferos, anfíbios e répteis Sibelle Vilaça

[email protected]

ITV DS

Anfíbios e répteis Gisele Nunes; Rafael de Fraga

[email protected]
[email protected]

ITV DS

Plantas e invertebrados Santelmo Vasconcelos

[email protected]

ITV DS

Plantas Carolina Carvalho; Maurício Watanabe; Rafael Assis

[email protected]
[email protected]
[email protected]

ITV DS

Peixes e espécies ligadas à bioeconomia José Augusto Bitencourt

[email protected]

ITV DS

Bioeconomia e conhecimentos tradicionais associados à biodiversidade Maria da Graças Ferraz

[email protected]

ITV DS

Espécies ligadas à bioeconomia Rafael Valadares

[email protected]