O que há em um nome? Para microorganismos, aparentemente muito.
Os procariontes são microrganismos unicelulares – as bactérias são um exemplo – que são abundantes em todo o mundo. Eles existem nos oceanos, nos solos, em ambientes extremos como fontes termais e até ao lado e dentro de outros organismos, incluindo humanos.

Em suma, eles estão em toda parte, e cientistas de todo o mundo estão trabalhando para categorizá-los e comunicar sobre eles. Mas aqui está o problema:a maioria não tem nome.

Menos de 0,2% dos procariontes conhecidos foram formalmente nomeados porque os regulamentos atuais - descritos no Código Internacional de Nomenclatura de Procariotos (CINP) - exigem que novas espécies sejam cultivadas em laboratório e distribuídas livremente como culturas puras e viáveis ​​em coleções. Essencialmente, para nomeá-lo, você precisa ter vários espécimes físicos para prová-lo.

Em um artigo publicado em 19 de setembro na revista Nature Microbiology , uma equipe de cientistas apresenta um novo sistema, o SeqCode, e um portal de registro correspondente que pode ajudar os microbiologistas a categorizar e comunicar efetivamente sobre o grande número de procariontes identificados ainda não cultivados.

“Nosso objetivo é unir estudos de campo e laboratório em microbiologia e responder a avanços recentes significativos em genômica ambiental, fornecendo um caminho para nomear formalmente a maioria dos procariontes identificados ainda não nomeados”, disse o microbiologista da UNLV Brian Hedlund, principal autor do artigo e principal colaborador no desenvolvimento do SeqCode. "O SeqCode deve servir à comunidade promovendo altos padrões de qualidade do genoma, boas práticas de nomenclatura e um banco de dados bem ordenado".

Criando o SeqCode

Quase 850 cientistas representando várias disciplinas de mais de 40 países participaram de uma série de workshops online financiados pela NSF em 2021 para desenvolver o novo SeqCode, que usa dados de sequência genômica para procariontes cultivados e não cultivados como base para nomeá-los.

Desde os anos 2000, cientistas que estudam procariontes em ambientes de todo o mundo têm usado técnicas de genômica ambiental para amostrar e estudá-los, e centenas de milhares de sequências genômicas estão disponíveis em bancos de dados públicos. A comunidade que participou dos workshops, organizados por Hedlund e sua colega Anna-Louise Reysenbach, da Portland State University, apoiou amplamente o desenvolvimento de uma alternativa à CIPE que aceitaria dados de sequência de DNA e, em última análise, melhoraria os recursos para os pesquisadores.

"As peças-chave estão no lugar para uma expansão ordenada da sistemática procariótica para toda a árvore da vida procariótica", disse William B. Whitman, autor correspondente do SeqCode e microbiologista da Universidade da Geórgia. “Esta expansão servirá à pesquisa e à comunidade mais ampla, fornecendo uma linguagem comum para todos os procariontes que é sistematicamente organizada e apoiada por conjuntos de dados genômicos ricos em dados e metadados associados”.

Para se qualificar para inclusão no SeqCode, os genomas devem atender a rigorosos padrões científicos para garantir qualidade, estabilidade e compartilhamento aberto de dados. E, embora ainda não seja universalmente aceito, o SeqCode se alinha fundamentalmente com os princípios internacionais estabelecidos para nomear outros organismos, incluindo plantas e animais.

"Qualquer organismo com uma sequência de genoma de alta qualidade - de uma cultura pura ou não - pode ser nomeado sob o SeqCode", disse Hedlund. "Também aceitaremos automaticamente todos os nomes formados sob a CIPE. Espero que com o tempo o SeqCode seja usado com muito mais frequência do que a CIPE."

Criando clareza em meio ao caos

Um dos principais objetivos do novo sistema, argumentam os autores, é reverter uma tendência no campo em que nomes "não regulamentados" são usados ​​na literatura por necessidade. Isso pode levar a erros que aumentam a probabilidade de renomeação posterior, dificultando a revisão e comparação dos dados pelos cientistas e a comunicação eficaz. Por outro lado, os autores argumentam que o SeqCode "abraça os princípios de localização, acessibilidade, interoperabilidade e reutilização".

Hedlund referenciou Chlamydia e organismos relacionados como exemplo. Como esses organismos não podem ser cultivados, armazenados ou distribuídos como culturas puras, atualmente não podem ser nomeados oficialmente.

"Pode ser bastante confuso para os médicos não terem nomes válidos para clamídias recém-descobertas", diz Hedlund. “Existe o risco de esses nomes serem mal catalogados, o que poderia sufocar o rastreamento de surtos de doenças e a comunicação entre cientistas, médicos e o público”.

Superando controvérsias

Apesar de seu objetivo de criar clareza e sinergia com padrões aceitos para nomenclatura, a mudança não é isenta de controvérsias.

O SeqCode segue uma tentativa anterior dos cientistas de modificar a CIPE para permitir que procariontes não cultivados sejam nomeados com base em uma sequência de DNA que serviria como evidência (ou 'tipo') para o organismo - em oposição às regras da CIPE agora que exigem uma cultura em duas coleções permanentes.

Em 2020, uma equipe liderada pela bióloga do Desert Research Institute, Alison Murray, publicou um artigo, também na Nature Microbiology , que foi co-autor ou endossado por cerca de 120 cientistas representando 22 países pedindo ação sobre as modificações propostas da CIPE para aceitar sequências de DNA como tipos ou seguir uma rota alternativa. No entanto, as modificações propostas foram rejeitadas pelo Comitê Internacional de Sistemática de Procariotos, o grupo responsável por governar a nomeação de procariontes.

"Está claro que a comunidade global de cientistas está pronta para uma mudança de paradigma na forma como denominamos procariontes - para incluir a amplitude da vida procariótica", disse Murray. "As tecnologias genômicas modernas podem resolver genomas de organismos não cultivados com o alto grau de precisão necessário para garantir a integridade e fornecer estabilidade ao campo da microbiologia. Nomear esses táxons é a maneira de comunicar sua existência, sua história evolutiva e prever suas capacidades fisiológicas".

O revés de 2020 levou a um redobramento de esforços entre o crescente quadro de cientistas e, em última análise, a “rota alternativa” que levou à formação do SeqCode.

"Muitas pessoas vieram à mesa para compartilhar suas perspectivas, sua energia e suas habilidades para fazer acontecer", disse Hedlund. “A resposta aos nossos workshops de cientistas de todo o mundo foi incrível e ajudou a validar por que chegou a hora de fazer uma mudança formal na forma como os procariontes são nomeados”.

Ainda existe tensão entre alguns cientistas, que argumentam que se pode saber menos sobre procariontes não cultivados do que aqueles que podem ser cultivados e manipulados em laboratório como culturas puras. Além disso, nuances no processamento e interpretação de dados de sequências de DNA podem levar a conclusões errôneas, um ponto que Hedlund afirma também ser verdade em estudos de culturas puras.

Os autores dizem que este novo sistema não se destina a desencorajar o cultivo tradicional de procariontes, mas é projetado pela comunidade científica para melhorar a comunicação entre as ciências microbianas.

"Vemos este 'SeqCode v.1.0' como um primeiro passo necessário em direção a um sistema unificado de nomenclatura para comunicar toda a diversidade de procariontes e cooperaremos com a comunidade para a realização dessa visão", escrevem os autores.

O artigo "SeqCode:um código nomenclatural para procariontes descritos a partir de dados de sequência" foi publicado em 19 de setembro na revista Nature Microbiology . + Explorar mais

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