Histórico

Os primeiros estudos de genoma que utilizaram de procedimentos de sequenciamento foram feitos na década de 1970. Desde essa época foram desenvolvidas técnicas de sequenciamento cada vez mais eficientes, facilitando o sequenciamento de milhares de espécies.

Em 1990 foi iniciado o Projeto Genoma Humano , que  tinha como objetivo criar mapas de alta resolução e sequenciar todo o DNA do genoma humano a fim de depositar as informações obtidas em banco de dados . A partir do aperfeiçoamento de técnicas moleculares a curiosidade em analisar outras espécies deu início a “Era das Ômicas”.

O bioquímico Norman R. Pace e sua equipe utilizaram da técnica de PCR para explorar a diversidade encontrada nas sequências de RNA ribossômico em 1985. A partir de seu estudo Pace propôs a clonagem de DNA diretamente das amostras retiradas do ambiente de interesse. Graças a isso em 1991, Pace e seus colaboradores na Universidade de Indiana isolaram e clonaram DNA a partir de uma amostra ambiental. Essa época foi muito importante para a metagenômica pois Pace fez importantes observações com base na morfologia microbiana e na diversidade, provando que era a diversidade era muito mais complexa do que era conhecido apenas por métodos de cultivo. Logo após as pesquisas de Pace, Healy relatou o isolamento de genes metagenômicos funcionais, chamados “zoolibraries”, isolados a partir de uma cultura complexa de organismos encontrados no ambiente e cultivados em laboratório.

O terno metagenoma foi descrito pela primeira vez por Jo Handelsman, da Universidade de Wisconsin (EUA) em 1998, a partir da necessidade de conhecimento do metabolismo de microrganismos desconhecidos no solo. Já que a maioria dos microrganismos do solo nunca havia sido isolada nem cultivada acreditou-se que esse ambiente deveria constituir a maior fonte de recursos ainda desconhecidos para diversas áreas de pesquisa.

Em 2002 Mya Breitbart, Floresta Rohwer e colaboradores utilizaram do “environmental shotgun sequencing” e com essa análise mostraram que em 200 litros de água do mar existem mais de 5000 espécies de vírus. Outro estudo interessante  realizado após o estudo de Mya Breitbart, é o qual mostrou que existem mais de mil espécies virais em fezes humanas.

A área da metagenômica é recente e ficou em evidência quando o famoso pesquisador John Craig Venter ,em seu veleiro Sorcerer no mar de Sargaços , realizou coletas importantes com o objetivo de mostrar comunidades bacterianas presentes no mar de Sargaços que abriram as portas e demonstraram as enormes potencialidades dos estudos da assim chamada genômica ambiental. Após a coleta de amostras do ambiente de interesse, John Craig Venter extraiu o DNA(e RNA) das amostras, e após purificação e clonagem ,as amostras foram sequenciadas. Esse método de análise é utilizado até hoje.

Desde então as pesquisas nessa área se intensificaram cada vez mais devido ao grande potencial de estudo que as diversas espécies de microrganismos possuem. Nos anos 2000, através dos métodos da Bioinformática, e principalmente o desenvolvimento de pipelines, que realizam análises multivariadas dos dados, o trabalho na metagenômica foi facilitado pois tornou possível correlacionar determinado grupo bacteriano a características ambientais (como pH, temperatura, umidade e etc).