Tópicos Especiais: Fundamentos em Biologia Molecular e Bioinformática Aplicada ao Estudo da Diversidade Microbiana em Sistemas de Engenharia Ambiental

Código: PAMB5023
Curso: Mestrado em Engenharia Ambiental
Créditos: 4
Carga horária: 60
Ementa: Introdução à microbiologia aplicada à engenharia ambiental; caracterização e diversidade
microbiana; fundamentos de genética e biologia molecular. Estudo dos princípios e aplicações
de técnicas ômicas voltadas à análise de comunidades microbianas: Aplicações práticas no
contexto de saneamento ambiental. Introdução à bioinformática com foco no processamento
e análise de dados de sequenciamento: controle de qualidade, bancos de dados de DNA,
ferramentas para análise metagenômica e interpretação de microbiomas por meio do
software QIIME 2. Discussão de estudos de caso e aplicações da bioinformática na
engenharia ambiental, integrando conceitos computacionais às ferramentas moleculares para
resolução de desafios ambientais complexos.

Conteúdo Programático:

1) Introdução à Microbiologia Ambiental e Engenharia Ambiental (2 aulas = 8h)
2) Caracterização e Diversidade Microbiana (1 aula = 4h)
3) Fundamentos de Genética e Biologia Molecular (1 aula = 4h)
4) Técnicas Ômicas para Análise de Comunidades Microbianas (2 aulas = 8h)
5) Introdução à Bioinformática e Bancos de Dados Biológicos (2 aulas = 8h)
6) Ferramentas de Análise Metagenômica e Interpretação de Dados (4 aulas = 16h)
7) Estudos de Caso e Aplicações Práticas na Engenharia Ambiental (1 aula = 4h)
8) Seminários Temáticos e Apresentação de Projetos (1 aula = 4h)
9) Avaliação Final e Discussão Integrativa (1 aula = 4h)
Bibliografia: Principais bibliografias adotadas:
Madigan, M. T., Martinko, J. M., Bender, K. S., Buckley, D. H., & Stahl, D. A. (2016). Microbiologia de
Brock (14a ed.). Porto Alegre: Artmed
Prescott, L.M., Harley, J.P., Klein, D.A. Microbiologia Editora: McGraw-Hill (9a edição, 2016) ISBN:
9788580555212
Environmental Microbiology (3rd ed.). Academic Press. Bitton, G. (2010). Wastewater Microbiology
(4th ed.). Wiley-Liss.
Watson, J.D., Baker, T.A., Bell, S.P., Gann, A., Levine, M., Losick, R. Biologia Molecular do Gene
Editora: Artmed (7a edição, 2014) ISBN: 9788582710497

Cydzik-Kwiatkowska, A., & Zieliska, M. (2016). Bacterial communities in full-scale wastewater
treatment systems. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 32:66.
https://doi.org/10.1007/s11274-016-2012-9
Silveira, D.D. et al. (2022). Structural and functional spatial dynamics of microbial communities in
aerated and non-aerated horizontal flow treatment wetlands. Science of The Total Environment, 838,
156600. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.156600
Strategies for biological treatment of waste water: A critical review.
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.142266
Pevsner, J. (2015). Bioinformatics and Functional Genomics (3rd ed.). Wiley-Blackwell.
Chen, G. et al. (2022). Application of metagenomics to biological wastewater treatment. Science of
The Total Environment, 807, 150737. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150737
Molecular Techniques to Study Microbial Wastewater Communities. Brazilian Archives of Biology and
Technology. Vol.64: e21200193, 2021 www.scielo.br/babt.
Bolyen, E., Rideout, J. R., Dillon, M. R., Bokulich, N. A., Abnet, C. C., Al-Ghalith, G. A., ... & Caporaso,
J. G. (2019). Reproducible, interactive, scalable and extensible microbiome data science using QIIME
2. Nature Biotechnology, 37, 852–857.
https://doi.org/10.1038/s41587-019-0209-9
Izard, J., & Rivera, M. C. (2014). Metagenomics for Microbiology. Academic Press.
Quince, C. et al. (2017). Shotgun metagenomics, from sampling to analysis. Nature Biotechnology,
35, 833–844. https://doi.org/10.1038/nbt.3935
Knight, R. et al. (2018). Best practices for analysing microbiomes. Nature Reviews Microbiology, 16,
410–422. https://doi.org/10.1038/s41579-018-0029-9