PPBIOTEC - Programa de Pós-graduação em Biotecnologia
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Resultados da Pesquisa
Item RNAs não codificadores longos em Schistosoma mansoni : predição e perfil de expressão diferencial no estágio evolutivo de verme adulto.(2018) Oliveira, Victor Fernandes de; Cota, Renata Guerra de Sá; Cota, Renata Guerra de Sá; Freitas, Henrique Cota de; Moreira, Leandro Marcio; Gomes, Matheus de Souza; Borges, William de CastroA esquistossomose é considerada uma doença debilitante de grande impacto socioeconômico no mundo causada por platelmintos do gênero Schistosoma. Uma das principais espécies identificadas nesse gênero é o parasita Schistosoma mansoni, que apresenta um ciclo de vida bastante complexo. Acredita-se que a complexidade dos programas de diferenciação e desenvolvimento observado entre os diferentes estágios evolutivos e ambientes onde o parasita vive seja dependente da regulação da expressão gênica. Os RNAs não codificantes representam uma das principais classes de moléculas que potencialmente controlam a regulação gênica nos níveis: epigenético, transcricional, pós-transcricional e traducional. Esses RNAs são divididos em dois grandes grupos, os RNAs pequenos não codificantes de proteína e os RNAs longos não codificantes (lncRNAs), o foco desse projeto. Os lncRNAs correspondem aos transcritos com mais de 200 nucleotídeos e que não codificam proteínas. Particularmente, estão envolvidos em diversas funções regulatórias celulares, como regular a transcrição, induzir o remodelamento da cromatina e modificações em histonas, originar siRNAs endógenos, modular atividades de proteínas, alterar a localização celular de proteínas, ser precursores de pequenos RNAs, entre outros. A hipótese desse trabalho é que o S. mansoni expresse um conjunto de lncRNAs de forma diferencial através da reprogramação de sua expressão gênica em determinados estágios evolutivos. Para investigá-la foi utilizado um conjunto de dados de RNA-seq disponível para a fase adulta do parasito objetivando: (i) a montagem de um pipeline para identificar e caracterizar lncRNAs a partir de dados de RNA-seq com alta confiança; (ii) classificar os novos lncRNAs preditos utilizando a anotação Gene Ontology; (iii) analisar a expressão de um conjunto de 20 lncRNAs em cercária, esquistossômulos com 3,5h de cultivo in vitro, machos, fêmeas, casal e ovos; (iv) analisar a expressão de lncRNAs em parasitos resistentes ao praziquantel e (v) analisar a expressão de lncRNAs em fígado de camundongo infectado e não infectado com S. mansoni. Foram identificados 170 novos Sm-lncRNAs com termos de ontologia relacionados ao metabolismo, transporte e biossíntese. Quinze dos preditos lncRNAs mostraram expressão diferencial nos estágios avaliados, bem como entre machos e fêmeas. Alguns apresentaram expressão diferencial em parasitos com resistência ao praziquantel e em fígado de camundongos infectados. Esses achados abrem novas perspectivas para estudos funcionais focados em resistência a essa droga e desenvolvimento de biomarcadores específicos para a esquistossomose.Item Caracterização de marcadores moleculares para diagnóstico e discriminação das quatro variantes de Xanthomonas que infectam citros.(2018) Fonseca, Natasha Peixoto; Moreira, Leandro Marcio; Moreira, Leandro Marcio; Moreira, Patrícia de Abreu; Brommonschenkel, Sérgio HermínioA agricultura é um dos principais setores da economia brasileira com uma expressiva influência no crescimento do PIB brasileiro. Uma das commodities que mais contribui para este fato é a citricultura, uma vez que o Brasil ocupa o papel de maior produtor e exportador de citros do mundo. Entretanto, diversos fatores têm afetado a produtividade de citros, com destaque para os problemas fitossanitários que acometem essa atividade em todo país. Caracterizadas pela sua fácil disseminação, três espécies de Xanthomonas estão associadas com a geração de danos e consequentes perdas citrícolas: X. citri subsp. citri patotipo A (XccA), agente causal do Cancro Cítrico Asiático, X. fuscans subsp. aurantifolii variante B (XauB) e C (XauC) causadoras da Falsa Cancrose e da Cancrose C, respectivamente, e X. alfalfae subsp. citrumelonis (Xacm) causadora da Mancha Bacteriana dos Citros. Estes diferem quanto à virulência, patogenicidade e hospedeiros. Dessa forma, estudos que visem o desenvolvimento de tecnologias para a detecção, identificação e controle dessas diferentes espécies são de extrema importância. Assim, o objetivo desse estudo foi desenvolver um método de diagnóstico molecular a partir de sequências únicas identificadas por genômica comparativa que permitam a discriminação individual e múltipla das diferentes variantes de Xanthomonas que infectam Citrus. Para a identificação das sequências únicas, análises de ferramentas OrthoMCL, MAUVE, Primer Designing do NCBI e PCR in silico foram utilizadas para o desenho e validação inicial, considerando as diferenças nos tamanhos dos amplicons de modo a facilitar a análise visual do produto amplificado. As regiões alvo foram amplificadas por PCR e analisadas em gel de agarose 3%. Os resultados mostraram que os marcadores moleculares foram específicos aos genomas alvo in silico, in vitro e in vivo, sem qualquer amplificação cruzada nos outros genomas de referência, o que foi reiterado pelos resultados de PCR multiplex. A sensibilidade de detecção foi de até 0,02ng/μL nos testes in vitro e até 1,5 x 104 UFC mL-1 nos teste in vivo. Todos os resultados encontrados não apenas evidenciaram a possibilidade de diagnóstico por diferenciação das distintas variantes de Xanthomonas causadora de doenças em citros por meio de PCR como validaram a ferramenta computacional desenvolvida para este fim.Item Otimização de periodicidades fracas em genomas utilizando transformadas de Fourier e algoritmos genéticos.(2013) Nunes, Míriam Celi de Souza; Weber, GeraldTransformadas de Fourier discretas e os seus espectros de potˆencia associados são utilizados em biologia molecular e na bioinformática para a detecção de periodicidades e regiões codificastes no DNA. Tipicamente, o genoma primeiramente é mapeado para uma série numérica, então é feita sua transformada de Fourier, que será monitorada em busca de periodicidades biologicamente relevantes. A detecção de uma determinada periodicidade é criticamente dependente da forma como o genoma foi convertido numa sequência numérica. Uma vez que existem inúmeras maneiras de se mapear uma sequência de DNA, periodicidades biologicamente importantes podem passar despercebidas. Aqui apresentamos um método que utiliza um algoritmo genético para otimizar o mapeamento numérico que maximizará um pico em dada frequência do espectro de potências de Fourier. Nós mostramos que o método tem a capacidade de detectar periodicidades fracas que são normalmente perdidas com esquemas de mapeamento tradicionais, e dessa forma, aumenta em muito a sensibilidade de técnicas baseadas na transformada de Fourier discreta. Para exemplificar o uso deste novo método, nós o aplicamos para encontrar as periodicidades de 3 e 10 nucleotídeos em trechos dos genomas do Plasmodium falciparum e Drosophila melanogaster, além de aplicá-lo também em sequências promotoras de Homo sapiens, que foram recentemente analisadas para a detecção do período de 10 nucleotídeos. Trabalhos anteriores publicaram afirmações conflitantes sobre a presença desta periodicidade em torno dos sítios de iniciação de transcrição (TSS) de promotores humanos. Nós mostramos que esta periodicidade está realmente presente nessas sequências e também que o nosso método é robusto e eficiente para descobrir periodicidades fracas em genomas.