Establishment of a Bioinformatics platform for genomes and transcriptomes analysis of plant and microbiome: Assembly, Annotation, Databases, and Genome Browser.

• Grant number: 25/11418-3
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: August 01, 2025
• End date: December 31, 2025
• Field of knowledge: Biological Sciences - Genetics - Molecular Genetics and Genetics of Microorganisms
• Principal Investigator: Vitor Fernandes Oliveira de Miranda
• Grantee: Samanta Gabriela Medeiros Carvalho
• Host Institution: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal , SP, Brazil
• Associated research grant: 21/10639-5 - Center for Research on Biodiversity Dynamics and Climate Change, AP.CEPID

Abstract

A infraestrutura de bioinformática é essencial para a integração e interpretação de dados, sendo indispensável para o sucesso de projetos no âmbito da genômica, transcriptômica e metagenômica. Uma plataforma de gerenciamento de dados que incorpore pipelines sem problemas para análises genômicas e facilite a interação com o usuário também se torna fundamental para o suporte de trabalhos na área. O principal objetivo deste projeto é estabelecer uma estrutura robusta de bioinformática que abranja a montagem de genomas, a anotação genômica e uma interface de usuário amigável. Serão estabelecidos protocolos e pipelines de bioinformática para a montagem, anotação e realização de análises comparativas dos genomas, transcriptomas e microbiomas gerados no âmbito do projeto. Estes protocolos incluirão, tanto ferramentas de pré-processamento dos dados brutos - como controle de qualidade e filtragem de sequências - quanto de polimento e processamento dos dados, para as finalidades do projeto. A montagem de genomas incluirá estratégias com ferramentas de software de referência, como Ragout2, e também com ferramentas para montagem de novo, como NOVOplasty. Também serão adotadas duas etapas para a anotação genômica, incluindo a identificação e classificação de elementos transponíveis, e as anotações estrutural e funcional utilizando ferramentas como bancos de dados Uniprot, InterProScan e EggNOG, e ferramentas como tRNAscan-SE, RNAmmer, Infernal e GeSeq. Para dados transcriptômicos a ferramenta Trinity será empregada no processamento, e para metagenômica o processamento será realizado com a ferramenta metaWRAP. Além disso, será desenvolvida uma página da web de fácil uso, concebida como um banco de dados biológicos, para o compartilhamento e a disseminação dos resultados, incluindo arquivos genômicos em diferentes formatos (FASTA, GFF3, dentre outros), e também modelos de genes, elementos transponíveis e mapeamento de RNAseq, desenvolvidos com a ferramenta JBrowse. A infraestrutura de bioinformática proposta neste projeto irá desempenhar papel fundamental de suporte ao grupo de pesquisa e trabalhos direcionados à comunidade científica.