Genoma e transcriptoma do Theobroma grandiflorum (cupuaçu): uma abordagem comparativa, evolutiva e funcional

• Processo: 19/25176-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Acordo de Cooperação: CONFAP - Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa
• Pesquisador responsável: Alessandro de Mello Varani
• Beneficiário: Alessandro de Mello Varani
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Douglas Silva Domingues ; Jesus Aparecido Ferro ; Vitor Fernandes Oliveira de Miranda
• Assunto(s): Projeto BioGenoma da Terra Cupuaçu Theobroma grandiflorum Genômica comparativa Análise de sequência de DNA Elementos de DNA transponíveis Transcriptômica Melhoramento genético vegetal Doenças de plantas Vassoura-de-bruxa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biodiversity | Earth BioGenome project | gene families | transposable elements | Whole-genome duplication | witches' broom | Genômica e Bioinformática

Resumo

O cupuaçuzeiro (Theobroma grandiflorum), membro da família Malvaceae, é uma das espécies mais populares da Amazônia brasileira. A polpa dos frutos do cupuaçu é muito apreciada para preparo de sucos, doces, licores, geleias, sorvetes e outros produtos alimentícios. As sementes são utilizadas na fabricação de chocolate em pó, tabletes (cupulate) e na indústria de cosméticos. Apesar dos produtores da fruta aproveitarem cada vez mais de seus recursos, incentivando uma cadeia produtiva na região Amazônica, a cultura do cupuaçu ainda é pouco explorada e seus produtos poucos conhecidos em abrangência nacional. Em adição, diversas doenças afetam a cultura, dentre elas a vassoura-de-bruxa, ocasionada pelo fungo Moniliophthora perniciosa, causando grandes perdas de produtividade. Nesse sentido, programas de melhoramento já alcançaram genótipos resistentes e mais produtivos, porém, a base molecular de resistência a este patógeno, bem como a diversidade genômica desta espécie ainda é pouco conhecida. Por exemplo, embora o cupuaçu pertença ao mesmo gênero do cacaueiro (Theobroma cacao), espécie da qual se obtém o chocolate, e que foi amplamente estudada sob o ponto de vista molecular, genômico e funcional no decorrer da última década; ainda muito pouco se é conhecido a respeito do genoma do cupuaçu, que apresenta 2n=40 e tamanho estimado em 448-Mb. Desta forma, o cupuaçu surge como um excelente candidato para estudos moleculares e de genômica comparativa, principalmente frente a sua espécie congênere, o cacaueiro. Esta proposta de pesquisa pretende realizar o sequenciamento genômico e transcriptômico por plataformas de alto rendimento de dois genótipos de Theobroma grandiflorum e compará-los frente aos genomas sequenciados da espécie congênere T. cacao (genótipos Criollo e Matina) disponível em bases de dados públicas. O objetivo principal deste projeto é de gerar novos conhecimentos sobre a organização, evolução e funções de componentes do genoma de T. grandiflorum, desvendando a evolução de famílias gênicas relacionadas com a composição química dos frutos e mecanismos relacionados com a interação planta-patógeno, desta forma gerando novos subsídios para a exploração sustentável da biodiversidade da Amazônia. Esta proposta estará alinhada com os requerimentos e padronizações do Projeto Biogenoma da Terra, uma iniciativa internacional que pretende sequenciar, catalogar e caracterizar os genomas de toda a biodiversidade eucariótica da Terra. A realização deste projeto de pesquisa também permitirá a colaboração entre dois grupos com expertises complementares. O grupo do Prof. Alessandro Varani da Universidade Estadual Paulista (UNESP) Câmpus Jaboticabal, com experiência em genética molecular, genômica de plantas e bioinformática, e o grupo do Prof. Vinícius Abreu da Universidade Federal do Pará (UFPA) Câmpus Belém/Guamá, com experiência em genômica comparativa, bancos de dados biológicos, bioinformática, genética e melhoramento de cupuaçu. Esperamos que esta interação gere impactos relacionados a qualidade e quantidade de publicações científicas de ambos os grupos envolvidos, nucleando equipes de pesquisa científica na área de bioinformática e genômica de plantas nos estados do Pará e São Paulo. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE ABREU, VINICIUS A. C.; ALVES, RAFAEL MOYSES; SILVA, SAURA R.; FERRO, JESUS A.; DOMINGUES, DOUGLAS S.; MIRANDA, VITOR F. O.; VARANI, ALESSANDRO M.. Comparative analyses of Theobroma cacao and T. grandiflorum mitogenomes reveal conserved gene content embedded within complex and plastic structures. Gene, v. 849, p. 10-pg., 2023-01-15. (19/25176-0)