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Biologia de sistemas aplicada a agricultura: análise de transcriptomas e interactomas

Processo: 11/00417-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de setembro de 2011 - 31 de outubro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Marcelo Mendes Brandao
Beneficiário:Marcelo Mendes Brandao
Instituição-sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Pesq. associados:Antonio Augusto Franco Garcia ; Célio Fernando Baptista Haddad ; Celso Omoto ; Daniel Scherer de Moura ; Elaine Cristina Castelhano ; Fernando Luis Cônsoli ; Márcio de Castro Silva Filho ; Renata de Oliveira Dias
Bolsa(s) vinculada(s):12/02906-4 - Biologia de sistemas aplicada à agricultura: análise de transcriptomas e interactomas, BP.TT
11/17173-0 - Biologia de sistemas aplicada a agricultura: análise de transcriptomas e interactomas, BP.JP
Assunto(s):Biologia computacional  Filogenia  Transcriptoma  Biologia de sistemas  Interactoma 

Resumo

O conhecimento básico de expressão gênica e das redes de interações proteína-proteína são fundamentais para uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos nas relações entre insetos e plantas. Assim, este projeto propõe duas linhas de pesquisa que demandam alta capacidade de aplicação de técnicas de Biologia Computacional. A primeira trata da análise de transcriptomas, tanto para estudos com micro arranjos de DNA quanto para sequenciamento de fragmentos de cDNA por técnicas de alto rendimento. A outra linha de pesquisa trata da proposição de interações proteicas e gênicas de sistemas biológicos (Interactoma), no caso deste projeto, utilizando os dados contidos nos bancos de dados de interações proteína-proteína próprios - AtPIN - e publicamente disponíveis e, ainda, dados oriundos de análises dos transcritos previamente citados. Os objetivos principais do projeto são articular estas duas linhas de pesquisa de modo a produzir um corpo sólido de informações e, utilizando dados de co-expressão, identificar quais vias metabólicas são ativadas em insetos, resistentes ou não a inibidores de proteases, que apresentam uma possível barreira aos compostos de defesa de plantas de interesse econômico. Paralelamente, usando a rede de interações de proteínas de Arabidopsis thaliana concatenada pelo AtPIN, identificar as sub-redes de interações (Cliques) que formam os complexos proteicos essenciais e identificar proteínas candidatas a participarem da via de síntese da tiamina em Arabidopsis. Além da relevância acadêmica, os resultados deverão subsidiar e aumentar os dados disponíveis sobre expressão, interações proteicas, filogenia e possíveis alvos de estudo que expliquem os intrincados mecanismos envolvidos nas relações entre insetos e plantas, bem como fortalecer e impulsionar a linha de pesquisa em Bioinformática e Biologia Computacional aplicada nos estudos de Biologia de Sistemas na instituição sede. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio::
A estrutura matemática do DNA 

Publicações científicas (11)
(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)
BAJAY, STEPHANIE K.; CRUZ, MARIANA V.; DA SILVA, CARLA C.; MURAD, NATALIA F.; BRANDAO, MARCELO M.; DE SOUZA, ANETE P. Extremophiles as a Model of a Natural Ecosystem: Transcriptional Coordination of Genes Reveals Distinct Selective Responses of Plants Under Climate Change Scenarios. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 9, SEP 19 2018. Citações Web of Science: 0.
SILVA-BRANDAO, KARINA LUCAS; PERUCHI, ALINE; SERAPHIM, NOEMY; MURAD, NATALIA FARAJ; CARVALHO, RENATO ASSIS; FARIAS, JULIANO RICARDO; OMOTO, CELSO; CONSOLI, FERNANDO LUIS; FIGUEIRA, ANTONIO; BRANDAO, MARCELO MENDES. Loci under selection and markers associated with host plant and host-related strains shape the genetic structure of Brazilian populations of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera, Noctuidae). PLoS One, v. 13, n. 5 MAY 22 2018. Citações Web of Science: 0.
CRIVELENTE HORTA, MARIA AUGUSTA; FERREIRA FILHO, JAIRE ALVES; MURAD, NATALIA FARAJ; SANTOS, EIDY DE OLIVEIRA; DOS SANTOS, CLELTON APARECIDO; MENDES, JULIANO SALES; BRANDAO, MARCELO MENDES; AZZONI, SINDELIA FREITAS; DE SOUZA, ANETE PEREIRA. Network of proteins, enzymes and genes linked to biomass degradation shared by Trichoderma species. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, JAN 22 2018. Citações Web of Science: 5.
SILVA-BRANDAO, KARINA LUCAS; HORIKOSHI, RENATO JUN; BERNARDI, DANIEL; OMOTO, CELSO; FIGUEIRA, ANTONIO; BRANDAO, MARCELO MENDES. Transcript expression plasticity as a response to alternative larval host plants in the speciation process of corn and rice strains of Spodoptera frugiperda. BMC Genomics, v. 18, OCT 16 2017. Citações Web of Science: 4.
SPERLING, JANET L.; SILVA-BRANDAO, K. L.; BRANDAO, M. M.; LLOYD, V. K.; DANG, S.; DAVIS, C. S.; SPERLING, F. A. H.; MAGOR, K. E. Comparison of bacterial 16S rRNA variable regions for microbiome surveys of ticks. TICKS AND TICK-BORNE DISEASES, v. 8, n. 4, p. 453-461, 2017. Citações Web of Science: 12.
SOUZA, THAIS P.; DIAS, RENATA O.; CASTELHANO, ELAINE C.; BRANDAO, MARCELO M.; MOURA, DANIEL S.; SILVA-FILHO, MARCIO C. Comparative analysis of expression profiling of the trypsin and chymotrypsin genes from Lepidoptera species with different levels of sensitivity to soybean peptidase inhibitors. COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY B-BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY, v. 196, p. 67-73, JUN-JUL 2016. Citações Web of Science: 4.
BRANDAO, MARCELO M.; SPOLADORE, LARISSA; FARIA, LUZINETE C. B.; ROCHA, ANDREA S. L.; SILVA-FILHO, MARCIO C.; PALAZZO, JR., REGINALDO. Ancient DNA sequence revealed by error-correcting codes. SCIENTIFIC REPORTS, v. 5, JUL 10 2015. Citações Web of Science: 2.
SILVA-BRANDAO, KARINA LUCAS; BATISTA NETO E SILVA, OSCAR ARNALDO; BRANDAO, MARCELO MENDES; OMOTO, CELSO; SPERLING, FELIX A. H. Genotyping-by-sequencing approach indicates geographic distance as the main factor affecting genetic structure and gene flow in Brazilian populations of Grapholita molesta (Lepidoptera, Tortricidae). EVOLUTIONARY APPLICATIONS, v. 8, n. 5, p. 476-485, JUN 2015. Citações Web of Science: 13.
DIAS, RENATA O.; VIA, ALLEGRA; BRANDAO, MARCELO M.; TRAMONTANO, ANNA; SILVA-FILHO, MARCIO C. Digestive peptidase evolution in holometabolous insects led to a divergent group of enzymes in Lepidoptera. Insect Biochemistry and Molecular Biology, v. 58, p. 1-11, MAR 2015. Citações Web of Science: 5.
PICCIN-SANTOS, VIVIANE; BRANDAO, MARCELO MENDES; BITTENCOURT-OLIVEIRA, MARIA DO CARMO. PHYLOGENETIC STUDY OF GEITLERINEMA AND MICROCYSTIS ( CYANOBACTERIA) USING PC-IGS AND 16S-23S ITS AS MARKERS: INVESTIGATION OF HORIZONTAL GENE TRANSFER. JOURNAL OF PHYCOLOGY, v. 50, n. 4, p. 736-743, AUG 2014. Citações Web of Science: 3.
BROWER, ANDREW V. Z.; WILLMOTT, KEITH R.; SILVA-BRANDAO, KARINA L.; GARZON-ORDUNA, IVONNE J.; FREITAS, ANDRE V. L. Phylogenetic relationships of ithomiine butterflies (Lepidoptera: Nymphalidae: Danainae) as implied by combined morphological and molecular data. SYSTEMATICS AND BIODIVERSITY, v. 12, n. 2, p. 133-147, 2014. Citações Web of Science: 10.

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