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Investigação da composição, funcionalidade e dinâmica evolutiva de microRNAs no genoma de peixes utilizando RNA-Seq e genética reversa

Processo: 12/15589-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de novembro de 2012 - 30 de junho de 2015
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
Pesquisador responsável:Danillo Pinhal
Beneficiário:Danillo Pinhal
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IBB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
Pesq. associados:César Martins ; Ney Lemke
Assunto(s):Genética molecular  Genômica  Análise de sequência de RNA  MicroRNAs  Transcriptoma  Evolução molecular  Peixes 

Resumo

MicroRNAs (miRNAs) são pequenos RNAs endógenos ~22 nucleotídeos que regulam o transcriptoma da célula por pareamento parcial ou completo com sequências complementares de seus RNAs mensageiros (RNAm) alvo, controlando, assim, a produção de proteínas. Nos vertebrados, a associação observada entre abundância e diversidade de miRNAs e aumento de complexidade do grupo taxonômico tornaram os miRNAs elementos relevantes tanto no entendimento da evolução de genes e mecanismos regulatórios, através de análises genômicas intraespecíficas, quanto como marcadores filogenéticos em investigações genômicas comparativas. Nos peixes, maior grupo de vertebrados viventes, dentre as ~30.000 espécies conhecidas apenas um pequeno número foi investigado quanto à composição global e perfis de expressão de miRNAs. Além disso, a absoluta maioria dos miRNAs encontrados no genoma de vertebrados necessita ser caracterizada funcionalmente. No presente projeto propõe-se uma estratégia composta por duas abordagens relacionadas para o estudo de miRNAs, utilizando como modelo biológico as espécies de peixes zebrafish (Danio rerio) e tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus), que possuem genoma completo sequenciado. A primeira etapa envolve o sequenciamento de alta performance ("deep sequencing" ou RNA-seq) combinado à análise genômica comparativa para determinação da composição global e investigação da organização genômica, diversidade e dinâmica evolutiva das famílias de miRNAs. Na segunda etapa, propõe-se a realização experimentos de genética reversa, direcionados a partir dos dados gerados previamente por RNA-seq, para a análise funcional de miRNAs. Nesses experimentos moléculas sintéticas que mimetizem ou bloqueiem a ação de miRNAs serão microinjetadas em embriões, permitindo a associação entre o gene alterado e fenótipo produzido. A partir desses experimentos, que preveem a integração dos dados genômicos estruturais e funcionais, será possível identificar combinações de miRNAs e RNAs mensageiros alvos e associá-los à evolução de clados e à regulação de processos biológicos específicos. (AU)

Publicações científicas (5)
(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)
OLIVEIRA, UR C.; BOVOLENTA, LUIZ A.; ALVES, LUCAS; FIGUEIREDO, LUCAS; RIBEIRO, AMANDA O.; CAMPOS, VINICIUS E.; LEMKE, NEY; PINHAL, DANILLO. Understanding the Modus Operandi of MicroRNA Regulatory Clusters. CELLS, v. 8, n. 9 SEP 2019. Citações Web of Science: 0.
PINHAL, DANILLO; BOVOLENTA, LUIZ A.; MOXON, SIMON; OLIVEIRA, ARTHUR C.; NACHTIGALL, PEDRO G.; ACENCIO, MARCIO L.; PATTON, JAMES G.; HILSDORF, ALEXANDRE W. S.; LEMKE, NEY; MARTINS, CESAR. Genome-wide microRNA screening in Nile tilapia reveals pervasive isomiRs' transcription, sex-biased arm switching and increasing complexity of expression throughout development. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, MAY 29 2018. Citações Web of Science: 4.
HERKENHOFF, MARCOS E.; OLIVEIRA, ARTHUR C.; NACHTIGALL, PEDRO G.; COSTA, JULIANA M.; CAMPOS, VINICIUS F.; HILSDORF, ALEXANDRE W. S.; PINHAL, DANILLO. Fishing Into the MicroRNA Transcriptome. FRONTIERS IN GENETICS, v. 9, MAR 19 2018. Citações Web of Science: 6.
NACHTIGALL, PEDRO G.; DIAS, MARCOS C.; CARVALHO, ROBSON F.; MARTINS, CESAR; PINHAL, DANILLO. MicroRNA-499 Expression Distinctively Correlates to Target Genes sox6 and rod1 Profiles to Resolve the Skeletal Muscle Phenotype in Nile Tilapia. PLoS One, v. 10, n. 3 MAR 20 2015. Citações Web of Science: 11.
NACHTIGALL, PEDRO GABRIEL; DIAS, MARCOS CORREA; PINHAL, DANILLO. Evolution and genomic organization of muscle microRNAs in fish genomes. BMC Evolutionary Biology, v. 14, SEP 25 2014. Citações Web of Science: 16.

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