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Desenvolvimento de um algoritmo para a montagem do genoma poliplóide de cana-de-açúcar

Resumo

Os desafios do seqüenciamento do genoma da cana-de-açúcar são a montagem e a análise de um genoma altamente complexo poliplóide e aneupoliplóide, com set de genes homólogos que podem variar de 10 a 20 cópias (alelos). O projeto proposto pretende melhorar, através do desenvolvimento de novos algoritmos, a montagem de seqüências de shotgun dos conjuntos de dados gerados pelos grupos de pesquisa do programa BIOEN. Pretendemos reunir dados de seqüenciamento de shotgun obtidos utilizando equipamento 454 e Illumina utilizando diferentes protocolos para a montagem de um genoma referencia do cultivar SP80-3280. Para completar a montagem o grupo desenvolverá algoritmos que permitirão o reconhecimento de cópias múltiplas de qualquer região do genoma referência. O grupo realizará análise comparativa com outros genomas, especialmente Sorghum que apresenta muita sintenia com cana-de-açúcar, para avaliar a qualidade das seqüências montadas. Dados já existentes de transcriptoma de cana-de-açúcar serão integrados para validar modelos gênicos e inferir funções gênicas. A Microsoft irá desenvolver algoritmos para a montagem do genoma poliplóide de cana-de-açúcar para reforçar a identificação de alelos e melhorar a montagem, os resultados irão contribuir para o avanço do conhecimento em genômica de plantas, para estabelecer infra-estrutura computacional e na formação de recursos humanos altamente qualificados em bioinformática. A longo prazo, esperamos criar ferramentas de biologia computacional para resolver genomas poliplóides inicialmente com a cana-de-açúcar, mas que poderão ser aplicadas para outros cultivares poliplóides. (AU)

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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)
SOUZA, GLAUCIA MENDES; VAN SLUYS, MARIE-ANNE; LEMBKE, CAROLINA GIMILIANI; LEE, HAYAN; MARGARIDO, GABRIEL RODRIGUES ALVES; HOTTA, CARLOS TAKESHI; GAIARSA, JONAS WEISSMANN; DINIZ, AUGUSTO LIMA; OLIVEIRA, MAURO DE MEDEIROS; FERREIRA, SAVIO DE SIQUEIRA; NISHIYAMA, MILTON YUTAKA; TEN-CATEN, FELIPE; RAGAGNIN, GEOVANI TOLFO; ANDRADE, PABLO DE MORAIS; DE SOUZA, ROBSON FRANCISCO; NICASTRO, GIANLUCCA GONCALVES; PANDYA, RAVI; KIM, CHANGSOO; GUO, HUI; DURHAM, ALAN MITCHELL; CARNEIRO, MONALISA SAMPAIO; ZHANG, JISEN; ZHANG, XINGTAN; ZHANG, QING; MING, RAY; SCHATZ, MICHAEL C.; DAVIDSON, BOB; PATERSON, ANDREW H.; HECKERMAN, DAVID. Assembly of the 373k gene space of the polyploid sugarcane genome reveals reservoirs of functional diversity in the world's leading biomass crop. GIGASCIENCE, v. 8, n. 12 DEC 2019. Citações Web of Science: 3.
ZHANG, JISEN; ZHANG, XINGTAN; TANG, HAIBAO; ZHANG, QING; HUA, XIUTING; MA, XIAOKAI; ZHU, FAN; JONES, TYLER; ZHU, XINGUANG; BOWERS, JOHN; WAI, CHING MAN; ZHENG, CHUNFANG; SHIL, YAN; CHEN, SHUAI; XU, XIUMING; YUE, JINGJING; NELSONS, DAVID R.; HUANG, LIXIAN; LI, ZHEN; XU, HUIMIN; ZHOU, DONG; WANG, YONGJUN; HU, WEICHANG; LIN, JISHAN; DENG, YOUJIN; PANDEY, NEHA; MANCINI, MELINA; ZERPA, DESSIREE; NGUYEN, JULIE K.; WANG, LIMING; YU, LIANG; XIN, YINGHUI; GE, LIANGFA; ARRO, JIE; HAN, JENNIFER O.; CHAKRABARTY, SETU; PUSHKO, MARIJA; ZHANG, WENPING; MA, YANHONG; MA, PANPAN; LV, MINGJU; CHEN, FAMING; ZHENG, GUANGYONG; XU, JINGSHENG; YANG, ZHENHUI; DENG, FANG; CHEN, XUEQUN; LIAO, ZHENYANG; ZHANG, XUNXIAO; LIN, ZHICONG; LIN, HAI; YAN, HANSONG; KUANG, ZHENG; ZHONG, WEIMIN; LIANG, PINGPING; WANG, GUOFENG; YUAN, YUAN; SHI, JIAXIAN; HOU, JINXIANG; LIN, JINGXIAN; JIN, JINGJING; CAO, PEIJIAN; SHEN, QIAOCHU; JIANG, QING; ZHOU, PING; MA, YAYING; ZHANG, XIAODAN; XU, RONGRONG; LIU, JUAN; ZHOU, YONGMEI; JIA, HAIFENG; MA, QING; QI, RUI; ZHANG, ZHILIANG; FANG, JINGPING; FANG, HONGKUN; SONG, JINJIN; WANG, MENGJUAN; DONG, GUANGRUI; WANG, GANG; CHEN, ZHENG; MA, TENG; LIU, HONG; DHUNGANA, SINGHA R.; HUSS, SARAH E.; YANG, XIPING; SHARMA, ANUPMA; TRUJILLO, JHON H.; MARTINEZ, MARIA C.; HUDSON, MATTHEW; RIASCOS, JOHN J.; SCHULER, MARY; CHEN, LI-QING; BRAUN, DAVID M.; LI, LEI; YU, QINGYI; WANG, JIANPING; WANG, KAI; SCHATZ, MICHAEL C.; HECKERMAN, DAVID; VAN SLUYS, MARIE-ANNE; SOUZA, GLAUCIA MENDES; MOORE, PAUL H.; SANKOFF, DAVID; VANBUREN, ROBERT; PATERSON, ANDREW H.; NAGAI, CHIFUMI; MING, RAY. Allele-defined genome of the autopolyploid sugarcane Saccharum spontaneum L.. Nature Genetics, v. 50, n. 11, p. 1565+, NOV 2018. Citações Web of Science: 37.

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