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

Processo: 12/51062-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - PITE
Vigência: 01 de fevereiro de 2013 - 31 de janeiro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Convênio/Acordo: Microsoft Research
Pesquisador responsável:Glaucia Mendes Souza
Beneficiário:Glaucia Mendes Souza
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Empresa: Microsoft
Município: São Paulo
Instituição parceira: Microsoft
Auxílios(s) vinculado(s):15/50102-0 - Extending synthetic biology collaborations between WISB and BSSB, AP.R SPRINT
Bolsa(s) vinculada(s):15/03999-4 - Desenvolvimento de um algoritmo para a montagem do genoma poliploide de cana-de-açúcar, BP.TT
14/10948-4 - Desenvolvimento de um algoritmo para a montagem do genoma poliploide de cana-de-açúcar, BP.TT
13/21503-0 - Desenvolvimento de um algoritmo para a montagem do genoma poliploide de cana-de-açúcar, BP.TT
Assunto(s):Algoritmos  Genomas  Análise de sequência de DNA  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)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Concluído o maior sequenciamento do genoma da cana-de-açúcar comercial 
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Concluyen la mayor secuenciación del genoma de la caña de azúcar comercial 
Publican la secuencia genómica más completa de la caña de azúcar comercial 
Publican la secuencia genómica más completa de la caña de azúcar comercial 
Científicos brasileños publican la secuencia genómica más completa de caña de azúcar comercial 
Científicos brasileños publican la secuencia genómica más completa de caña de azúcar comercial 
Cientistas brasileiras lideram o maior e mais completo mapeamento genético já feito da cana-de-açúcar 
Cientistas brasileiras quebram um recorde da genética 
Concluyen la mayor secuenciación del genoma de la caña de azúcar comercial 
Concluído o maior sequenciamento do genoma da cana-de-açúcar comercial 
Científicos brasileños publican la secuencia genómica más completa de la caña de azúcar comercial 
Most complete commercial sugarcane genome sequence assembled 
Montada sequência de genoma mais completo da cana 
Cientistas brasileiras lideram mapeamento genético da cana-de-açúcar 
Montada sequência de genoma mais completo da cana 
Montada sequência de genoma mais completo da cana 
Duas cientistas brasileiras lideram o maior e mais completo mapeamento genético já feito da cana-de-açúcar 
Montada sequência de genoma mais completo da cana 
Cientistas quebram um recorde da genética com o sequenciamento do genoma da cana-de-açúcar 
Cientistas do Brasil decifram genoma da cana-de-açúcar 
Brazilian scientists sequence “most complete” commercial sugarcane genome 
Concluído o maior sequenciamento do genoma da cana-de-açúcar comercial 
Concluído maior sequenciamento do genoma da Cana-de-Açúcar comercial 
Concluído o maior sequenciamento do genoma da cana-de-açúcar comercial 
Concluído o maior sequenciamento do genoma da cana-de-açúcar comercial 
Grupo da USP publica o mais completo genoma da cana-de-açúcar 
Grupo da USP publica o mais completo genoma da cana 
Brazilian Scientists Publish Most Complete Genome Sequence of Commercial Sugarcane 
Cientistas brasileiras quebraram um recorde de genética 
Pesquisadores desvendam genoma da cana de açúcar 
MAIS SEQUCIA COMERCIAL ABRANGENTE DO GENOMA DE CANA MONTADO 
Grupo da USP publica o mais completo genoma da cana 
Most complete commercial sugarcane genome sequence has been assembled 
Cientistas brasileiras quebram um recorde da genética 
Cientistas brasileiros lideram mais completo mapeamento do genoma da cana 
Concluído maior sequenciamento do genoma da cana-de-açúcar comercial 
Cientistas brasileiros lideram mais completo mapeamento do genoma da cana 
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Concluído o maior sequenciamento do genoma da cana-de-açúcar comercial 
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Concluído o maior sequenciamento do genoma da cana-de-açúcar comercial 
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Cientistas brasileiras quebram um recorde da genética 
Cientistas brasileiras quebram um recorde da genética 
Most complete commercial sugarcane genome sequence assembled 
Concluído maior sequenciamento do genoma da cana-de-açúcar comercial 
Cientistas brasileiros lideram mais completo mapeamento do genoma da cana 
Grupo da USP publica o mais completo genoma da cana de açúcar 
Concluído o maior sequenciamento do genoma da cana-de-açúcar comercial 
Concluído maior sequenciamento do genoma da Cana de Açúcar comercial 
Concluído maior sequenciamento do genoma da Cana de Açúcar comercial 
Most complete commercial sugarcane genome sequence has been assembled 
Most Complete Commercial Sugarcane Genome Sequence Has Been Assembled 
Most complete commercial sugarcane genome sequence has been assembled 
Most complete commercial sugarcane genome sequence has been assembled 
Pesquisadores encontram mais de 370 mil genes em cultivar comercial da cana-de-açúcar 

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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