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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
Auxílios(s) vinculado(s):15/50102-0 - Extending synthetic biology collaborations between WISB and BSSB, AP.R
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)

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)
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: 7.

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