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O impacto evolutivo da reprodução sexual ao longo de 5.000 gerações de leveduras e sua aplicação na engenharia de linhagens tolerantes ao etanol

Resumo

Por que a reprodução sexual evoluiu se os organismos podem simplesmente se multiplicar clonalmente? Esta pergunta representa um dos problemas mais tenazes da biologia evolutiva. Historicamente, o foco maior de debate vem sendo os benefícios que o sexo pode conferir aos indivíduos ou espécies. A reprodução sexual é uma mistura de genomas parentais para segregar na prole uma coleção variada de genes. Se a variabilidade genética esta no cerne do fenômeno sexual, porque então não se focar em um escrutínio cuidadoso da diversidade genômica que é produzida durante o sexo? Este projeto irá utilizar sequenciamento de ultima geração para monitorar comparativamente a variabilidade genética ocorrendo nos genomas de populações sexuais versus assexuais. Três populações sexuais e três clonais da levedura Schizosaccharomyces japonicus serão propagadas em paralelo por um ano e nove meses (~5.000 gerações) por transferências seriais em meio contendo etanol (o ambiente seletivo). Esporulação (meiose) será induzida uma vez por semana nas populações sexuais, enquanto que ensaios periódicos de "fitness" e competição irão medir comparativamente a adaptação evolutiva das populações ao estresse de etanol. Durante o período da evolução a variação genética irá ser identificada por meio de sequenciamento semestral do genoma, tanto das linhagens sexuais como das clonais. Em um protocolo similar, a variabilidade genética será monitorada em uma linhagem sexual Saccharomyces cerevisiae PE-2 que irá evoluir em condições de fermentação de cana-de-açúcar. Por meio do mapeamento da evolução genômica, tanto de linhagens sexuais e clonais, este projeto vai gerar um descrição minuciosa e comparativa da evolução sexual versus clonal, assim irá disponibilizar novos meios de se investigar as vantagens evolutivas do sexo e suas potenciais aplicações no desenvolvimento de linhagens industriais de levedura. (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)
JACOBUS, ANA PAULA; GROSS, JEFERSON. Optimal Cloning of PCR Fragments by Homologous Recombination in Escherichia coli. PLoS One, v. 10, n. 3 MAR 16 2015. Citações Web of Science: 31.

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