Dimensions US-BIOTA São Paulo: scales of biodiversity: integrated studies of snake venom evolution and function across multiple levels of diversity

• Processo: 16/50127-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Temático
• Vigência: 01 de setembro de 2016 - 31 de agosto de 2024
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Convênio/Acordo: NSF - Dimensions of Biodiversity e BIOTA
• Pesquisador responsável: Inácio de Loiola Meirelles Junqueira de Azevedo
• Beneficiário: Inácio de Loiola Meirelles Junqueira de Azevedo
• Pesq. responsável no exterior: Christopher Parkinson
• Instituição no exterior: University of Central Florida (UCF), Estados Unidos
• Pesq. responsável no exterior: Harold Lisle Gibbs
• Instituição no exterior: Ohio State University, Columbus, Estados Unidos
• Pesq. responsável no exterior: Darin Rokita
• Instituição no exterior: Florida State University, Estados Unidos
• Instituição Sede: Instituto Butantan. Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Ana Maria Moura da Silva ; Erika Hingst-Zaher ; Hussam El Dine Zaher
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/12716-7 - Estudo das bases moleculares da estocagem de espermatozoide no oviduto de Bothrops jararaca (Serpentes: Viperidae): o papel do segmento sexual renal e do oviduto, BP.PD; 22/16151-7 - Origem e evolução de famílias gênicas de toxinas em serpentes Dipsadidae, BP.PD; 23/01691-9 - Abordagens integradas no processamento de dados biológicos, BP.TT; + mais bolsas vinculadas 22/07935-4 - Escalas da Biodiversidade: estudos integrados de evolução e função de venenos ofídicos nos múltiplos níveis da diversidade., BP.TT; 22/05111-4 - Produção de exposição digital sobre venenos e serpentes, BP.TT; 22/05063-0 - Treinamento em técnicas de geração e análise de transcriptomas, BP.TT; 21/13671-7 - Assistência para trabalhos de campo para coleta de espécimes, venenos e glândulas - com enfoque na região extremo sul do país, BP.TT; 21/09643-8 - Apoio e supervisão de bioinformática para o projeto Escalas da Biodiversidade, BP.TT; 21/09929-9 - Produção de exposição digital sobre venenos e serpentes, BP.TT; 21/10174-2 - Composição e evolução do veneno de serpentes da tribo Hydropsini, BP.MS; 20/15370-1 - Auxílio e organização de expedições para coleta de espécies de ofídios brasileiros e assistência em curadoria da coleção herpetológica (espécimes tecidos, glândulas e venenos) do Instituto Butantan: organização e gerenciamento dos animais no biotério, BP.TT; 21/06270-6 - Suporte na elaboração de peças expositivas e na produção de conteúdo para atividades relacionadas com diversidade e evolução de serpentes e seu veneno, BP.TT; 20/02284-0 - Assistência para preparação de ácidos nucléicos e sequenciamento de nova geração, BP.TT; 20/00235-1 - Apoio à produção de conteúdo e elaboração de peças expositivas e para atividades relacionadas à diversidade e evolução de serpentes e seu veneno, BP.TT; 19/24505-0 - Apoio à produção de material e peças para divulgação científica relacionadas à temática do projeto Escalas da Biodiversidade, BP.TT; 19/21643-3 - Escalas da biodiversidade: estudos integrados de evolução e função de venenos ofídicos nos múltiplos níveis da diversidade, BP.TT; 19/21121-7 - Assistência para trabalhos de campo para coleta de espécimes, venenos e glândulas: com enfoque em ilhas e regiões costeiras, BP.TT; 19/21187-8 - Assistência para trabalhos de campo para coleta de espécimes, venenos e glândulas, curadoria da coleção de espécimes, venenos e glândulas: organização e gerenciamento dos animais no biotério, BP.TT; 19/02958-3 - Apoio à manutenção de serpentes em cativeiro para o estudo de venenos, BP.TT; 19/03587-9 - Escalas da biodiversidade: estudos integrados de evolução e função de venenos ofídicos nos múltiplos níveis da diversidade, BP.TT; 18/25749-8 - Estudo da variabilidade do veneno de serpentes do complexo Bothrops jararaca e sua correlação com os processos de especiação em ilhas continentais, BP.PD; 18/26520-4 - Caracterização da inter-relação entre transcriptomas, miRNomas e proteomas de glândulas de veneno de Bothrops fonsecai e Bothrops cotiara, BP.PD; 18/26067-8 - Apoio à criação e manutenção de serpentes em cativeiro, BP.TT; 18/19071-9 - Estudo da adaptação das serpentes a especificidade de suas dietas: anatomia comparada das glândulas cefálicas de três espécies da tribo Tachymenini (Dipsadidae, Xenodontinae), BP.IC; 18/15753-8 - Enzimas proteolíticas e fosfolipases em venenos de serpentes: distribuição e mecanismos de ação relacionados à toxicidade dos venenos e à digestão das presas, BP.DD; 18/12126-2 - Projeto: assistência de trabalho de campo para amostrar as espécies-alvo de cobra para levantamentos de veneno - com ênfase especial na Mata Atlântica, BP.TT; 18/06320-0 - Supervisão de análise bioinformática para o projeto escalas da biodiversidade, BP.TT; 18/08995-5 - Produção de material educacional e suporte científico para popularização dos resultados da pesquisa evolução molecular de venenos de serpentes, BP.TT; 18/07093-8 - Aquisição de imagens de microtomografia computadorizada de alta resolução e processamento dos dados através do uso de software de segmentação, BP.TT; 18/04494-1 - Escalas da biodiversidade: estudos integrados de evolução e função de venenos ofídicos nos múltiplos níveis da diversidade, BP.TT; 17/24498-9 - Análises venômicas de serpentes Dipsadidae focando em adaptações a ofiofagia, BP.DD; 17/24546-3 - Escalas da biodiversidade: estudos integrados da evolução de serpentes e função do veneno, BP.PD; 17/25089-5 - Evolução do crânio e das glândulas e músculos associados nas serpentes neotropicais das famílias Elapidae, Viperidae e Dipsadidae, BP.PD; 17/24571-8 - Dimensions US-BIOTA São Paulo: escalas da biodiversidade: estudos integrados de evolução e função de venenos ofídicos nos múltiplos níveis da diversidade, BP.TT; 17/22059-8 - Escalas da biodiversidade: estudos integrados da evolução e função do veneno de serpentes, BP.TT; 17/16209-7 - Extração de tecidos e preparo de bibliotecas para análise transcriptômica do projeto escalas da biodiversidade, BP.TT; 17/05280-2 - Produção de material educacional e suporte científico para popularização dos resultados da pesquisa Escaladas da Biodiversidade, BP.TT; 16/25020-2 - Assistência de campo para amostrar as serpentes alvo para estudos com veneno: com especial ênfase na Floresta Atlântica, BP.TT; 16/24849-3 - Produção de material educacional e suporte científico para popularização dos resultados da pesquisa Escaladas da Biodiversidade, BP.TT - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Estudos interdisciplinares Biodiversidade Serpentes Venenos de serpentes Genômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Adaptation | Biodiversity | Evolution | Genomics | Snake | Venom
• Publicação FAPESP: https://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/Brazilian_biodiversity...future_XSzmuX4_29_30.pdf

Resumo

Este projeto irá determinar como inovações secundárias fundamentais dentro dos venenos contribuem com a diversificação nas serpentes avançadas e testar possíveis vieses nos caminhos genéticos que moldaram a rápida evolução fenotípica dos venenos, de forma a compreender o mecanismo que norteia a diversificação no grupo. Primeiro, testaremos a relação entre diversidade e ações de venenos e as taxas de diversificação genética, utilizando mais de 100 espécies das três famílias de serpentes venenosas que ocorrem nos Estados Unidos e no Brasil, coletadas em áreas de biodiversidade excepcionalmente alta. Usando dados de transcriptômica, espectrometria de massas quantitativa e ensaios funcionais vamos estimar a filogenia, quantificar a função e complexidade de venenos, além de testar a relação entre a diversificação dos ciados e a composição dos venenos. Em seguida, iremos avaliar a genética da diferenciação fenotípica é mutações influenciando a produção de venenos, por meio da investigação detalhada de seis pares de espécies (duas de cada grupo) com divergência recente e diferenças significativas nas ações de seus venenos. Para cada uma delas, avaliaremos a importância dos mecanismos pré-transcricionais (ex.: regulação cis ou o número de cópias) e pós-transcricionais (ex.: eficiência de tradução ou microRNAs) que podem ser determinantes na diversidade de toxinas, além de testar se os efeitos do veneno são presa-específicos. Isto irá fornecer detalhes sem precedentes sobre processos microevolutivos que fundamentam uma característica chave que influencia padrões macroevolutivos. Teremos assim uma perspectiva integrada, do nível molecular ao do organismo, sobre processos fundamentais geradores de biodiversidade. (AU)

Publicações científicas

(40)

(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)

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BAYONA-SERRANO, JUAN DAVID; VIALA, VINCENT LOUIS; RAUTSAW, RHETT M.; SCHRAMER, TRISTAN D.; BARROS-CARVALHO, GESIELE A.; NISHIYAMA, JR., MILTON YUTAKA; FREITAS-DE-SOUSA, LUCIANA A.; MOURA-DA-SILVA, ANA MARIA; PARKINSON, CHRISTOPHER L.; GRAZZIOTIN, FELIPE GOBBI; et al. Replacement and Parallel Simplification of Nonhomologous Proteinases Maintain Venom Phenotypes in Rear-Fanged Snakes. Molecular Biology and Evolution, v. 37, n. 12, p. 3563-3575, DEC 2020. (13/07467-1, 16/50127-5, 17/24546-3, 17/24498-9)

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ZAHER, HUSSAM; MURPHY, ROBERT W.; ARREDONDO, JUAN CAMILO; GRABOSKI, ROBERTA; MACHADO-FILHO, PAULO ROBERTO; MAHLOW, KRISTIN; MONTINGELLIL, GIOVANNA G.; QUADROS, ANA BOTTALLO; ORLOV, NIKOLAI L.; WILKINSON, MARK; et al. Large-scale molecular phylogeny, morphology, divergence-time estimation, and the fossil record of advanced caenophidian snakes (Squamata: Serpentes). PLoS One, v. 14, n. 5, MAY 10 2019. (02/13602-4, 07/52144-5, 07/52781-5, 11/50206-9, 16/50127-5, 16/13469-5, 12/08661-3, 12/24755-8, 08/52285-0)

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