Redes Filogenômicas e Transferencia Lateral de Genes

• Processo: 12/17196-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: João Carlos Setubal
• Beneficiário: Luiz Thibério Lira Diniz Rangel
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 14/23975-0 - Transferência horizontal de genes ligados a adaptação a novos nichos em procariotos, BE.EP.DR
• Assunto(s): Biologia computacional Genômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Genômica | Redes filogenômicas | transferência lateral de genes | Bioinformática

Resumo

A transferência horizontal de genes (THG) é o principal meio de evolução bacteriana, que pode ocorrer por 5 mecanismos distintos: transformação, conjugação, transdução, GTAs (Gene Transfer Agents) e nanotubos. Acreditava-se que eventos de THG eram raros, e não teriam um impacto significativo sobre a adaptação dos organismos. Entretanto, hoje em dia sabe-se que estes eventos ocorrem com uma grande frequência, afetando virtualmente todas as famílias gênicas existentes. Este novo entendimento sobre a ocorrência de THG levou a utilização de grafos para representar a evolução de todo o genoma de um organismo, a qual chamamos de redes filogenômicas. Pretendemos utilizar o método de rede filogenômica para estudar o fluxo de transferência lateral de determinadas classes de genes em procariotos. Para montar uma rede filogenômica abrangente pretendemos utilizar todo o conjunto de genomas procarióticos depositados na base de dados RefSeq, além de adicionar informações extraidas de metadados fenotípicos e ecológicos para inferir eventos de THG e confirmar possíveis eventos observados. Utilizaremos esta rede filogenômica extendida para estudar duas possíveis classes gênicas: efetores do sistema secretor do tipo III e/ou genes de fixação de nitrogênio (nif). O sistema efetor do tipo III é o principal mecanismo pelo qual bactérias gram-negativas interagem com seus hospedeiros. A origem evolutiva dos efetores, proteínas secretadas e que são responsáveis por causar a infecção, é bastante confusa e não se sabe se são dispersos horizontalmente ou sofrem seguidas evoluções de novo. A ação dos genes nif na fixação de nitrogênio é bem conhecida e o papel da THG em sua evolução está bem descrito na literatura. Contudo, a identificação de quais espécies são capazes de assimilar nitrogênio é um processo complexo, no qual a compreensão do fluxo de transferência destes genes pode auxiliar.

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)

RANGEL, LUIZ THIBERIO; MARDEN, JEREMIAH; COLSTON, SOPHIE; SETUBAL, JOAO CARLOS; GRAF, JOERG; GOGARTEN, JOHANN PETER. Identification and characterization of putative Aeromonas spp. T3SS effectors. PLoS One, v. 14, n. 6, JUN 4 2019. (14/23975-0, 12/17196-2)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

RANGEL, Luiz Thibério Lira Diniz. O papel de transferência horizontal de genes na história evolutiva de duas classes de genes em bactérias. 2017. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Matemática e Estatística (IME/SBI) São Paulo.