Genômica comparativa e evolução molecular de plantas carnívoras do gênero Utricularia (Lentibulariaceae)

• Processo: 18/02285-6
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2018
• Vigência (Término): 31 de maio de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Alessandro de Mello Varani
• Beneficiário: Saura Rodrigues da Silva
• Instituição-sede: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal , SP, Brasil
• Assunto(s): Genômica comparativa Elementos de DNA transponíveis Evolução molecular Organelas Plantas carnívoras Utricularia

Resumo

As plantas carnívoras da família Lentibulariaceae, que compreendem os gêneros Pinguicula, Genlisea e Utricularia, atraíram atenção da comunidade científica nos últimos anos, por serem consideradas candidatas à planta-modelo, não somente por suas adaptações morfológicas e fisiológicas para a obtenção alternativa de nutrientes, mas também pelo fácil cultivo em laboratório, assim como pelas características genômicas intrigantes. Neste aspecto, as espécies do gênero Utricularia podem apresentar genomas variando entre 79Mb a 706Mb e, com espécies de Genlisea, possuem os menores genomas conhecidos para angiospermas. Eventos independentes de propagação de elementos transponíveis (TEs) e duplicações genômicas contribuíram para a expansão genômica, enquanto que a redução genômica é relacionada à presença de poucos TEs e duplicações, associado a altas taxas de substituição nucleotídica, possivelmente relacionadas a carnivoria, ou mesmo à seleção positiva de genes. Em adição, o genoma organelar de Utricularia apresenta características peculiares, como, por exemplo, a pseudogenização e deleção no cpDNA de genes do complexo NAD (P) H-dehydrogenase (ndh) em espécies de hábitat terrestre. O mtDNA apresenta genes ndh e diversos outros genes de origem do cpDNA, fragmentos de TEs, repetições e duplicações. Do ponto de vista filogenético, são observadas incongruências relacionadas à posição de determinadas seções ou espécies, com táxons parafiléticos e polifiléticos. Portanto, a presente proposta pretende estudar 24 espécies de Utricularia sequenciadas por nosso grupo de pesquisa, utilizando genômica comparativa e filogenômica para: a) estimar o tamanho, montar, anotar e comparar os genomas nucleares e organelares; b) inferir a diversidade e papel do TEs e duplicações com processo de contração e expansão genômica; c) estudar os processos que norteiam a evolução dos genes ndh e transferência lateral entre organelas; d) propor novas hipóteses filogenéticas robustas entre as espécies de Utricularia, fundamentadas em genes organelares e nucleares. (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)

SILVA, SAURA R.; MORAES, ANA PAULA; PENHA, HELEN A.; JULIAO, MARIA H. M.; DOMINGUES, DOUGLAS S.; MICHAEL, TODD P.; MIRANDA, VITOR F. O.; VARANI, ALESSANDRO M. The Terrestrial Carnivorous Plant Utricularia reniformis Sheds Light on Environmental and Life-Form Genome Plasticity. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 21, n. 1 JAN 1 2020. Citações Web of Science: 0.

SILVA, SAURA R.; PINHEIRO, DANIEL G.; PENHA, HELEN A.; PLACHNO, BARTOSZ J.; MICHAEL, TODD P.; MEER, ELLIOTT J.; MIRANDA, VITOR F. O.; VARANI, ALESSANDRO M. Intraspecific Variation within the Utricularia amethystina Species Morphotypes Based on Chloroplast Genomes. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 20, n. 24 DEC 2019. Citações Web of Science: 0.