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Descobrindo o genoma de Passiflora organensis: uma referência em Passifloraceae e para estudos evolutivos

Processo: 19/07838-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2019
Vigência (Término): 31 de agosto de 2022
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
Pesquisador responsável:Maria Lúcia Carneiro Vieira
Beneficiário:Zirlane Portugal da Costa
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Assunto(s):Retroelementos   Passifloraceae   Genômica   Genômica comparativa   Elementos de DNA transponíveis

Resumo

O gênero Passiflora é o mais rico da família Passifloraceae, com muitas espécies de ocorrência no Brasil, colocando o país em uma posição privilegiada em relação aos recursos genéticos. As passifloras são cultivadas para diversos fins, principalmente para o consumo in natura e produção de suco. As principais espécies cultivadas no Brasil são: Passiflora edulis (maracujá amarelo e roxo) e P. alata (maracujá doce). Devido à qualidade dos frutos e a industrialização do suco, o maracujá amarelo está presente em 95% dos pomares. Entretanto, pouco se sabe sobre a genética e genômica da espécie, sendo o nosso grupo de pesquisa pioneiro, gerando informações acerca desses aspectos. Visando conhecer o genoma de P. edulis, foi construída uma biblioteca genômica inserida em BACs, que cobre 6× o genoma da espécie. Inicialmente, foram obtidas 10.000 sequências (de até 1.000 pb), totalizando 6,2 Mb, cuja caracterização forneceu a primeira visão acerca desse genoma. Posteriormente, cerca de 112 insertos (100.000 pb cada) foram selecionados para o sequenciamento completo, obtendo 10,4 Mb de dados, totalizando ~1% do genoma. Esta região é rica em genes e 1.883 genes foram preditos. No entanto, não há genoma completo de referência para Passifloraceae. Um genoma de referência contribuiria para diversas análises genéticas, moleculares e de evolução. Porém, a obtenção de genomas de plantas, principalmente genomas grandes, como é o caso do genoma de P. edulis (1.230 Mb), não é uma tarefa trivial, sendo o custo ainda limitante. Assim, este projeto visa obter o genoma completo de Passiflora organensis, uma espécie nativa do Brasil, com o menor genoma do gênero (250 Mb), disponibilizando um genoma de referência para Passifloraceae. P. organensis pertence ao subgênero Decaloba, com 2n= 12, diferentemente de P. edulis que pertence ao subgênero Passiflora, com 2n= 18. Será utilizada a metodologia de sequenciamento de leituras longas, plataforma Pacbio, permitindo uma montagem de alta qualidade. As sequências serão caracterizadas através da predição de genes e anotação funcional, e caracterização e distribuição cromossômica de elementos transponíveis. Este projeto tem parceria com o CNRGV-INRA (França), onde se pretende realizar um estágio no 1o ano do pós-doutorado, visando conduzir as análises de bioinformática e daí iniciar estudos comparativos com as sequências de P. edulis. Os resultados obtidos constituirão um banco de dados para a família Passifloraceae, que será disponibilizado à comunidade científica.

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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)
COSTA, ZIRLANE PORTUGAL; VARANI, ALESSANDRO MELLO; CAUZ-SANTOS, LUIZ AUGUSTO; SADER, MARIELA ANALIA; GIOPATTO, HELENA AUGUSTO; ZIRPOLI, BRUNA; CALLOT, CAROLINE; CAUET, STEPHANE; MARANDE, WILLIAN; SOUZA CARDOSO, JESSICA LUANA; PINHEIRO, DANIEL GUARIZ; KITAJIMA, JOAO PAULO; DORNELAS, MARCELO CARNIER; HARAND, ANDREA PEDROSA; BERGES, HELENE; MONTEIRO-VITORELLO, CLAUDIA BARROS; CARNEIRO VIEIRA, MARIA LUCIA. A genome sequence resource for the genus Passiflora, the genome of the wild diploid species Passiflora organensis. PLANT GENOME, JUL 2021. Citações Web of Science: 0.
SADER, MARIELA; VAIO, MAGDALENA; CAUZ-SANTOS, LUIZ AUGUSTO; DORNELAS, MARCELO CARNIER; VIEIRA, MARIA LUCIA CARNEIRO; MELO, NATONIEL; PEDROSA-HARAND, ANDREA. Large vs small genomes in Passiflora: the influence of the mobilome and the satellitome. PLANTA, v. 253, n. 4 APR 2021. Citações Web of Science: 0.
CAUZ-SANTOS, LUIZ AUGUSTO; DA COSTA, ZIRLANE PORTUGAL; CALLOT, CAROLINE; CAUET, STEPHANE; ZUCCHI, MARIA IMACULADA; BERGES, HELENE; VAN DEN BERG, CASSIO; CARNEIRO VIEIRA, MARIA LUCIA. A Repertory of Rearrangements and the Loss of an Inverted Repeat Region in Passiflora Chloroplast Genomes. GENOME BIOLOGY AND EVOLUTION, v. 12, n. 10, p. 1841-1857, OCT 2020. Citações Web of Science: 0.

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