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Levantamento e caracterização de elementos casposons em genomas bacterianos e de arquéias

Processo: 19/15228-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de setembro de 2019
Vigência (Término): 31 de agosto de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Arthur Gruber
Beneficiário:Táriky Meirelles Rocha
Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Sistemas CRISPR-Cas   Imunidade adaptativa   Células procarióticas

Resumo

Elementos genéticos móveis (MGE) são entidades biológicas que conseguem inserir seu conteúdo genético no cromossomo de uma célula hospedeira. A importância de MGEs na biologia de procariotos e eucariotos tem sido cada vez mais reconhecida. Recentemente, foi descoberto um novo grupo de elementos autossintetizantes, os casposons, A elucidação da posição ancestral de sua endonuclease Cas1 na filogenia dessa família de proteínas sugere que esses elementos tiveram um papel fundamental no desenvolvimento do sistema de imunidade adaptativa de procariotos e na origem do sistema CRISPR-Cas. Nosso grupo desenvolveu recentemente duas ferramentas: o TABAJARA para a o desenho e construção racional de HMMs de perfil, e o e-Finder, para a utilização de desses modelos para a detecção de elementos multigênicos a partir de genomas montados. Este projeto tem como objetivo construir HMMs de perfil específicos das proteínas Cas1 e PolB de casposons com o programa TABAJARA e utilizá-los para realizar um amplo levantamento desses elementos na base de genomas PATRIC com o programa e-Finder. Os elementos serão caracterizados em relação à sua estrutura, funções e relações evolutivas. Nosso grupo já possui uma colaboração com o Dr. Mart Krupovic (Instituto Pasteur, Paris), o descobridor desses elementos móveis, e uma prova de princípio realizada recentemente demonstrou a viabilidade da nossa proposta. Um maior conhecimento da diversidade dos casposons pode revelar novos aspectos importantes na evolução e diversidade desses elementos, seu papel na origem dos CRISPRs e o desenvolvimento da imunidade adaptativa de procariotos.