Desenvolvimento de pipeline de análises de dados de genômica e transcriptômica para a identificação de genes alvos para silenciamento (RNAi) do patôgeno M. incognita.

• Processo: 21/09704-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2021
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética
• Pesquisador responsável: Henrique Marques Barbosa de Souza
• Beneficiário: Giovana Motta de Oliveira
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Análise de dados Genômica Peste Interferência de RNA Transcriptômica Biologia computacional Parasitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de Dados | Genômica | Parasita | Peste | Prospecção de Genes Alvo | RNAi | Transcriptômica | Bioinformática

Resumo

O silenciamento de genes através de RNAi revolucionou o estudo da função de genes, particularmente em insetos não-modelo e genomas de espécies ainda não sequenciados, que é o caso da maioria das pragas agrícolas hoje. Um dos passos mais importantes do desenvolvimento da tecnologia de RNAi para o controle de pragas e doenças agrícolas é a escolha do gene alvo. Nesse contexto, a análise de transcriptoma é uma abordagem muito interessante, pois permite a identificação de inéditos genes candidatos baseado em seus perfis transcricionais, além de diversas outras abordagens. A busca de genes alvos por análises de transcriptoma requer o desenvolvimento de pipelines de bioinformática, que a depender do contexto do dado, pode ser iniciado com a montagem de novo (ou com referência) do transcriptoma, anotação funcional dos transcritos, cálculo da expressão gênica diferencial nas diversas condições experimentais de interesse, análises de agrupamento de famílias gênicas na busca de alvos que não possuem parálogos, dentre outros. Assim, o objetivo deste trabalho é desenvolver um pipeline de análises de dados de genômica e transcriptômica para a identificação de genes alvos para silenciamento (RNAi). Para tal, dados públicos de genômica e transcriptômica do nematóide Meloidogy incógnita serão utilizados nesse projeto. Os nematóides parasitas de plantas atualmente constituem a maior parte das pragas agrícolas que atacam cultivares importantes do ponto de vista agronômico em todo o mundo. Dentre as várias estratégias para controlar sua propagação, a técnica de RNA de interferência (RNAi) tem se mostrado bastante viável e eficiente. Isso porque é possível, a partir do seu manejo, identificar genes vitais e essenciais, dada a anotação funcional de proteínas e análise de expressão diferencial, a fim de compreender o desenvolvimento completo de todas as etapas da vida desses animais. silenciar esses componentes do gene para possível extermínio de genes-alvo selecionados. Assim, o foco deste projeto é o endoparasita Meloidogyne Incognita (ou nematóide das galhas), uma praga que reduz a produtividade das lavouras, em todo o mundo, de 5 a 10% ao ano, estando concentrada principalmente nas regiões tropical e subtropical do globo.Entre os sintomas identificados associados à infecção por esse nematóide estão clorose nas folhas das plantas, retardo de crescimento e agravamento das deficiências nutricionais. Além disso, sabe-se que as espécies mais devastadoras desse nematóide realizam reprodução assexuada ameótica, ou seja, partenogênese, e que não existe genoma poliplóide dessas variantes, existem muitas regiões duplicadas, com uma divergência de nucleotídeos média entre as espécies de aproximadamente ~ 8 %, marcado por eventos de hibridização, e ~ 0,02% entre variantes da mesma espécie, mas com origem geográfica diferente. Dessa forma, os transcritos de DNA desse animal foram gerados a partir da disponibilidade de uma grande biblioteca de dados públicos do genoma e do transcriptoma, para sua posterior análise da expressão diferencial dos diferentes estágios do ciclo de vida do nematóide. eles: ovo, J2 (segunda fase da vida), J3 (terceira fase da vida), J4 (quarta fase da vida), juvenil e adulto, contendo 3 réplicas para cada fase da vida. Também serão utilizados banco de dados públicos contendo 10 amostras de genoma de populações variantes da praga em estudo, com alta cobertura (> 100x), que são compatíveis com diferentes cultivares e habitam diferentes origens geográficas, a fim de tomar essas variações genômicas (SNPs) entre as populações de nematóides em consideração, enquanto selecionaremos genes-alvo comuns a todos eles. As cultivares pertencem todas ao território brasileiro e são: soja (2 de Londrina-PR), fumo (uma de Mercedes-PR e outra de Sombrio-SC), café (1 de São Jorge do Patrocínio), algodão (1 de Umarama-PR, outra de Campo Verde-MG, e outra de Vargme Grande do Sul-SP), melancia (1 de Londrina-PR) e pepino (Piracaíba-SP).