Curadoria na montagem ea notação de genomas bacterianos

• Processo: 24/14868-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia
• Pesquisador responsável: Marie-Anne Van Sluys
• Beneficiário: Guilherme Yudi Aiabe Sagawa
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/17545-8 - Contribuição de genes, genomas e elementos de transposição na interação entre plantas e micro-organismos: estudo de caso em cana-de-açúcar, AP.BIOEN.TEM
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Anotação de Genoma | Montagem de genoma | Xanthomonas albilineans | Bioninformática

Resumo

O avanço tecnológico no campo da genômica, especialmente com o sequenciamento de nova geração (NGS), tem revolucionado a biologia ao permitir a obtenção rápida e precisa de dados genéticos. Após o sequenciamento, a montagem de genomas, seja de novo ou baseada em referência, reconstrói a sequência completa de um organismo a partir dos fragmentos sequenciados, embora enfrente desafios como regiões repetitivas e contaminações. A anotação subsequente, essencial para compreender a funcionalidade genética, identifica genes e suas funções usando ferramentas e bancos de dados especializados. Tanto o genoma montado quanto sua anotação são depositados em bancos de dados continuamente atualizados, que fornecem referências cruciais para aprimorar futuras montagens e anotações. Revisitar regularmente esses repositórios é fundamental para manter as análises genômicas precisas e atualizadas.As bactérias do gênero Bradyrhizobium e Azospirillum são importantes bactérias fixadoras de nitrogênio e promotoras de crescimento, essenciais para a agricultura sustentável. Conhecer seus genomas é crucial, mas entender os genes presentes e suas funções é igualmente vital. Manter as anotações desses genomas atualizadas é fundamental para explorar plenamente seu potencial biotecnológico, permitindo avanços na melhoria de culturas e no desenvolvimento de tecnologias agrícolas inovadoras.Por outro lado, estirpe de Xanthomonas albilineans Xa8044 é um patógeno responsável por causar a doença da escaldadura da folha com maior severidade que as demais linhagens, representando uma grande ameaça para o cultivo de cana-de-açúcar. Compreender seu genoma é de extremo interesse agrícola, pois pode revelar os fatores genéticos que contribuem para sua agressividade e os sintomas severos da doença. A análise genômica detalhada dessa bactéria pode fornecer insights valiosos para o desenvolvimento de estratégias de controle e manejo, mitigando o impacto negativo nas colheitas e promovendo a saúde das plantações. Entretanto, a X. albilineans Xa8044 ainda não apresenta seu genoma fechado, a partir dos 28779 reads gerados no seu sequenciamento três contigs de tamanhos diferentes foram montados: 2,4 Mb, 1,4 Mb e 5 Kb. Assim, a curadoria no processo de montagem do genoma pode resolver o problema encontrado e fechar o genoma da bactéria patógena.Dessa forma, o projeto proposto tem como objetivo treinar o bolsista na análise genômica de bactérias de interesse agronômico. Os organismos selecionados já foram sequenciados usando a plataforma ONT (Giordano et. al., 2016) e é uma parceria entre o GaTElab, IAC e EMBRAPA. Pretende-se realizar a montagem dos genomas, sua curadoria, a partir de sequências brutas de sequenciamento. Em seguida, será realizada a anotação de genes utilizando ferramentas variadas de bioinformática e o depósito dos dados obtidos nos grandes bancos de dados.