Texto completo
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| Autor(es): |
Mariane de Mendonça Vilela
Número total de Autores: 1
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| Tipo de documento: | Tese de Doutorado |
| Imprenta: | Campinas, SP. |
| Instituição: | Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia |
| Data de defesa: | 2015-08-28 |
| Membros da banca: |
Michel Georges Albert Vincentz;
Diego Mauricio Riaño Pachón;
Antonio Augusto Franco Garcia;
Gabriel Rodrigues Alves Margarido;
Prianda Rios Laborda
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| Orientador: | Marie Anne Van Sluys; Michel Georges Albert Vincentz |
| Resumo | |
A cana-de-açúcar é uma gramínea de importância econômica mundial, responsável por cerca de 80% da produção de açúcar do mundo. Além disso, é importante fonte de energia renovável, o que tem despertado interesse e investimentos visando melhor conhecer sua genética e fornecer subsídios para aumentar a eficiência dos programas de melhoramento. Sabe-se que a cana-de-açúcar possui um dos genomas de plantas mais complexos que se conhece. Suas cultivares (cv.), como é o caso da cv. R570, apresentam duas organizações cromossômicas distintas, sendo cerca de 80% do genoma originário da espécie 'Saccharum officinarum' (2n = 8x = 80) e 15-25% de 'Saccharum spontaneum' (2n = 5x a 16x = 40 a 128), incluindo certo grau de aneuploidia. Os genomas ancestrais são considerados autopoliploides e a meiose é considerada bivalente com herança polissômica. No entanto, os processos que moldaram os genomas do gênero 'Saccharum' e como esses genomas estão evoluindo são questões que ainda precisam ser mais bem definidas. Além disso, a regulação da expressão gênica neste contexto genômico tão redundante é ainda pouco compreendida. Por este motivo, o presente trabalho, que se encaixa em um esforço para sequenciar o genoma monoploide da cana-de-açúcar, teve como objetivo analisar três regiões genômicas da cv. R570 contendo genes provavelmente cópia única em cana-de-açúcar, os genes LFY ('Leafy'), PHYC ('Fitocromo C') e TOR ('Target of Rapamycin'). Vinte e sete BACs (Bacterial Artificial Chromosome), dez de LFY, sete de 'PHYC' e dez de 'TOR' foram sequenciados, montados, anotados e comparados entre si e com as regiões ortólogas de sorgo e arroz, resultando em sete haplótipos (possíveis versões homo/homeólogas) distintos de 'LFY', quatro de 'PHYC' e sete de 'TOR'. Os haplótipos dos três genes (possivelmente alelos) tiveram sua expressão avaliada e, juntamente com alguns elementos de transposição sintênicos, foram analisados quanto ao seu modo de evolução. Como esperado, as regiões genômicas da cana-de-açúcar apresentam elevado grau de conservação, quanto ao conteúdo e organização gênica, comparando-se com sorgo e arroz. No entanto, os BACs de R570 apresentaram de quatro até 15 elementos de transposição cada, enquanto nas outras espécies apenas um elemento foi identificado na região genômica de 'PHYC' de sorgo, indícios de uma amplificação de elementos de transposição no genoma da cana-de-açúcar. Os dados ainda sugerem que todos os haplótipos são funcionais, uma vez que todos estão sob seleção purificadora (dN/dS < 1), porém, não participam de maneira equivalente para a expressão do gene. Para os haplótipos de TOR foi possível identificar dois grupos filogenéticos, provavelmente representantes de 'S. officinarum' e 'S. spontaneum' e que teriam divergido entre 2,5 e 3,5 milhões de anos atrás. As análises também revelaram que pelo menos um evento de duplicação genômica ocorreu na linhagem que deu origem a' S. officinarum', após sua separação de 'S. spontaneum'. Estes resultados permitiram avançar no conhecimento sobre a história evolutiva do gênero Saccharum e de como as cultivares modernas de cana-de-açúcar organizam seu genoma e regulam a expressão dos vários haplótipos homo/homeólogos (AU) | |
| Processo FAPESP: | 10/02610-2 - Variação alélica em cana-de-açúcar: quantificação do polimorfismo de sequência |
| Beneficiário: | Mariane de Mendonça Vilela |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado Direto |