Dissecando padrões de expressão no transcriptoma de colmos imaturos de cana-de-açúcar: da metodologia à biologia

Autor(es)

Victor Hugo de Mello Pessoa

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2020-08-05

Membros da banca

Gabriel Rodrigues Alves Margarido; Ana Maria Benko Iseppon; Milton Yutaka Nishiyama Junior

• Orientador: Gabriel Rodrigues Alves Margarido

Resumo

O genoma da cana-de-açúcar é, de várias formas, o mais complexo dentre as plantas cultivadas, devido à sua alta ploidia, heterozigosidade e histórico de eventos de hibridização. Apesar de esforços nos últimos anos para se construírem três referências genômicas por grupos distintos, estas sequências ainda representem uma informação incompleta sobre os genomas de cana-de-açúcar. A presente dissertação contempla duas análises centrais para explorar o transcriptoma de cana-de-açúcar, visando trazer informações biológicas sobre a expressão gênica em colmos imaturos bem como reflexões metodológicas para o planejamento de experimentos de expressão diferencial. O primeiro capítulo apresenta uma comparação metodológica de duas estratégias visando ilustrar a influência de réplicas biológicas para plantas propagadas vegetativamente, como é o caso da cana-de-açúcar. Estas análises compararam o uso de clones ao uso de um conjunto diverso de genótipos como componentes dos grupos contrastantes de amostras. Os resultados indicam que o uso de clones permitiu a detecção de um maior número de genes diferencialmente expressos, provavelmente incluindo genes de efetivo interesse entre genes induzidos em genótipos específicos. Por outro lado, o uso de genótipos diversos proporcionou menos genes diferencialmente expressos, mas com aparentemente maior proporção de genes biologicamente relevantes. Esta proposição foi corroborada tanto pelos resultados do enriquecimento funcional quanto pelo conjunto de genes detectados em comum pelas estratégias. O segundo capítulo apresenta uma investigação biológica sobre os mecanismos genéticos pelos quais ocorre a partição de carbono em colmos apicais, onde o processo de acúmulo de sacarose não está desenvolvido. Genes diferencialmente expressos foram identificados para metabolismo e transporte de sacarose, tais como os genes de sacarose sintase, invertases e transportador de sacarose. Entretanto, o fenômeno mais notável relativo à partição de carbono foi a biossíntese de componentes da parede celular. Estes estudos podem trazer novas perspectivas para pesquisas sobre genética de cana-de-açúcar, por apresentarem um conjunto de genes de interesse para o metabolismo de açúcares e fibra, bem como conduzindo a uma escolha consciente do delineamento experimental para análises de RNA-Seq. (AU)

• Processo FAPESP: 18/21345-0 - Comparação de estratégias de amostragem em estudos de expressão gênica diferencial
• Beneficiário: Victor Hugo de Mello Pessoa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado