Análise do transcriptoma de Rhizophora mangle: adaptações de árvores extremófilas em um cenário de mudanças climática = Analysis of the Rhizophora mangle's transcriptome: adaptations to extremophilic trees within a scenario of climate changes

Autor(es)

Stephanie Karenina Bajay

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2017-06-05

Membros da banca

Anete Pereira de Souza; Renato Vicentini; André Fujita

• Orientador: Anete Pereira de Souza; Marcelo Mendes Brandão

Resumo

Os manguezais são ecossistemas extremamente importantes em termos de biodiversidade aquática e terrestre, possuindo peculiaridades em termos de características e composição de seus habitats, sendo considerado um ambiente extremo para a sobrevivência de plantas vasculares. No litoral Brasileiro, a composição arbórea dos manguezais é restrita a apenas seis espécies evolutivamente adaptadas à complexidade funcional destes ecossistemas. Rhizophora mangle é uma das espécies mais abundantes deste ecossistema na costa Atlântica do litoral Americano. Estudos com marcadores microssatélites neutros na espécie apontaram uma forte estruturação populacional que divide a espécie em dois grandes grupos no Brasil: um ao norte e outro ao sul do Rio Grande do Norte. O estudo genômico de R. mangle pode fornecer um acréscimo às informações já existentes sobre mecanismos que influenciam na distribuição da diversidade e nas respostas adaptativas desta planta ao ambiente que ocupa. Apesar de ser conhecida a importância dos manguezais na estabilidade geomórfológica da linha de costa, na preservação da biodiversidade e na manutenção dos seus serviços ecossitêmicos, estes ecossistemas estão constantemente ameaçados pelas ações antrópicas e pelas mudanças climáticas globais (MCG). A capacidade de adaptação e regeneração das espécies verdadeiras de mangue face às perturbações e mudanças nas condições ambientais é dependente, além das características físico-ambientais de cada ambiente de mangue, das adaptações fenotípicas e genotípicas em resposta as condições ambientais. Este projeto propõe o sequenciamento do transcriptoma e elaboração do perfil de expressão gênica de indivíduos que caracterizem populações naturais de R. mangle nos extremo sul e norte da sua ocorrência na costa brasileira. Este estudo visa compreender como diferentes pressões seletivas associadas às MCG podem afetar os padrões e níveis da expressão gênica em populações naturais de R. mangle, permitindo a elaboração de melhores estratégias para conservação e manejo dos recursos genéticos de R. mangle e de seus habitats. Utilizando os dados do sequenciamento pela técnica de RNA-seq de R. mangle, foram testadas montagens de novo com três software de montagem, CLC, Trinity e Mira. A montagem final do transcriptoma foi gerada a partir da união entre a montagem gerada pelo Mira e pelo Trinity, mantendo os transcritos comuns e hibridando os transcritos únicos de cada montagem. Desta forma, foi possível obter melhores métricas de montagem. Um total de 50.379.733 reads paired-end foram utilizadas para a montagem de novo de R. mangle em 72.054 unigenes com N50 de 1350 pb. Um total de 34% de contigs/unigenes foram anotados no banco de dados Swiss-Prot e 43,86% de contigs/unigenes anotados no Non-Redundant Protein Database (NR) do National Center for Biotechnology Information (NCBI). Foram identificadas 22.669 ORFs completas nos transcritos de R. mangle e um total de 18.888 contigs forneceu informações de domínios e famílias de sequências de proteínas identificadas pela ferramenta InterProScan. Foram também identificadas 11.751 repetições de sequências simples (SSRs) e 46.508 variantes SNPs no alinhamento das reads das amostras de Santa Catarina e 87.813 SNPs nas reads das amostras do Pará. Dentre as variantes SNPs detectadas, 20.741 foram comuns entre ambas populações. Através da anotação funcional por termos de ontologia gênica (GO), foram identificados 159 termos em " response to stress", que podem estar associados ao ambiente ostil que R. mangle habita. Para a validação dos resultados do sequenciamento e das análises de bioinformática, 11 genes diferencialmente expressos foram selecionados para validação em RT-PCR (PCR em tempo real), confirmando os resultados de análise de abundância de reads do RSEM (AU)

• Processo FAPESP: 14/11426-1 - Análise do transcriptoma de Rhizophora mangle: adaptações de árvores extremófilas em um cenário de mudanças climáticas
• Beneficiário: Stephanie Karenina Bajay
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado