Caracterizando regiões promotoras: protocolo de análise de arquiteturas de promotores utilizando dados de expressão e sua aplicação em cana-de-açúcar

Autor(es)

Alícia Lie de Mélo

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Matemática e Estatística (IME/SBI)
• Data de defesa: 2024-09-20

Membros da banca

Glaucia Mendes Souza; Ariane Machado Lima; Robson Francisco de Souza; Marcelo Menossi Teixeira

• Orientador: Glaucia Mendes Souza; Alan Mitchell Durham

Resumo

A cana-de-açúcar é amplamente reconhecida por sua utilização na produção de açúcar e bebidas alcoólicas, mas também desempenha um papel crucial na geração de energia como biocombustível, carvão e outros materiais combustíveis. Dada essa diversidade de aplicações, desenvolver plantas com características mais adaptadas para cada finalidade é estratégico para aumentar a eficiência na produção desses produtos. Tal estratégia envolve o conhecimento das redes de regulação do metabolismo, bem como o desenvolvimento de ferramentas biotecnológicas para rearranjar as conexões da rede de forma a produzir uma planta com as características desejadas. Para isso, é necessário caracterizar a região promotora, o que pode ser feito a partir da análise da composição dos sítios de ligação dos fatores de transcrição nela presentes. Este tipo de estudo pode ser dividido em duas abordagens: i) detecção de sítios de ligação de fatores de transcrição com motivos conhecidos, e ii) descoberta ab initio de motivos. Essas duas abordagens foram combinadas em um pipeline de análise da região promotora, no qual o promotor é definido como uma região de 800 bp à montante do TSS e as sequências foram mascaradas para regiões de baixa complexidade. O software FIMO foi utilizado para detectar motivos conhecidos descritos no banco de dados PlantTFDB. A nova análise de descoberta ab initio de motivos foi baseada em um trabalho anterior desenvolvido em nosso grupo e foi melhorada com etapas adicionais de filtragem para garantir resultados mais confiáveis. Para relacionar a expressão gênica com a arquitetura promotora, foi desenvolvido um script que seleciona arquiteturas de promotores com base na clusterização dos perfis de expressão. Além disso, um conjunto de genes responsivos à seca e outro conjunto expressos em folha foram analisados usando esse protocolo, resultando na identificação de arquiteturas de promotores candidatas relacionadas à resposta à seca e específicas do tecido foliar, com potencial aplicação biotecnológica na cana-de-açúcar. (AU)

• Processo FAPESP: 18/17561-9 - Elementos regulatórios do metabolismo de carbono em cana-de-açúcar
• Beneficiário: Alícia Lie de Melo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto