Sequenciamento do genoma da serpente Bothrops jararaca para caracterização da estrutura gênica de toxinas e seus elementos regulatórios

Resumo

A maioria dos estudos envolvendo venenos de serpentes baseou-se em abordagens como a Bioquímica tradicional e a Biologia Molecular, contribuindo para diversos campos das ciências biológicas. As técnicas de caracterização global, como a proteômica e a transcriptômica, enriqueceram este conhecimento ao indicar a complexa organização gênica das famílias de toxina e a presença de processos evolutivos moleculares importantes, como evolução acelerada, exon shuffling, convergência funcional, retrotransposição, etc. Surpreendentemente, apesar de todo o conhecimento adquirido, a base molecular dos genomas das serpentes é pouquíssimo conhecida. Mesmo na Era do Sequenciamento de Nova Geração (NGS), nenhum genoma de serpente venenosa, brasileira ou não, foi resolvido. Além disso, o grupo "Squamata" (cobras e lagartos) mantém-se particularmente pouco explorado quando comparado aos diversos outros grupos de vertebrados. Este projeto tem como objetivo realizar o sequenciamento com alta cobertura do genoma da serpente Bothrops jararaca - a espécie de maior importância médica no Brasil. Para tanto, devemos primeiro construir bibliotecas tipo shotgun e mate-pair para realizar corridas de Sequenciamento de Nova Geração (NGS) usando a tecnologia Illumina. As bibliotecas mate-pair serão construídas usando fragmentos de diferentes tamanhos visando um melhor mapeamento, conforme demonstrado para a resolução de genomas de outros vertebrados. Sequências complementares mais longas (> 400pb) serão obtidas pela tecnologia 454 em equipamento Roche-GSFLX. Bibliotecas em BAC também serão construídas e sequenciadas em um equipamento 454-GSJunior, a fim de se obter segmentos mais longos e contínuos do genoma. Esses BACs poderão ser escolhidos de forma aleatória ou selecionados com sondas contra cDNAs de toxinas de interesse. Todas as sequências geradas serão montadas para produzir contigs e scaffolds do genoma. Esses permitirão que obtenhamos um grande conjunto de segmentos genômicos que poderão ser selecionados in silico. Com isso, esperamos identificar e caracterizar genes de toxinas, genes envolvidos na produção e secreção do veneno, elementos retrotransponíveis e outros elementos relevantes para a evolução do sistema venenífero. (AU)