Modelagem, análise, e comparação de múltiplas redes metabólicas de cana-de-açúcar para investigar os mecanismos de progressão da doença do carvão

Resumo

Organismos vivos podem ter suas redes metabólicas modeladas com base na teoria dos grafos, e a integração dessas redes com dados ômicos tem sido demonstrada como uma importante estratégia esclarecer as relações entre genótipo e fenótipo. Nesta proposta, pretendemos estabelecer redes metabólicas de cana-de-açúcar e integrar essas redes à dados de transcriptômica para investigar a interação da cana-de-açúcar com o carvão (Sporisorium scitamineum). O método que será desenvolvido contribuirá para o melhor entendimento da modulação do metabolismo da cana-de-açúcar durante a interação com o carvão, mas também será possível a sua aplicação a outros patossistemas da cana-de-açúcar. Assim, pretendemos atribuir a anotação metabólica funcional de organismos modelo à uma coleção de sequências codificantes de cana-de-açúcar. As redes metabólicas serão então estabelecidas com base na teoria dos grafos usando a programação Python3. Reações ou proteínas serão utilizadas como nós nas redes, com as conexões entre os nós realizadas através de arestas se houver uma interação bioquímica entre os nós. Dados de transcriptoma de dois genótipos de cana-de-açúcar com diferentes graus de resistência ao carvão serão usados para ponderar os nós e arestas das redes, e várias estatísticas serão calculadas. Espera-se que as comparações através do alinhamento de redes evidencie as divergências do sistema imunológico entre os genótipos de cana-de-açúcar. (AU)