Caracterização molecular de genes endógenos no genoma da cana-de-açúcar por captura e sequenciamento de DNA de terceira geração (2023)
- Authors:
- Autor USP: POLETTO, ISABELLA DE OLIVEIRA CONTE - CENA
- Unidade: CENA
- DOI: 10.11606/D.64.2023.tde-27082024-150345
- Subjects: BIOINFORMÁTICA; BIOLOGIA MOLECULAR VEGETAL; DADOS DE SEQUÊNCIA MOLECULAR; GENÔMICA
- Keywords: Captura por hibridização. Cana-de-açúcar. Sequenciamento via nanoporos. Genes endógenos; Hybridization capture. Sugarcane. Nanopore sequencing. Endogenous genes
- Language: Português
- Abstract: A caracterização molecular de genes endógenos, assim como a determinação do número de cópias e identificação das regiões que flanqueiam estes genes, permite expandir o conhecimento genômico de uma cultura e também estabelecer um padrão referencial que pode ser utilizado como comparativo em diversas análises moleculares. Devido à complexidade elevada do genoma de cana-de-açúcar: alto nível de poliploidia, aneuploidia frequente e instabilidade meiótica, a busca e caracterização de genes endógenos de cópia única é bastante desafiadora. O enriquecimento através da captura por hibridização seguido do sequenciamento de terceira geração desenvolvido pela Oxford Nanopore Technologies (ONT) foi proposto como uma alternativa acessível para mitigar as dificuldades descritas na localização de genes endógenos de cópia única que possam ser utilizados como referência, buscando substituir análises como o Southern Blot (SB) e fornecendo dados completos da região codificadora dos genes e as regiões flanqueadoras. Para implementar e testar a técnica de captura por hibridização e sequenciamento na plataforma Oxford Nanopore, os genes endógenos de cana-de-açúcar ADF, ACT, KIN e P4H foram selecionados e utilizados como base para o desenvolvimento dessa nova abordagem em variedades comerciais convencionais. Os dados obtidos após a captura e sequenciamento foram comparados com os resultados do SB convencional e demonstraram a aplicabilidade da estratégia proposta adaptando um protocolo de obtençãode DNA, fragmentação, enriquecimento e montagem da biblioteca genômica, sequenciando em plataforma de terceira geração e analisando os dados através de ferramentas de bioinformática. Através dos resultados, foi possível caracterizar todos os alvos ao nível de sequência reconstruindo regiões genômicas e inferindo haplótipos para os genes analisados, o que revelou a grande variabilidade genética para cada um deles decorrente da complexidade do genoma da cana-de-açúcar e seu programa de melhoramento. Embora alguns aspectos de tratamento das amostras em bancada ainda possam ser aprimorados para explorar melhor a tecnologia de sequenciamento por nanoporos, os dados obtidos demonstram que o alvo PH4 possui o perfil de baixa cópia mais promissor nas técnicas aplicadas nas variedades analisadas, confirmando seu potencial como referência endógena de cópia única. O conhecimento adquirido consolida informações moleculares de alvos endógenos fundamentais para o metabolismo da cana-de-açúcar podendo contribuir também para programas de melhoramento genético dessa cultura
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2023
- Data da defesa: 18.08.2023
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
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ABNT
POLETTO, Isabella de Oliveira Conte. Caracterização molecular de genes endógenos no genoma da cana-de-açúcar por captura e sequenciamento de DNA de terceira geração. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-27082024-150345/. Acesso em: 28 jan. 2026. -
APA
Poletto, I. de O. C. (2023). Caracterização molecular de genes endógenos no genoma da cana-de-açúcar por captura e sequenciamento de DNA de terceira geração (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-27082024-150345/ -
NLM
Poletto I de OC. Caracterização molecular de genes endógenos no genoma da cana-de-açúcar por captura e sequenciamento de DNA de terceira geração [Internet]. 2023 ;[citado 2026 jan. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-27082024-150345/ -
Vancouver
Poletto I de OC. Caracterização molecular de genes endógenos no genoma da cana-de-açúcar por captura e sequenciamento de DNA de terceira geração [Internet]. 2023 ;[citado 2026 jan. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-27082024-150345/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.64.2023.tde-27082024-150345 (Fonte: oaDOI API)
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