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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2013.tde-22082013-160154
Document
Author
Full name
Anselmo Azevedo dos Santos
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2013
Supervisor
Committee
Vieira, Maria Lucia Carneiro (President)
Brandão, Marcelo Mendes
Vitorello, Claudia Barros Monteiro
Title in Portuguese
Exploração de uma biblioteca genômica de Passiflora edulis f. flavicarpa por sequenciamento de BAC-ends
Keywords in Portuguese
BAC-end
Biblioteca de BAC
Bioinformática
Genômica
Passiflora
Abstract in Portuguese
O maracujá-amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa) é uma frutífera de importância econômica no Brasil, sendo apreciado para a produção de suco concentrado e para o consumo in natura, além de ser usado pela indústria farmacêutica na extração da passiflorina. O presente trabalho visou à exploração da biblioteca genômica inserida em BACs (Ped-B-Flav) por meio da técnica de BAC-end sequencing, visando prover os primeiros insights sobre a composição e organização genômica da espécie, além de gerar novos candidatos a marcadores moleculares. Ao todo foram realizadas 9.979 reações de sequenciamento com eficiência média de 89 %, resultando em 8.821 BES de alta qualidade, com tamanho variando entre 100 pb e 1.255 pb, tendo em média 596 pb, totalizando cerca de 5,7 Mpb de informação genômica. Foram identificados, ao todo, 610 potenciais novos marcadores microssatélites. Os motivos de tetranucleotídeos foram os mais abundantes, ou seja, 28,9 % do total, sendo as repetições AATT aquelas observadas com maior frequência, com 131 ocorrências. Foram identificados e classificados 4.394 (19,69 %) elementos repetitivos. Dentre estes elementos, os grupos dos retrotransposons gypsy e copia-like foram os mais abundantes, correspondendo a 10,08 % e 7,93 % das ocorrências, respectivamente. Além disso, foram encontradas 767 (8,7 %) sequências com alta identidade a regiões codificadoras de proteínas. Estas sequências foram classificadas e anotadas de acordo com o vocabulário controlado GeneOntology. Análises de mapeamento genômico comparativo revelaram três regiões microssintênicas com o genoma de Populus trichocarpa, uma com o genoma de Vitis vinifera e uma com o genoma de Arabdopisis thaliana, além de evidenciarem uma série de regiões rearranjadas em relação aos genomas de referência. O presente estudo mostrou que os BES de Passiflora edulis são uma excelente fonte de informações sobre o genoma da espécie, principalmente no que tange à diversidade gênica, identificação de elementos transponíveis e ao potencial para o desenvolvimento de novos marcadores genéticos. Igualmente, foi possível empregar essas sequências na identificação de regiões microssintênicas entre o genoma do maracujá-amarelo e de outras espécies vegetais próximas.
Title in English
Exploitation of a genomic library of Passiflora edulis f. flavicarpa using BAC-end sequencing
Keywords in English
BAC library
BAC-end
Bioinformatics
Genomics
Passiflora
Abstract in English
Yellow passion fruit (Passiflora edulis f. flavicarpa) is of considerable economic importance to Brazil. It is used to produce juice concentrate and also marketed for consumption as a fresh fruit. In the pharmaceutical industry, it is used to produce passiflora extract. The aim of this study was to explore the BAC (Bacterial Artificial Chromosome) genomic library (Ped-B-Flav) using BAC-end sequencing (BES) to provide some initial insights into the composition and organization of the species genome, and to generate new candidates for molecular markers. Altogether, 9,979 sequencing reactions were performed, with an average efficiency of 89 %, resulting in 8,821 high-quality BES, of average length ranging from 100 bp to 1255 bp, and consisting of an average 596 bp, totaling some 5.7 Mb of genomic information. In all, we identified 610 potential new microsatellite markers. Tetranucleotide motifs (28.9%) were the most abundant and AATT was the most frequently observed motif, with 131 occurrences. We identified and classified 4,394 (19.69 %) repetitive elements. Retrotransposon gypsy (10.8%) and copia-like (7.93%) elements were the most abundant. Furthermore, we found 767 (8.7 %) sequences very similar to those of protein coding regions. These sequences were classified and annotated according to gene ontology controlled vocabulary. Comparative genomic mapping revealed three regions showing microsynteny with the genome of Populus trichocarpa, one with Vitis vinifera genome and one with the Arabdopisis thaliana genome. In addition it revealed a series of rearranged regions in comparison to the reference genomes. This study showed that Passiflora edulis BES form an excellent source of information on the genome of the species, especially in regard to genetic diversity, identification of transposable elements and potential for the development of new genetic markers. It was also possible, using these sequences, to identify regions showing microsynteny with other plant species.
 
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Publishing Date
2013-08-30
 
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