Análise de elementos transponíveis no transcriptoma (RNA-SEQ) de Vigna unguiculata em situações de estresse

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: MOURA, Bruna Piereck
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/52475
Resumo: Estresses ambientais provocam perdas significativas na produção agrícola. Para minimizá-las, é necessário compreender os mecanismos de resposta vegetal, incluindo o papel de elementos transponíveis (TEs). Duas abordagens foram usadas visando entender os processos envolvidos na resposta a estresses que podem estar relacionados aos elementos transponíveis em Vigna unguiculata. Na primeira, a mineração de texto foi realizada com o pipeline LAITOR4HPC (Capítulo I), baseado na ferramenta online PESCADOR. O trabalho permitiu o processamento eficiente de aproximadamente 31 milhões de resumos em seis dias, diminuindo drasticamente o tempo original estimado (dois anos). Com o resultado, foi possível mapear na literatura interações super- e sub-representadas em soja, bem como construir e enriquecer uma via de regulação de defensina em Arabidopsis thaliana. Contudo, uma busca com a mesma abordagem sobre TEs evidenciou a necessidade de um dicionário específico. Sabe-se que TEs são capazes de provocar alterações estruturais e epigenéticas, sendo modulados e responsivos em plantas sob estresse. Portanto, na segunda abordagem (Capítulo II) TEs diferencialmente expressos (TE- DEGs) foram identificados e anotados no transcriptoma de V. unguiculata com o intuito de compreender seu papel na resposta tolerante/resistente desta leguminosa. A análise incluiu bibliotecas de folhas inoculadas com dois vírus de RNA e de raízes submetidas a desidratação. Foram identificadas 12 superfamílias de TEs-DEGs, além de TEs cuja classificação é desconhecida (unk) e nested-TEs. Elementos transponíveis abrangeram entre 7% e 20% do total de TE-DEGs para cada tratamento. Houve especificidade de isoformas e de categorias de ontologia gênica (GO) comparando-se os tratamentos e tempos. A presença TE-DEGs com anotação GO de fatores de transcrição e domínios completos associados à regulação de transcrição indicam um possível papel desses elementos na resposta aos estresses em tela, demandando validação experimental.
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Na primeira, a mineração de texto foi realizada com o pipeline LAITOR4HPC (Capítulo I), baseado na ferramenta online PESCADOR. O trabalho permitiu o processamento eficiente de aproximadamente 31 milhões de resumos em seis dias, diminuindo drasticamente o tempo original estimado (dois anos). Com o resultado, foi possível mapear na literatura interações super- e sub-representadas em soja, bem como construir e enriquecer uma via de regulação de defensina em Arabidopsis thaliana. Contudo, uma busca com a mesma abordagem sobre TEs evidenciou a necessidade de um dicionário específico. Sabe-se que TEs são capazes de provocar alterações estruturais e epigenéticas, sendo modulados e responsivos em plantas sob estresse. Portanto, na segunda abordagem (Capítulo II) TEs diferencialmente expressos (TE- DEGs) foram identificados e anotados no transcriptoma de V. unguiculata com o intuito de compreender seu papel na resposta tolerante/resistente desta leguminosa. A análise incluiu bibliotecas de folhas inoculadas com dois vírus de RNA e de raízes submetidas a desidratação. Foram identificadas 12 superfamílias de TEs-DEGs, além de TEs cuja classificação é desconhecida (unk) e nested-TEs. Elementos transponíveis abrangeram entre 7% e 20% do total de TE-DEGs para cada tratamento. Houve especificidade de isoformas e de categorias de ontologia gênica (GO) comparando-se os tratamentos e tempos. A presença TE-DEGs com anotação GO de fatores de transcrição e domínios completos associados à regulação de transcrição indicam um possível papel desses elementos na resposta aos estresses em tela, demandando validação experimental.CAPESEnvironmental stresses lead to significant losses in crop production. To minimize them, it is necessary to understand plant response mechanisms, including the role of transposable elements (TEs). Two approaches were used aiming to understand the TE-related stress responses in Vigna unguiculata. The first used text mining analysis with LAITOR4HPC (Chapter I), based on an improvement of PESCADOR online tool. The former enabled processing approximately 31 million abstracts in six days, drastically decreasing the original estimated time (two years). The result, allowed to map super- and sub- represented interactions in soybean, as much as to build a defensin regulatory network in Arabidopsis thaliana. However, a search with the same approach targeting TEs indicated the need for a specific dictionary. It is known that TEs are capable of causing structural and epigenetic changes, being modulated and responsive in plants under stress. Thus, in the second approach (Chapter II), differentially expressed TEs (TEs-DEGs) were identified and annotated in RNA-Seq data of V. unguiculata transcriptome, aiming to understand its role at tolerant/resistant response in this legume. The study comprised leaf libraries inoculated with two RNA virus and roots subjected to dehydration. Twelve TE-DEGs superfamilies were identified, as well as TEs of unknown classification (unk) and nested-TEs. Transposons embraced between 7% and 20% of all TE-DEGs. Some isoforms and gene ontology (GO) categories are specific when comparing treatments and times. The presence of TE-DEGs with transcription factor GO annotation and complete domains associated with transcription regulation indicate a possible role of these elements in the response to the targeted stresses, requiring experimental validation.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em GeneticaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessGenética vegetalBioinformáticaLeguminosaAnálise de elementos transponíveis no transcriptoma (RNA-SEQ) de Vigna unguiculata em situações de estresseinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPECC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/52475/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52ORIGINALTESE Bruna Piereck Moura.pdfTESE Bruna Piereck Moura.pdfapplication/pdf5035797https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/52475/1/TESE%20Bruna%20Piereck%20Moura.pdfad44a5bba84cddac0d172d8730333069MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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