Identificação e análise de co-expressão in sílico de genes codificadores de proteínas associadas a transcrição e de enzimas associadas ao metabolismo de carboidratos em cana-de-açúcar (Saccharum spp.) da cultivar SP80-3280

• Autor(a) principal: Rossi, Verusca Semmler
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-29092022-152934/
• topic: Cana-de-açúcar; CAZymes; CAZymes; Co-expressão; Co-expression; SP80-3280; SP80-3280; Sugarcane; TAPs; TAPs

O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, sendo o estado de São Paulo responsável por 54,1% da produção na safra 2020/21. As cultivares modernas de cana-de-açúcar (Saccharum spontaneum x Saccharum officinarum) produzem cerca de 80% do açúcar mundial, sendo uma das principais culturas tropicais produtora de etanol e biomassa. A cana-de-açúcar apresenta genoma monoplóide de 900Mbp, altamente polimórfico, com altos níveis de ploidia e aneuploidia, tornando-se altamente complexo. Com os avanços nas tecnologias de sequenciamento, foi possível a geração de dois esboços de genomas do genótipo comercial brasileiro SP80-3280, que foram agrupados e estão sendo estudados no genoma desta cultivar. Identificamos o conjunto putativo completo e não redundante de transcritos que codificam Proteínas Associadas à Transcrição (TAPs) e Enzimas Ativas de Carboidratos (CAZymes) no genoma desta cultivar. Para as TAPs identificamos um total de 100 famílias e 13.504 genes e para as CAZymes 158 famílias e 25.275. Também exploramos o conjunto de dados de RNASeq público da cana-de-açúcar para identificar clusters de genes co-expressos envolvendo TAPs e CAZymes. Identificamos 99 clusters e dentre eles, todos possuem TAPs e CAZymes. Também realizamos a análise de enriquecimento para estes 99 clusters através do Método de Fischer e posteriormente utilizamos um p-value <0.01. Exploramos funcionalmente in sílico os genes em 6 clusters de co-expressão de interesse, obtendo um resultado de 75 genes de cana-de-açúcar, sendo 62 genes de 24 famílias de TAPs, e 13 genes de 9 famílias de CAZymes, que possuem ortólogos em Arabidopsis com funções relacionadas a biossíntese da PCW. Também realizamos análises de expansões e contrações de famílias gênicas de TAPs e CAZymes para SP80-3280, juntamente com outras gramíneas de interesse, Oryza sativa, Setaria viridis, Zea mays, Miscanthus sinensis, Brachypodium distachyon, Brachypodium sylvaticum e Brachypodium stacei, onde obtivemos um resultado de 447 expansões para a cana