genômica funcional como instrumento para estudo da resistência do cafeeiro a ferrugem universidade...

Genômica funcional como Genômica funcional como instrumento para estudo da instrumento para estudo da

resistência do cafeeiro a ferrugemresistência do cafeeiro a ferrugem

Universidade Federal de ViçosaUniversidade Federal de Viçosa

BIO 796 – Problemas Especiais III - BioinformáticaBIO 796 – Problemas Especiais III - Bioinformática

Samuel Mazzinghy AlvarengaSamuel Mazzinghy Alvarenga

Problema:Problema:

Ferrugem: Doença causada pelo fungo Ferrugem: Doença causada pelo fungo Hemileia Hemileia vastatrixvastatrix que acarreta muitos prejuízos para a que acarreta muitos prejuízos para a cafeicultura.cafeicultura.

Objetivo do trabalho:Objetivo do trabalho:

Identificar seqüências do Projeto Genoma Café que Identificar seqüências do Projeto Genoma Café que estejam ligados à resistência do cafeeiro a ferrugem estejam ligados à resistência do cafeeiro a ferrugem

Desenvolver marcadores de DNA a partir das Desenvolver marcadores de DNA a partir das seqüências identificadas, para que sejam usados no seqüências identificadas, para que sejam usados no auxílio aos programas de melhoramento genético auxílio aos programas de melhoramento genético visando resistência visando resistência

Analisar as seqüências identificadas visando fornecer Analisar as seqüências identificadas visando fornecer informações sobre o mecanismo de resistência do informações sobre o mecanismo de resistência do cafeeiro a ferrugemcafeeiro a ferrugem

Gerar CONHECIMENTO para o desenvolvimento de Gerar CONHECIMENTO para o desenvolvimento de estratégias eficientes de controle dessa doença estratégias eficientes de controle dessa doença

Tecidos submetidos a diversos tipos Tecidos submetidos a diversos tipos de estresses (ou não)de estresses (ou não)

Extração de Extração de RNARNA

Construção de Construção de bibliotecas de cDNAbibliotecas de cDNA

Projeto Genoma Café - Projeto Genoma Café - BibliotecasBibliotecas

SequenciamentoSequenciamento

Base de dadosBase de dados

Seqüências de DNA Seqüências de DNA (ESTs raw reads)(ESTs raw reads) Montagem dos contigsMontagem dos contigs

http://www.lge.ibi.unicamp.br/cafe/http://www.lge.ibi.unicamp.br/cafe/

TrimagemTrimagem

Coleta de Coleta de seqüências em seqüências em

bancos específicosbancos específicos

Pesquisa em Pesquisa em bancos de dados bancos de dados

públicospúblicos

Bancos de dados mencionados Bancos de dados mencionados nas literaturasnas literaturas

Entrez GeneEntrez Gene

Análise de Análise de expressão expressão diferencialdiferencial

Digital Differential DisplayDigital Differential Display

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/UniGene/ddd.cgi?ORG=LesBiblioteca Biblioteca

subtrativasubtrativa

Northern Northern EletrônicoEletrônico

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=gene

http://www.sgn.cornell.edu/

Mineração de dadosMineração de dadosEstratégiasEstratégias RecursosRecursos

Plataformas específicas de Plataformas específicas de análisesanálises

http://www.lge.ibi.unicamp.br/cafe/

OutrasOutras Vai depender do seu trabalho Vai depender do seu trabalho !!

Mineração de dadosMineração de dados

Coleta de seqüências em bancos Coleta de seqüências em bancos específicosespecíficos


Pesquisa em bancos de dados Pesquisa em bancos de dados públicospúblicos



Análise de seqüência por seqüência, selecionando aquelas que Análise de seqüência por seqüência, selecionando aquelas que julgar promissorasjulgar promissoras


Análise de expressão Análise de expressão diferencialdiferencial

Mineração de dadosMineração de dadosAnálise de expressão Análise de expressão

diferencialdiferencial

Biblioteca de Biblioteca de folhas folhas

infectadasinfectadas

Biblioteca ABiblioteca A Biblioteca BBiblioteca B

Mineração de dadosMineração de dadosBiblioteca SubtrativaBiblioteca Subtrativa

Biblioteca CBiblioteca C Biblioteca DBiblioteca D

ESTs ESTs presentes presentes somente somente

nesta nesta bibliotecabiblioteca

Mineração de dadosMineração de dadosNorthern EletrônicoNorthern Eletrônico

Mineração de dadosMineração de dadosOutros....Outros....

Mineração de dadosMineração de dadosOutros....Outros....

Escolha das seqüências de interesse e Escolha das seqüências de interesse e armazenamento em projetos organizados por armazenamento em projetos organizados por

palavras-chavepalavras-chave

SeqüênciameSeqüênciamentonto

TrimagemTrimagem

MontagemMontagem

AnotaçãoAnotação

Mineração Mineração de dadosde dados

Phred

Retirada de Retirada de “contaminações”“contaminações”

Cap3, Crossmatch

Inferência de rotas Inferência de rotas metabólicasmetabólicasInferência de funções moleculares, Inferência de funções moleculares,

processos biológicos e localização processos biológicos e localização celularcelular

Escolha e análise das seqüências de interesse Escolha e análise das seqüências de interesse para o seu trabalhopara o seu trabalho

Consed

Atribui valores de qualidade às Atribui valores de qualidade às basesbases

Visualiza e edita arquivos gerados Visualiza e edita arquivos gerados pelo Phredpelo Phred

Cálculo de sobreposição de Cálculo de sobreposição de readsreadsRemoção de falsas Remoção de falsas

sobreposiçõessobreposiçõesConstrução dos contigsConstrução dos contigs

NCBI, Pfam, Trembl, Prosite

BLAST

GO

KEGG

ORF Finder

Bancos de Bancos de dadosdados

Encontra fases de Encontra fases de leituraleitura

Busca por Busca por similaridadessimilaridades

A partir daqui, cada um segue o seu A partir daqui, cada um segue o seu caminho...caminho...

No caso de obtenção de marcadores No caso de obtenção de marcadores molecularesmoleculares

Mineração de Mineração de dadosdados

Escolha das seqüências Escolha das seqüências candidatascandidatas

Desenho de primers Desenho de primers específicosespecíficos

Teste de estabilidade dos Teste de estabilidade dos primersprimers

Ajuste de protocolo de Ajuste de protocolo de amplificaçãoamplificação

Testes de Amplificação com indivíduos resistentes e Testes de Amplificação com indivíduos resistentes e susceptíveis da populaçãosusceptíveis da população

Obtenção das marcas Obtenção das marcas molecularesmoleculares

http://frodo.wi.mit.edu/cgi-bin/primer3/http://frodo.wi.mit.edu/cgi-bin/primer3/primer3_www.cgiprimer3_www.cgi

Desenho dos Desenho dos primersprimers

Desenho dos Desenho dos primersprimers

M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Indivíduos susceptíveis (1-Indivíduos susceptíveis (1-12)12)

Indivíduos resistentes (13-Indivíduos resistentes (13-24)24)

Obtenção de marcas Obtenção de marcas molecularesmoleculares

Perfil de amplificação do primer CARF 005Perfil de amplificação do primer CARF 005

Próximas etapasPróximas etapas

• Analisar as seqüências obtidas pelos primers Analisar as seqüências obtidas pelos primers polimórficospolimórficos

• Fazer estudo de expressão nas seqüências cujos primers não Fazer estudo de expressão nas seqüências cujos primers não mostraram polimorfismomostraram polimorfismo

RT-PCRRT-PCR

MacroarraMacroarranjonjo

• Disponibilizar o conhecimento obtido para a Disponibilizar o conhecimento obtido para a comunidade científicacomunidade científica

genômica funcional como instrumento para estudo da resistência do cafeeiro a ferrugem universidade...

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