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Detecção e validação de polimorfismos

 

Resumo

O montado de sobro (Quercus suber) constitui um recurso nacional único e emblemático, devido ao seu significado ecológico e sócio-económico e ao valor comercial da cortiça de que Portugal é o principal produtor (ca 1/3 da produção mundial). O conhecimento actual sobre a diversidade do germoplasma de Q. suber, a sua plasticidade ao stress e a formação da cortiça, entre outros aspectos é escasso, apesar da investigação recente nas áreas de ecofisiologia e da selecção/melhoramento.
Os carvalhos Mediterrânicos de folha perene (sobreiro e azinheira) estão ameaçados por políticas desastrosas do uso do solo, mudanças climáticas, stresses bióticos e incêndios. Para proteger a riqueza destes ecossistemas em Portugal e no sul da Europa, urge fazer mais investigação nestas espécies. As respostas aos stresses biótico e abiótico e aos processos de desenvolvimento−vegetativo e reprodutivo, produção de sementes − e os mecanismos de formação de cortiça são temas prioritários de investigação.


A investigação em carvalhos, especificamente no sobreiro, beneficiaria com a construção dum “chip” de genes para estudos de transcriptómica. A transcriptómica estabelece uma ligação dinâmica entre o genoma, o proteoma e o fenótipo celular, e permite a avaliação da expressão diferencial de genes durante o desenvolvimento ou em resposta a condições ambientais variadas. A obtenção e a sequenciação de sequências expressas (ESTs), visando a construção de um “chip” de genes, dará suporte a tais estudos e fornecerá ainda informação útil ao projecto de sequenciação do genoma de sobreiro.
Um Consórcio Português estabelecido no âmbito da Plataforma de Genómica Funcional propõe-se através de um esforço concertado contribuir com ESTs para a construção do “chip”. Dentre a tecnologia de “microarrays” disponível, foi escolhida a empresa Affymetrix para o produzir. Graças a esta iniciativa concertada serão estabelecidas novas competências a nível nacional, ao mesmo tempo que será estimulada a cooperação e assim permitida a implementação do número de grupos dedicados a investigar este valioso recurso nacional. Além disso, a organização dos grupos em Consórcio será uma garantia duma subsequente utilização do “chip”.
O Consórcio organizou 12 projectos envolvendo diferentes parceiros a fim de contemplar o maior número de condições, e garantir a detecção da expressão dum número máximo de genes de Q. suber a usar no “chip de genes”. Cada projecto inclui investigadores com experiência específica para o seu tema. O RNA total será extraído a partir de material vegetal específico. Os cDNAs serão preparados e normalizados a partir do RNA num laboratório com competência para este serviço (Evrogen) a fim de reduzir as perdas de transcritos pouco abundantes. O cDNA normalizado será sequenciado pela tecnologia 454 (centralizada na empresa BIOCANT Technological Park), com rendimentos teóricos de 106 bases, 500 Mbp/amostra, 400 pb/sequência. O agrupamento de “contíguos” de ESTs e as anotações preliminares serão efectuados por BIOCANT. Uma equipa especializada de bioinformáticos implementará bases de dados e canais de informação para organizar e analisar o grande volume de informação gerada e a disponibilizar à comunidade científica. A plataforma pública criada, CorkOakDB, servirá como importante ferramenta de investigação e de apresentação deste primeiro projecto genómico Português em larga escala.
Os 12 projectos que integram o Consócio, identificados por SOBREIRO/##/2009, são: 14 (Stress Biótico: resposta radicular à infecção por Phytophthora cinnamomi); 17 (Produção de cortiça); 19 (Desenvolvimento dos gametófitos masculinos e femininos); 25 (Germinação da bolota); 29 (Desenvolvimento do fruto e do embrião); 30 (Plataforma Bioinformática); 33 (Stress abiótico: stresses hídrico, salino e oxidativo); 34 (Simbiose micorrízica); 35 (Stress abiótico: calor e frio); 36 (Detecção e validação de polimorfismos); 38 (Qualidade da cortiça); 39 (Abrolhamento e desenvolvimento foliar).
No âmbito deste projecto específico, o objectivo é a detecção e validação de polimorfismos nos alinhamentos de sequências múltiplas obtidos dos pirogramas da tecnologia de sequenciação 454, de todos os projectos do Consórcio. A principal abordagem é adaptar um procedimento Bioinformático automático de detecção e classificação de “Single Nucleotide Polymorphisms” e produzir uma lista e localização das variações putativas nos ESTs. Consequentemente esta abordagem permitirá um melhor desenho do chip de oligonucleótidos. De forma a aumentar-se a profundidade de cobertura e portanto a possibilidade de detecção de variação genética, uma placa adicional de pirosequenciação com ESTs da fase final do desenvolvimento foliar, será adicionada por este projecto ás duas outras já existentes noutro projecto do consórcio, aumentando simultaneamente a cobertura geográfica da amostragem.

 

Grupos Envolvidos:

Computational Biology & Population Genomics Group (CoBiG²)

 

Membros:

Octávio S. Paulo

Dora Batista

 

Instituições Envolvidas:

Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

Centro de Biologia Ambiental

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