• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Alina del Carmen Egoávil Reátegui
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2019
Supervisor
Committee
Vieira, Maria Lucia Carneiro (President)
Souza, Vinicius Castro
Varani, Alessandro de Mello
Zucchi, Maria Imaculada
Title in Portuguese
Análise comparativa de regiões microssintênicas entre Passiflora edulis e as Malpighiales Populus trichocarpa e Manihot esculenta
Keywords in Portuguese
Manihot esculenta
Passiflora edulis
Populus trichocarpa
Genômica comparativa
Malpighiales
Microssintenia
Abstract in Portuguese
A família Passifloraceae pertence à ordem Malpighiales com ~ 700 espécies e 16 gêneros. O gênero Passiflora, compreende a espécie comercial Passiflora edulis (2n = 18), o maracujá-azedo, que ocupa cerca de 95% dos pomares cultivados no Brasil. A produção é destinada à elaboração de sucos e ao consumo da fruta in natura. Embora a espécie tenha relevância econômica para o país, há carência de estudos genéticos e genômicos. Por esse motivo, e com o desenvolvimento de dados genômicos pelo nosso grupo de pesquisa, análises de microsintenia foram aqui conduzidas a partir de sequências ricas em genes de P. edulis comparativamente às sequências das Malpighiales, Populus trichocarpa (2n = 38) e Manihot esculenta (2n = 36). Neste estudo, foram selecionados 35 insertos BACs de P. edulis, ricos em genes e realizados os alinhamentos (BLASTN) das sequências, considerando um e-value de 10-10 e uma cobertura maior do 50%. Por comparações par a par, regiões com sintenia, colinearidade e com quatro ou mais pares de genes ortólogos foram tratadas como regiões microssintênicas. Para a identificação dos elementos transponíveis nos espaçamentos intergênicos, foi utilizado o pipeline REPET. No total, 32 insertos BACs de P. edulis mostraram microssintenia, 28 deles com P. trichocarpa e 25 com M. esculenta. Em ambas as comparações, a ordem dos genes foi conservada, e poucos rearranjos foram observados (inversões e translocações), sendo as inversões mais comuns. Maximamente, foram identificadas nove e cinco cópias de genes duplicados nas comparações com P. trichocarpa e M. esculenta, respectivamente. O maior grau de sintenia foi encontrado entre o inserto Pe173B16 de P. edulis e o cromossomo 9 de P. trichocarpa (29 ortólogos) e entre o inserto Pe185D11 de P. edulis e o cromossomo 12 de M. esculenta (27 ortólogos). Interessantemente, regiões de P. edulis mostraram microssintenia com segmentos distintos no mesmo cromossomo de P. trichocarpa ou M. esculenta. Além disso, regiões microssintênicas de P. edulis mostraram orientação em direção oposta. A busca de elementos transponíveis resultou em um total de 517 elementos, dentre os quais 248 em M. esculenta, 244 em P. trichocarpa e apenas 25 em P. edulis distribuídos em 17 regiões microssintênicas. Os retrotransposons (classe I) foram a classe predominante nas três espécies, destacando-se a ordem LTR. A ordem TIR de transposons de DNA (classe II) foi mais frequente em P. trichocarpa (52), seguindo-se M. esculenta (42) e P. edulis (2). Em síntese, tem-se um maior grau de microssintenia entre P. edulis e P. trichocarpa do que entre P. edulis e M. esculenta, corroborando a filogenia estabelecida. Comparativamente, a compactação dos genes é maior em P. edulis devido ao maior número de elementos repetitivos nos espaçamentos intergênicos em P. trichocarpa e M. esculenta, embora ambas apresentem genomas menores. Sugere-se que o maior tamanho do genoma de P. edulis esteja associado à abundância de sequências repetitivas em regiões pobres em genes. Destaca-se que o método aqui usado visando à identificação de regiões microssintênicas representa uma importante ferramenta em análises comparativas, principalmente quando não se dispõe de genomas sequenciados, como é o caso de P. edulis.
Title in English
Comparative analysis of microsyntenic regions between Passiflora edulis and the Malpighiales P. trichocarpa and M. esculenta
Keywords in English
Manihot esculenta
Passiflora edulis
Populus trichocarpa
Comparative genomics
Malpighiales
Microsynteny
Abstract in English
The Passifloraceae family belongs to the order Malpighiales with ~ 700 species and 16 genera. The genus Passiflora includes the commercial species P. edulis (2n = 18), the sour passion fruit, which occupies approximately 95% of all orchards grown in Brazil. The production is destined for preparing juices and in natura fruit consumption. Although the species has economic relevance for the country, there is a lack of genetic and genomic studies. For this reason, and with the genomic data developed by our research group, microsyntenic analyzes were conducted herein using gene-rich sequences of P. edulis in comparison to those of the Malpighiales, P. trichocarpa (2n = 38) and M. esculenta (2n = 36). In this study, 35 gene-rich BACs from P. edulis were selected and the alignments (BLASTN) of the sequences were performed, considering an e-value of 10-10 and coverage higher than 50%. By pairwise comparisons, regions with synteny, collinearity and four or more pairs of orthologous genes were treated as microsyntenic regions. For the identification of the transposable elements in the intergenic spaces, the REPET pipeline was used. In total, 32 BAC inserts showed microsynteny, 28 of them with P. trichocarpa and 25 with M. esculenta. In both comparisons, the gene order was conserved and few rearrangements were observed (inversions and translocations), being inversions more common. Maximally, nine and five copies of duplicate genes were found in the comparisons with P. trichocarpa and M. esculenta, respectively. The highest degree of sinteny was found between P. edulis insert Pe173B16 and P. trichocarpa chromosome 9 (29 orthologs) and between P. edulis insert Pe185D11 and M. esculenta chromosome 12 (27 orthologs). Interestingly, regions of P. edulis showed microsynteny with distinct segments on the same chromosome of P. trichocarpa or M. esculenta. In addition, microsyntenic regions of P. edulis showed orientation into opposite direction. The search for transposable elements resulted in a total of 517 elements, out of them 248 in M. esculenta, 244 in P. trichocarapa and only 25 in P. edulis distributed in 17 microsyntenic regions. The retrotransposons (class I) were the predominant class in the three species, specifically from LTR order. The TIR order of DNA transposons (class II) was more frequent in P. trichocarpa (52), followed by M. esculenta (42) and P. edulis (2). In synthesis, the degree of microsynteny between P. edulis and P. trichocarpa is higher than that between P. edulis and M. esculenta, corroborating the established phylogeny. Comparatively, the gene compaction is denser in P. edulis due to the greater number of repetitive elements in the intergenic spaces in P. trichocarpa and M. esculenta, although both have smaller genomes. It is suggested that the larger size of P. edulis genome is associated with the abundance of repetitive sequences in gene poor regions. Remarkable, the method used here to identify microsyntenic regions represents an important tool in comparative analyzes, mainly when sequenced genomes are not available, as is the case of P. edulis.
 
WARNING - Viewing this document is conditioned on your acceptance of the following terms of use:
This document is only for private use for research and teaching activities. Reproduction for commercial use is forbidden. This rights cover the whole data about this document as well as its contents. Any uses or copies of this document in whole or in part must include the author's name.
There are withheld file due to requirements (data publishing, patents or rights).
Release Date
2021-10-16
Publishing Date
2019-10-18
 
WARNING: Learn what derived works are clicking here.
All rights of the thesis/dissertation are from the authors
CeTI-SC/STI
Digital Library of Theses and Dissertations of USP. Copyright © 2001-2019. All rights reserved.