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Previous issue date: 2009-08-09 / The use of sequences of DNA has been the base of comparative genomics for
evolutionary studies. The transfer of information from model species to agricultural
species has been revolutionizing the molecular genetics and strategies of crop
improvement. The combination of classic methods of genetics and breeding with
molecular technologies of genomic analysis opens a new perspective for the
increase of the understanding of the genetic basis and the acceleration of breeding
programs. Bioinformatics is becoming a tool that will be an essential part of the plant
scientific research contributing to this challenge, and allowing inferences of function,
structure and evolution of genes and genomes, search of markers, primers design,
among other possibilities. In this sense, three studies of comparative genomics in
grasses were accomplished, using bioinformatics tools. In the first work, the objective
was to analyze the microsatellite abundance in genome fractions of 13 species of the
genus Oryza, describing the rates, frequencies and pattern of distribution of the
different microsatellites. The microsatellite frequency varies inversely proportional to
the size of the genome of the specie of the genus Oryza. The A genome species
presented the highest occurrences and frequencies for all types and total
microsatellites. The trimers composed by cytosines and guanines presented the
percentile largest of occurrence among the species, without direct relationship with
the GC content of the species. In the second work, the promoter region of 1,000
bases pairs of the genes OsNramp of Oryza sativa subsp japonica cv. Nipponbare
was investigated as for the abundance of cis-acting elements. The sequences were
analyzed using the software Signal Scan Search of the website Plant Cis-acting
Regulatory DNA Elements (PLACE) to the identification of different cis-acting
elements present in each one of the promoter regions. Were detected 170 different
cis-acting elements in the upstream region of the genes members of the family
OsNramp subsp japonica cv. Nipponbare. A total of 14 elements were common to
the eight members of the family OsNramp subsp japonica cv. Nipponbare. The
element CACTFTPPCA1 was the most frequent motif in the promoter region of the
genes of the family OsNramp of Oryza sativa subsp japonica cv. Nipponbare. The
objective of the last work was to compare the sequences of oats with the species
Arabidopsis, barley, rice, sugarcane, Sorghum, wheat and corn, looking for to infer
evolutionary relationships of those species with the oats. Sequences of eight species
of plants evaluable at the present moment, in the Unigene data bank in the National
Center for Biotechnology Information - NCBI were downloaded and comparisons with
oat made using the BLASTn and tBLASTx tools. It was observed that the bank of
ESTs of oats UNIGENE-NCBI consists from many sequences a little similar to other
species compared to nucleotides (46,72%) and aminoacids (74,97%). Only 4,56% of
the sequences present in the UNIGENE-NCBI oat EST bank presents high similarity
with sequences of mono and dicotyledonous species. / O uso de seqüências de DNA tem sido à base da genômica comparativa para
estudos evolucionários e a transferência de informações de espécies modelo para
espécies agrícolas tem revolucionado a genética molecular e estratégias de
melhoramento das culturas. A combinação de métodos clássicos de genética e
melhoramento com tecnologias moleculares de análise genômica abre uma nova
perspectiva para a ampliação do conhecimento das bases genéticas e aceleração de
programas de melhoramento. A bioinformática está se tornando em uma ferramenta
que será parte essencial na pesquisa científica de plantas e que poderá contribuir
muito para este desafio, permitindo fazer inferências de função, estrutura e evolução
de genes e genomas, busca de marcadores, desenho de primers, entre outras
possibilidades. Neste sentido, três estudos de genômica comparativa em gramíneas
foram realizados, utilizando a bioinformática como ferramenta. No primeiro trabalho,
o objetivo do trabalho foi analisar a abundância de microssatélites no genoma de 13
espécies do gênero Oryza obtidas do GeneBank do National Center for
Biotechnology Information NCBI, com programa SSRLocator, descrevendo as
taxas, freqüências e padrão de distribuição dos diferentes microssatélites. A
freqüência de microssatélites varia inversamente proporcional ao tamanho do
genoma da espécie no gênero Oryza. As espécies de genoma A apresentam as
maiores freqüências para todos os tipos de microssatélites e totais no gênero Oryza.
Os trímeros compostos por citosinas e guaninas apresentam o maior percentual de
ocorrência entre as espécies de gênero Oryza, sem relação direta com o conteúdo
GC da espécie. No segundo trabalho, a região promotora de 1000 pares de bases
dos genes OsNramp de Oryza sativa subsp japonica cv. Nipponbare foi investigada
quanto à abundância de elementos cis-acting. As seqüências foram analisadas
utilizando o programa Signal Scan Search do portal Plant Cis-acting Regulatory
DNA Elements (PLACE) para a identificação dos diferentes elementos cis-acting
presentes em cada uma das regiões promotoras. Foram detectados 170 diferentes
elementos cis-acting na região promotora dos genes membros da família OsNramp,
sendo um total de 14 elementos comuns a região promotora dos oito membros da
família gênica OsNramp de Oryza sativa subsp. japonica. O elemento
CACTFTPPCA1 foi o motivo mais freqüente na região promotora dos genes
membros da família OsNramp de Oryza sativa subsp. japonica. O objetivo do último
trabalho foi comparar as seqüências de ESTs de aveia com as espécies
Arabidopsis, cevada, arroz, cana-de-açúcar, sorgo, trigo e milho, buscando inferir
relações evolutivas dessas espécies com a aveia. Seqüências de oito espécies de
plantas disponíveis atualmente, no banco de dados Unigene no National Center for
Biotechnology Information - NCBI foram baixadas e as comparações com a aveia
foram feitas utilizando as ferramentas de BLASTn e tBLASTx. Observou-se que o
banco de ESTs de aveia UNIGENE-NCBI consiste de muitas seqüências pouco
similares a outras espécies comparados a nucleotídeos (46,72%) e aminoácidos
(74,97%). Uma minoria de 4,56% das seqüências presentes no banco de ESTs de
aveia UNIGENE-NCBI apresentam alta similaridade com seqüências de espécies de
mono e dicotiledôneas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpel.edu.br:123456789/1187 |
| Date | 09 August 2009 |
| Creators | Bervald, Clauber Mateus Priebe |
| Contributors | CPF:43725678049, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780819H4, Carvalho, Fernando Irajá Félix de, Oliveira, Antonio Costa de |
| Publisher | Universidade Federal de Pelotas, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, UFPel, BR, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPEL, instname:Universidade Federal de Pelotas, instacron:UFPEL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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