Análise de expressão gênica em café e cana empregando macroarrays de cDNA

Marcelo Menossi - menossi@unicamp.br

Laboratório de Genoma FuncionalCentro de Biologia Molecular e Engenharia Genética

UNICAMPhttp://ipe.cbmeg.unicamp.br

- Identificar genes com potencial biotecnológico em cana, café e milho

- Plantas submetidas a estresses abióticos (frio, alumínio, deficiência de fósforo); bióticos (ataque patógenos) e acumulação açúcar

- Determinação do perfil das alterações do transcritoma (DNA arrays e bibliotecas de subtração)

- Plantas transgênicas para comprovar aplicação biotecnológica

Foco e estratégia do grupo

resistente x suscetívelao bicho mineiro

café Instituto Agronômico de CampinasMary Sogayar – IQ -USP

alto x baixo teor de sacarosecana

CopersucarBCCC

milhoresistente x sensível

ao alumínioEMBRAPA Sete Lagoas

7 grupos no exterior

Material biológico

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Sonda células controle Sonda células tratadas

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Hibridação

Macroarray A1 Macroarray A2

Detecção do sinal

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Análise do transcritoma com macroarrays

768 ESTs duplicata12 x 8,5 cm

pSPORT1

A BpSPORT1

Expressão gênica em resposta ao frio em cana

Controle 4 oC

Modelo de expressão em resposta ao frio

Próximo passo: membranas Q-bot e chips

verde: raizvermelho: colmo

amarelo: ambosnegro: nenhum

Arranjo com 1500 genes envolvidos natransdução de sinais

6 x 12 cm3072 a 9216 ESTs em duplicata

placas de 96 EST

placas SCUG 384 clones

longest clones

rearranjos sob

demanda

macro e microarrays

Bioinformática: esquema etapas

hibridações

banco de armazenagem e análise dos dados

Bioinformática:

- Ferramentas (scripts) para:

-rearranjo dos clones da cana armazenados no BCCC

-produção de arranjos (Qbot e Molecular Dynamics)

-mapas dos arranjos (macro e micro arrays)

- buscas, etc

-Implementação de banco de dados para armazenar e gerenciar dados de seqüência e de expressão de cana e de outros organismos

• Rearranjo de clones em placas de 96 e 384 wells;

• Seqüências, full lengths, Clustering, BLAST, domínios;

• Interligação com os bancos de expressão gênica;

• No caso, interligação com o site do SUCEST;

Banco de dados de rearranjo de clones

96 wells 384 wells

4x

Banco de dados de rearranjo de clones (longest)

Banco de dados de expressão - BASE

Saal et al., (2002) BioArray Software Environment (BASE): a platform for comprehensive management and analysis of microarray data. Genome Biology 2002 3(8):software0003.1-0003.6

Banco de dados de expressão - BASE

Análise de Dados – Estatística e clusterização

• Modelos estatísticos mais adequados para analisar os dados de arranjos:

– Modelos baseados em análise de variância (ANOVA)

– Modelos baseados em permutações dos dados

• Vantagens:

– Identificam genes cuja expressão é estatisticamente diferenciada entre

tratamentos, sem utilizar critérios arbitrários de seleção (p.e. 2x induzidos)

– Mais robustos para lidar com as flutuações inerentes aos dados de arranjos

– Maior controle sobre falsos positivos/negativos

CBMEG - Unicamphttp://cafe.cbmeg.unicamp.br

Juliana de Maria Felix (Dr.)Rodrigo Drummond (Dr.) Fábio Nogueira (Dr.)Vicente de Rosa Jr. (Dr.)Sandra R. Camargo (Dr.)Jorge Mondego (Dr.)Renato Vicentini (estagiário)Pedro C. Rodrigues Filho (estagiário)Cristiane Rocha (estagiário)

Dr. Paulo ArrudaDr. Marcelo Menossi

BCCC Unesp – Jaboticabal

Dra. Sonia M.Z. di MauroDra. Maria Inês Ferro

Depto de Bioquímica - IQ - USP

Dra. Glaucia M. Souza

Copersucar

Participantes

Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica – Unicamp

Dr. Aluiso S. Pinheiro

Dr. Eugênio C. UlianDr. Willian L. BurnquistDra. Sabrina M. Chabregas

Fim