Montagem e análise do transcritoma do mogno africano (Khaya grandifoliola C. DC.)

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dc.contributor.advisor1Novaes, Evandro
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0568272239145336pt_BR
dc.contributor.referee1Novaes, Evandro
dc.contributor.referee2Telles, Mariana Pires de Campos
dc.contributor.referee3Soares, Thannya Nascimento
dc.contributor.referee4Coelho, Alexandre Siqueira Guedes
dc.contributor.referee5Vianello, Rosana Pereira
dc.creatorSoares, Sabrina Delgado
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8118581166747557pt_BR
dc.date.accessioned2023-08-21T15:32:42Z
dc.date.available2023-08-21T15:32:42Z
dc.date.issued2019-07-25
dc.description.abstractKhaya grandifoliola C. DC. is a tropical species with high value wood in international markets. Despite the high interest for reforestation and timber production, virtually nothing is known about the genetic and genomic aspects of the species. With the development of next-generation sequencing platforms (NGS), the characterization of transcriptomes can be performed on a large scale and at affordable cost. In this context, the objective of the work was to discover K. grandifoliola genes by using RNA-Seq technique and to identify those differentially expressed between the leaf and the xylem K. grandifoliola tissues. Total RNA was extracted from leaf and xylem samples of four trees planted in the experimental area of the UFG. mRNA samples were sequenced on the Illumina HiSeq 2000 platform, in paired-end mode 2 × 100 bp. Sequencing resulted in a total of 857 million sequences which, after quality control, decreased to 808 million with an average size of 24 to 85 bp. Trinity program was used to reassemble the transcriptome, obtaining 116,289 transcripts for a total of 36,271 genes. Transcripts ranged from 524 to 12,031 bp with a mean of 1,366 bp and N50 of 1,657 bp. Analyses of gene expression identified 13,626 differentially expressed genes (DEGs) (FDR <0.05) between the two tissues. Of these, 5,438 had higher expression in leaves and 8,188 in xylem. A functional enrichment analysis of Gene Ontology categories among the DEGs was performed by the Blast2GO program. This analysis identified 26 GO terms enriched among the most active DEGs in xylem. Among genes up-regulated in leaves, 48 enriched terms were found. As expected, the categories identified as enriched between DGEs point to biological processes and cellular components specific of each tissue. For example, among the most active genes in leaf tissue, terms associated with thylakoids (GO:0009579), plastids (GO:0009536) and photosynthesis (GO:0015979) were identified. On the other hand, for the xylem, terms related to carbohydrate metabolism (GO:0005975), cell wall (GO:0071554) and cytoskeletal proteins (GO:0008092) were significantly enriched. To the best of our knowledge, this is the first report of large-scale gene sequences for K. grandifoliola. Differential expression analysis allowed us to identify which genes are most active in leaf and xylem. Analysis in iPath3 identified the metabolic routes activated in leaf and xylem tissues. A BlastX search against the orange proteome (Citrus sinensis) revealed the presence of 95 DEGs annotated for the enzymes of the limonoid, a secondary metabolite with medicinal properties.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2023-08-18T19:03:17Z No. of bitstreams: 2 Tese - Sabrina Delgado Soares - 2019.pdf: 2572891 bytes, checksum: 106486f87bfd4535240c210aaa00a944 (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5)en
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dc.description.resumoO Khaya grandifoliola C. DC. é uma espécie tropical com madeira de alto valor no comércio internacional. Apesar do interesse por reflorestadores e produtores de madeira, praticamente nada se sabe sobre os aspectos genéticos e genômicos da espécie. Com o desenvolvimento das plataformas de sequenciamento de nova geração (NGS), a caracterização de transcritomas pode ser realizada em larga escala e com custo acessível. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi o de identificar os genes de K. grandifoliola por meio da técnica de RNA-Seq e identificar aqueles diferencialmente expressos entre os tecidos da folha e do xilema K. grandifoliola. O RNA total foi extraído de amostras de folhas e xilemas de quatro árvores plantadas em área experimental da UFG. As amostras de mRNA foram sequenciadas em plataforma Illumina HiSeq 2000, no modo “paired-end” 2×100 pb. O sequenciamento resultou em um total de 857 milhões de sequências que, após controle de qualidade, diminuiu para 808 milhões com um tamanho médio de 24 a 85 pb. O programa Trinity foi utilizado para montagem de novo do transcritoma obtendo-se 116.289 transcritos para um total de 36.271 genes. Os transcritos variaram de 524 a 12.031 pb com média de 1.366 pb e N50 de 1.657 pb. A análise de expressão gênica, identificou a presença de 13.626 genes diferencialmente expressos (GDEs) (FDR <0,05) entre os dois tecidos. Desses, 5.438 foram mais ativados em folha e 8.188 em xilema. Uma análise de enriquecimento funcional de categorias do Gene Ontology entre os GDEs foi realizada pelo programa Blast2GO. Essa análise identificou 26 termos GO enriquecidos entre os GDEs mais ativos em xilema. Em folha foram encontrados 48 termos enriquecidos. Como esperado, as categorias identificadas como enriquecidas entre os GDE apontam, para processos biológicos e componente celular mais específicos de cada tecido. Por exemplo, entre os genes mais ativos no tecido foliar foram identificados termos associados a tilacoides (GO:0009579), plastídeos (GO:0009536) e fotossíntese (GO:0015979). Já para o xilema foram identificados termos relacionados ao metabolismo de carboidratos (GO: 0005975), parede celular (GO:0071554) e de proteínas do citoesqueleto (GO:0008092). Esse estudo apresenta, de forma inédita, as sequências dos genes do K. grandifoliola. A análise de expressão diferencial permitiu identificar quais genes são mais ativos em folha e xilema. Análises das vias metabólicas no iPath3 possibilitou identificar as rotas mais ativas em folhas e em xilema. Um Blast contra o proteoma de laranja (Citrus sinensis) revelou a presença de 95 GDEs anotados para as enzimas da via de biossíntese dos limonóides, um importante metabólito secundário com propriedades medicinais.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiáspt_BR
dc.identifier.citationSOARES , S. D. Montagem e análise do transcritoma do mogno africano (Khaya grandifoliola C. DC.). 2019. 50 f. Tese (Doutorado em Genética e Biologia Molecular) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2019.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13002
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Biológicas - ICB (RMG)pt_BR
dc.publisher.initialsUFGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Genética e Biologia Molecular (ICB)pt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectMontagem de novopor
dc.subjectRNA-seqpor
dc.subjectBioinformáticapor
dc.subjectMadeira nobrepor
dc.subjectDe novo assemblyeng
dc.subjectRNA-seqeng
dc.subjectBioinformaticseng
dc.subjectHigh-value woodeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICApt_BR
dc.titleMontagem e análise do transcritoma do mogno africano (Khaya grandifoliola C. DC.)pt_BR
dc.title.alternativeAssembly and analysis of african mahogany transcritome (Khaya grandifoliola C. DC.)eng
dc.typeTesept_BR

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