Caracterização parcial e tamanho do genoma de Stryphnodendron adstringens (Leguminosae)

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dc.contributor.advisor1Telles, Mariana Pires de Campos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4648436798023532eng
dc.contributor.referee1Telles, Mariana Pires de Campos
dc.contributor.referee2Borba, Tereza Cristina de Oliveira
dc.contributor.referee3Rodrigues, Flávia Melo
dc.contributor.referee4Taquary, Adriana Maria Antunes
dc.contributor.referee5Pinto, Rafael Barbosa
dc.creatorSouza, Ueric José Borges de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6340952274603852eng
dc.date.accessioned2019-08-02T11:35:13Z
dc.date.issued2019-01-25
dc.description.abstractUsing the massively parallel sequencing data generate from two individuals of the Stryphnodendron adstringens, it was possible to structure this thesis in two chapters. The first describes the assembly and annotation of the S. adstringens chloroplast genome and their comparison between species belonging to the mimosoid clade from Caesalpinoideae-Leguminosae subfamily. The second chapter describes the estimate genome size, assembly and annotation of repetitive elements and genes in the nuclear genome of the S. adstringens. Genomic libraries were sequenced using the Illumina HiSeq 2500 platform. Approximately 10 million reads were filtered and used to assemble the chloroplast genome using a combination of de novo and reference-guided strategies. The complete chloroplast genome of S. adstringens was assembled in a single circular molecule containing 162,169 base pairs, contained 111 different genes, with 77 protein-coding genes, 30 transfer tRNA and 4 ribosomal rRNA. A total of 137 microsatellites and 42 repeats structures were identified, with the highest proportion in the LSC (Large Single Copy) region. The average nucleotide variability among the five chloroplast genomes of Mimosoid species was estimated to be 0.01771. The Ka/Ks ratio indicated positive selection for three genes analyzed, rps16, psbH and clpP. The comparison of the structural characteristics in chloroplast genome among Mimosoid species demonstrated that gene coding regions are highly conserved. The phylogenetic reconstruction based on 73 protein-coding genes indicated that the Leguminosae- Caesalpinoideae subfamily was paraphyletic. The size of the nuclear genome of S. adstringens was estimated as 1C = 0.684 pg, which corresponds to a haploid genome of 669 Mpb. The nuclear genome was made of 63.320 contigs with a total size of approximately 495 Mbp. A total of 20.124 microsatellite regions were identified in the nuclear genome, with AT/TA repeats being the most frequent (44.16%). It was possible to identify that 44.58% of the nuclear genome of S. adstringens is composed of transposable elements. The most common class were retroelements, among these, the long terminal repeats (LTR) the most abundant family. 31,636 genes and 95,811 transcripts were predicted with an average of 3.03 per gene. From the total number of predicted transcripts, 60,798 were classified functionally, according to Gene Ontology. Around 1,521 transcripts (1.58%) were similar with protein sequences involved in the tannin biosynthesis pathways. This work represents a great advance in the knowledge on the structure and organization of the nuclear and chloroplast genomes of S. adstringens. In addition, the results obtained provide genomic resources for future genetic and biotechnological investigations on the species.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2019-07-30T15:32:25Z No. of bitstreams: 2 Tese - Ueric José Borges de Souza - 2019.pdf: 8266207 bytes, checksum: 449b756007335607808f1c9691360d73 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
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dc.description.resumoA partir da análise dos dados de sequenciamento paralelo massivo do genoma de dois indivíduos de Stryphnodendron adstringens foi possível estruturar a tese em dois capítulos. O primeiro descreve a montagem e anotação do genoma cloroplastidial da espécie S. adstringens e sua comparação com o genoma de espécies pertencentes ao clado mimosoide da subfamília Caesalpinoideae-Leguminosae. O segundo capítulo estimou o tamanho do genoma, a montagem e a anotação de elementos repetitivos e genes no genoma nuclear da espécie S. adstringens. As bibliotecas genômicas foram sequenciadas usando a plataforma de sequenciamento de nova geração Illumina Hiseq2500. Na montagem do genoma cloroplastidial, aproximadamente 10 milhões de pares de base foram filtrados e usados para a montagem por estratégias de novo e reference-guided. O genoma cloroplastidial de S. adstringens foi montado em uma única sequência contendo 162.169 bp, sendo identificados 77 genes codificadores de proteínas, 30 genes de tRNA e 4 genes de rRNA. Um total de 137 microssatélites e 42 estruturas de repetição foram identificadas, com a maior proporção na região LSC (Large Single Copy). A diversidade nucleotídica média estimada do genoma S. adstringens entre cinco espécies do clado mimosoide, foi de 0,0177. A razão Ka/Ks indicou seleção positiva em três genes rps16, psbH and clpP. A comparação da estrutura genoma cloroplastidial de S. adstringens com outras espécies do clado mimosoide demonstrou que regiões gênicas são altamente conservadas. A reconstrução filogenética usando 73 genes codificantes de proteínas sugere que a família Leguminosae-Caesalpinoideae é parafilética. Para a montagem do genoma nuclear os reads de sequenciamento foram trimados, produzindo um conjunto de dados contendo total de aproximadamente 100 bilhões de pares de base. O tamanho do genoma de S. adstringens foi estimado em 1C = 0.684 pg, o que corresponde a aproximadamente 669 Mpb. O genoma nuclear foi montado usando estratégias de novo em 63.320 contigs com um tamanho total de aproximadamente 495 Mbp. Um total de 20.124 regiões microssatélites foi identificado no genoma nuclear, sendo a repetição AT/TA mais frequente (44,16%). Foi possível identificar que 44,58% do genoma nuclear de S. adstringens é composto de elementos transponíveis. Os retroelementos foram a classe mais comum, dentre estes, as repetições terminais longas (LTR) a família mais abundante. Foram preditos 31.636 genes e 95.811 transcritos com um média de 3,03 por gene. Do total de transcritos preditos, 60.798 foram classificados funcionalmente, nos termos do Gene Ontology. Cerca de 1.521 transcritos (1,58%) foram similares com sequências de proteínas envolvidas nas vias de biossíntese de taninos. Este trabalho representa um grande avanço nos conhecimentos sobre a estrutura e a organização dos genomas nuclear e cloroplastidial de S. adstringens. Além disso, os resultados obtidos fornecem recursos genômicos para novas investigações genéticas e biotecnológicas para a espécie.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESeng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationSOUZA, Ueric José Borges de. Caracterização parcial e tamanho do genoma de Stryphnodendron adstringens (Leguminosae). 2019. 117 f. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2019.eng
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/9860
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentEscola de Agronomia - EA (RG)eng
dc.publisher.initialsUFGeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Genética e Melhoramento de Plantas (EA)eng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectBarbatimãopor
dc.subjectElementos repetitivospor
dc.subjectGenespor
dc.subjectGenoma nuclearpor
dc.subjectGenoma cloroplastidialpor
dc.subjectMimosoidepor
dc.subjectRepetitive elementseng
dc.subjectNuclear genomeeng
dc.subjectChloroplast genomeeng
dc.subjectMimosoideeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICAeng
dc.titleCaracterização parcial e tamanho do genoma de Stryphnodendron adstringens (Leguminosae)eng
dc.title.alternativePartial characterization and genome size of Stryphnodendron adstringens (Leguminosae)eng
dc.typeTeseeng

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