Genoma cloroplastidial de Serjania erecta Raldk: variação no número de genes e análise de seleção de genes de plastomas da família Sapindaceae

dc.contributor.advisor-co1Diniz Filho, José Alexandre Felizola
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0706396442417351
dc.contributor.advisor1Nunes, Rhewter
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6169806655018346
dc.contributor.referee1Nunes, Rhewter
dc.contributor.referee2Sobreiro, Mariane Brom
dc.contributor.referee3Dias, Renata de Oliveira
dc.creatorCorvalan, Leonardo Carlos Jeronimo
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8341471204899477
dc.date.accessioned2024-03-04T13:25:24Z
dc.date.available2024-03-04T13:25:24Z
dc.date.issued2022-03-04
dc.description.abstractSerjania erecta from the Sapindaceae family is a plant with medicinal properties. Studies indicate potential for use in the treatment of Alzheimer's disease, gastric diseases and anti-inflammatory use. Although, little is known about its genetic and evolutionary aspects. The goal of this study was to assemble the chloroplast genome of S. erecta, and use it in a comparative analysis with other plastomas of the Sapindaceae family. For this, we sequenced a single specimen of S. erecta from Araxá (MG - Brasil) using Illumina Miseq. The chloroplast genome was assembled using NOVOPlasty v3.2 and annotated using the CHLOROBOX platform. For comparative analysis was used eleven chloroplast genomes from different Sapindaceae family species (Acer buergerianum, Aesculus wangii, Dimocarpus longan, Dipteronia dyeriana, Dodonaea v iscosa, Eurycorymbus cavaleriei, Koelreuteria paniculata, Litchi chinensis, Pometia tomentosa, Sapindus mukorossi, Xanthoceras sorbifolium). The chloroplast genome of S. erecta has a size of 159,297 bp with 132 genes, including 87 are protein-coding genes, 37 are tRNAs and 8 rRNAs. Among twelve chloroplast genomes avalieded, S. erecta has the lowest amount of complex repeats and microsatellites. The structure and order of genes in chloroplast genomes of the order Sapindales was extremely conserved. The variation in numbers of genes was from the 132 genes to 128 genes in the Sapindaceae family. We suggest that three factors cause variation in the number of genes in the family: (1) Inverted repeat region (IR) expansion events cause the duplication of the rpl22, rps3 and rps19 genes; (2) the pseudogenization of the rps2 gene; (3) variation in the number of genes encoding tRNAS. The phylogenetic tree had well supported nodes within Sapindaceae and Serjania formed a clade with Sapindus, Litchi, Dimocarpus, and Pometia genera. Only two genomic regions (ycf1 and ndhF) showed high nucleotide diversity and no one gene is under positive selection (ka/ks > 1). The results obtained in this study provide the assembly and annotation of the chloroplast genome of S. erecta, the first annotation of a species of the genus. It also provides an idea of how chloroplast genomes evolved in the Sapindaceae family.eng
dc.description.resumoSerjania erecta é uma planta da família Sapindaceae utilizada na medicina popular e que apresenta potencial uso no tratamento da doença de Alzheimer e algumas doenças gástricas. Embora seu potencial medicinal seja reconhecido, pouco se sabe sobre aspectos genéticos e evolutivos da espécie. Neste âmbito, o objetivo do presente trabalho foi sequenciar e montar o genoma cloroplastidial de S. erecta, bem como, realizar análises comparativas com plastomas de outras espécies da família Sapindaceae. Para isso foi sequenciado o DNA total de um indivíduo de S. erecta coletado em Araxá (MG - Brasil), utilizando plataforma MiSeq (Illumina). O plastoma foi montado utilizando o programa NOVOPlasty v3.2 e anotado utilizando o CHLOROBOX. Para as análises comparativas, foram utilizados genomas cloroplastidiais de 11 espécies de gêneros diferentes da família Sapindaceae (Acer buergerianum, Aesculus wangii, Dimocarpus longan, Dipteronia dyeriana, Dodonaea viscosa, Eurycorymbus cavaleriei, Koelreuteria paniculata, Litchi chinensis, Pometia tomentosa, Sapindus mukorossi e Xanthoceras sorbifolium). O plastoma de S. erecta apresentou um tamanho de 159,297 bp com 132 genes, destes 87 são genes codificadores de proteínas, 37 de tRNAs e 8 rRNAs. A estrutura e ordem dos genes nos genomas cloroplastidiais da ordem Sapindales foi relativamente conservada variando de 128 genes a 132. Foi possível identificar três fatores que causam a variação no número de genes: (1) o aumento das regiões invertidas repetidas (IR) que causam a duplicação dos genes rpl22, rps3 e rps19; (2) a pseudogenização do gene rps2; (3) variação no número de genes codificadores de tRNAs. A análise filogenética utilizando sequências codificadoras de proteínas do cloroplasto apresentou nós bem suportados dentro de Sapindaceae e Serjania formou um clado com os gêneros Sapindus, Litchi, Dimocarpus e Pometia. Apenas duas regiões genicas (ycf1 e ndhF) apresentaram elevada diversidade nucleotídica e nenhum gene está sobre seleção positiva (ka/ks>1). Os resultados obtidos neste estudo fornecem a montagem e anotação do genoma do cloroplasto de S. erecta, a primeira anotação de uma espécie desse gênero e fornece uma ideia de como os genomas cloroplastidiais evoluíram na família Sapindaceae.
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás
dc.identifier.citationCORVALAN, L. C. J. Genoma cloroplastidial de Serjania erecta Raldk: variação no número de genes e análise de seleção de genes de plastomas da família Sapindaceae. 2022. 61 f. Dissertação (Mestrado em Genética e Biologia Molecular) - Instituto e Ciências Biológicas, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2022.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13292
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Biológicas - ICB (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Genética e Biologia Molecular (ICB)
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectAnálise comparativapor
dc.subjectGenoma organelarpor
dc.subjectSeleção negativapor
dc.subjectComparative analysiseng
dc.subjectNegative selectioneng
dc.subjectOrganellar genomeeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
dc.titleGenoma cloroplastidial de Serjania erecta Raldk: variação no número de genes e análise de seleção de genes de plastomas da família Sapindaceae
dc.title.alternativeChloroplastid genome of Serjania erecta Raldk: number genes variation and gene selection analysis from Sapindaceae family plastomeseng
dc.typeDissertação

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