Fluorescence in situ hybridization: historical analysis, innovations and perspectives

Autor: Silva, Thainá Ferreira
Přispěvatelé: Soares, Thannya Nascimento, Pinto, Rafael Barbosa, Nunes, Rhewter, Machado, Raquel Moura
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG
Universidade Federal de Goiás (UFG)
instacron:UFG
Popis: A hibridização in situ por fluorescência (FISH) é uma técnica de citogenética molecular que se baseia no uso de sondas marcadas com fluorescência para a identificação de diferentes regiões no genoma. A partir do aperfeiçoamento e desenvolvimento de novas tecnologias, variações da técnica original surgiram tornando possível aplicá-la para diversas questões, desde identificar cromossomos através da citogenética descritiva até realizar inferências evolutivas ou conduzir pesquisas aplicadas de biotecnologia e melhoramento genético. Considerando a grande possibilidade de aplicações da técnica de FISH e suas variações, o presente trabalho tem como objetivo detalhar os princípios metodológicos e aplicações, com ênfase nas plantas, e investigar seu uso em estudos evolutivos. Para isso, o primeiro capítulo é um manuscrito de divulgação e popularização da ciência que tem como objetivo discutir as diversas possibilidades de uso da técnica FISH, abrangendo desde os seus princípios metodológicos até as aplicações em diferentes áreas. A partir desse estudo foi verificado que a FISH pode ser aplicada em diferentes materiais biológicos e regiões do genoma e, apesar de ser uma técnica desenvolvida há mais de três décadas, pode gerar impactos e contribuições através da sua vasta utilização até os dias de hoje. Já o segundo capítulo é uma revisão sistemática, cujo objetivo principal é sumarizar e analisar de forma crítica os dados disponíveis na literatura sobre as aplicações da FISH para o estudo citogenético em plantas, além de detalhar e discutir as aplicações dessa técnica para estudos evolutivos em plantas. Este estudo foi conduzido utilizando as diretrizes do Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA). A busca foi realizada na base de dados Scopus e as palavras-chave foram direcionadas para capturar a amplitude da utilização da técnica FISH voltada para o estudo citogenético das plantas. Com o objetivo de investigar as aplicações dessa técnica, os artigos encontrados foram agrupados em diferentes categorias, denominados como “Biotecnologia vegetal”, “Estudos evolutivos”, “Descritivo”, “Técnicas/metodológico” e “Expressão gênica”. Foram selecionados 4006 artigos que apresentaram uma tendência de crescimento de número de publicações entre os anos 1975 – 2020. A China e os EUA concentraram a maior quantidade de artigos e o Brasil se encontrou na 8ª posição. A análise das palavras-chave mais utilizadas nos artigos possibilitou traçar um pequeno histórico da técnica, abrangendo desde o início da marcação indireta em espécies de Fluorescence in situ hybridization (FISH) is a molecular cytogenetic technique that is based on the use of fluorescence-labeled probes to identify different regions in the genome. From the improvement and development of new technologies, variations of the original technique emerged making it possible to apply it to various issues, from identifying chromosomes through descriptive cytogenetics to making evolutionary inferences or conducting applied research in biotechnology and genetic improvement. Considering the great possibility of applications of the FISH technique and its variations, the present work aims to detail the methodological principles and applications, with emphasis on plants, and to investigate its use in evolutionary studies. For this, the first chapter is a manuscript for the dissemination and popularization of science that aims to discuss the various possibilities of using the FISH technique, ranging from its methodological principles to applications in different areas. From this study, it was verified that FISH can be applied to different biological materials and regions of the genome and, despite being a technique developed for more than three decades, it can generate impacts and contributions through its wide use until today. The second chapter is a systematic review, whose main objective is to summarize and critically analyze the data available in the literature on the applications of FISH for the cytogenetic study in plants, in addition to detailing and discussing the applications of this technique for evolutionary studies in plants. This study was conducted using the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) guidelines. The search was carried out in the Scopus database and the keywords were directed to capture the breadth of the use of the FISH technique aimed at the cytogenetic study of plants. In order to investigate the applications of this technique, the articles found were grouped into different categories, called “Plant Biotechnology”, “Evolutionary Studies”, “Descriptive”, “Techniques/Methodological” and “Gene Expression”. A total of 4006 articles were selected that showed a trend of growth in the number of publications between the years 1975 - 2020. China and the USA concentrated the largest number of articles and Brazil was in 8th position. The analysis of the most used keywords in the articles made it possible to trace a small history of the technique, ranging from the beginning of indirect labeling in plant species, passing through the advances of FISH and its variations, to the use of oligo-synthetic probes today. The categories “Plant Biotechnology” and “Evolutionary Studies” represented more than 60% of the total works, with emphasis on the use of GISH and FISH techniques with repetitive DNA probes and indirect labeling. The Poaceae family stood out in the studies of "Plant Biotechnology" and Leguminosae and Asteraceae were mostly found in the category of "Evolutionary Studies", “Comparative analysis” and “Systems and cytotaxonomy.” Thus, the understanding of the technique, the synthesis and measurement of data and the evolutionary path elaborated in this study allowed the theoretical basis about the versatility of the technique and its use today. demonstrate the main contributions of FISH directed to studies with plants, highlighting the regions of research concentration, variations of the technique, main types of studies and botanical families, as well as contributing to answering different evolutionary questions. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Databáze: OpenAIRE
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