Caracterização in silico de microssatélites no genoma do arroz e análise comparativa com outras espécies vegetais.

Autor: Maia, Luciano Carlos da
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2011
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFPELUniversidade Federal de PelotasUFPEL.
Druh dokumentu: Doctoral Thesis
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Molecular markers have been successfuly applied in genetic mapping and marker assisted selection as an auxiliary tool for plant breeding and transfer of genetic information among related species. In this sense, the understanding of genome elements occurring in important crop species such as wheat, rice and maize can be used towards the improvement of basic knowledge in orphan grass species. Rice, after the completion of its genome sequence, has been proposed as a genetic model in the grasses. Among the different types of molecular markers, microsatellites have been indicated as the preferred class for such studies. In general, the strategy of transposing molecular markers between species still poses some questions/difficulties regarding the most conserved microsatellite patterns among plant species, genera and families. This study had as objective to use bioinformatic tools to characterize microsatellites from rice and other Grass species of economical importance, enabling the prediction of microsatellite patterns that are most promising in transfer strategies. Three studies were performed. The first was concerned about developping and validating a microsatellite searching tool plus primer design and PCR simulation. A database containing 28,469 fl-cDNA sequences originating from japonica rice genome was used. From a total of 3,907 microsatellite loci, 3,329 primer pairs were designed and tested using the simulated PCR feature showing that only 2,397 (72%) of pairs amplified in specific regions. The second study had as objective to describe the occurrence of microsatellites in expressed regions originating from ten species from three different plant families. The results indicated the frequency and patterns of occurrence of microsatellites within and between the different families. The third study had as objective to characterize the complete occurrence of microsatellites in the rice genome. The results showed a different pattern of occurrence of microsatellites for the different chromosomes and which arrangements are most abundant. Inferences on which elements allow better genome coverages are discussed.
Marcadores moleculares têm sido utilizados com sucesso em mapeamento genético e seleção assistida como uma ferramenta auxiliar para o melhoramento de plantas e transferência de informações entre espécies relacionadas. Neste sentido, o entendimento da ocorrência de microssatélites no genoma nas diferentes espécies melhoradas como trigo, arroz e milho pode ser utilizado no sentido da melhoria do conhecimento básico das espécies gramíneas descritas como “orfãs”. O arroz, após a conclusão do seqüênciamento do seu genoma, tem sido proposto como modelo genético entre as gramíneas. Dentre os diferentes tipos de marcadores moleculares, os microssatélites são indicados como a classe preferida para estes estudos. De maneira geral, as estratégias de transposição de marcadores moleculares entre espécies ainda apresentam algumas dificuldades e questionamentos referentes os padrões mais conservados de microssatélites entre espécies, genêro e famílias vegetais. Este estudo teve como objetivo, o uso de ferramentas de bioinformática para caracterizar microssatélites oriundos do genoma do arroz e outras espécies, possibilitando predizer padrões de microssatélites mais promissores na transferência. Três estudos foram realizados. O primeiro consistiu no desenvolvimento e validação de uma ferramenta para localização de microssatélites, desenho de iniciadores e simulação da PCR. Foi utilizado um banco de dados contendo 28.469 seqüências fl-cDNA de arroz japonica. Do total de 3.907 loci encontrados, foram desenhados 3.329 conjuntos de iniciadores e testados pela simulação da PCR, mostrando que somente 2.397 (72%) iniciadores amplificaram regiões específicas. No segundo estudo foi analisada a ocorrência de microssatélites em regiões expressas de dez espécies de três diferentes famílias de plantas. Os resultados indicaram a freqüência e padrões de microssatélites dentro e entre as diferentes famílias. No terceiro estudo foi feita a caracterização de microssatélites no genoma completo do arroz. Os resultados mostraram um conservado padrão de ocorrência dos diferentes microssatélites nos diferentes cromossomos e quais os arranjos foram os mais abundantes. Inferências sobre quais elementos permitem a melhor cobertura do genoma foram discutidas.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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