ANÁLISE GENÔMICA, MAPEAMENTO E ANÁLISE DE QTLs

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1 ANÁLISE GENÔMICA, MAPEAMENTO E ANÁLISE DE QTLs João Meidanis Scylla Bioinformática e UNICAMP III Congresso Brasileiro de Melhoramento de Plantas Gramado, RS Maio 2005

2 MINI-CURSO - AGENDA 1. Primeiro Dia (10/05) 1. Genética Clássica e Genômica 2. Seqüenciamento de Genomas 2. Segundo Dia (11/05) 1. Análise de Genomas 2. Marcadores Moleculares 3. Terceiro Dia (12/05) 1. QTLs 2. Mapas Genéticos 3. Mapeamento de QTLs

3 ANÁLISE DE SEQÜÊNCIAS 1. RNAs produzidos por genes 1. trna 2. rrna 3. Outros RNAs 2. Proteínas produzidas por genes 1. Enzima vias metabólicas 2. Transportador 3. Transdutor de sinal 4. Outras proteínas

4 ANOTAÇÃO DE SEQÜÊNCIAS 1. Exemplo: gene XF2216 da bactéria Xylella fastidiosa 2. Comparação via computador com bases de dados contendo milhões de outras seqüências 1. Programa utilizado: BLAST, via internet, site do NCBI 2. Resultados: Blast.html 3. Participação em vias metabólicas 1. Programa utilizado: Mark Pathway, via internet, site do KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) 2. Resultados: mark_pathway_www.html 4. Processos celulares 1. Programa utilizado: Query by Sequence, via internet, site GO (Gene Ontology) 2. Resultados: gost.html

5 ANÁLISE DA EXPRESSÃO GÊNICA 1. Micro-arrays (milhares de genes) 2. Macro-arrays (centenas de genes) 3. SAGE (Serial Analysis of Gene Expression)

6 ANÁLISE DA EXPRESSÃO GÊNICA MICROARRAYS 1. Verde: mais expresso na condição 1 2. Vermelho: mais expresso na condição 2 3. Amarelo: igualmente expresso em ambas as condições Fonte: AccessExcellence, website, 2005.

7 ANÁLISE DA EXPRESSÃO GÊNICA MICROARRAYS Animação: Fonte: Dept. of Biology, Davidson College, NC, EUA, 2005.

8 ANÁLISE DA EXPRESSÃO GÊNICA SAGE (Serial Analysis of Gene Expression) Reads Seqüências na biblioteca SAGE Contagem Fonte: SageNet.Org, website, 2005.

9 MARCADORES MOLECULARES 1. Objetivo: amostrar variações individuais 2. Seqüenciamento completo não fornece variações individuais pela própria natureza do projeto, as seqüências têm que vir de um único indivíduo 3. Seqüenciamento de ESTs pode fornecer informações sobre variações individuais porém apenas em regiões codificadoras

10 MARCADORES MOLECULARES: TÉCNICAS DE ACESSO AO DNA 1. Enzimas de restrição: corte de DNA em locais com seqüência específica por enzima 2. Hibridização: pareamento de DNA / RNA com fita complementar 3. Eletroforese: separação de moléculas por tamanho

11 MARCADORES MOLECULARES: TÉCNICAS DE ACESSO AO DNA Enzima de restrição: EcoRI Fonte: AccessExcellence, website, 2005.

12 MARCADORES MOLECULARES: TÉCNICAS DE ACESSO AO DNA Hibridização de Ácidos Nucleicos Fonte: AccessExcellence, website, 2005.

13 MARCADORES MOLECULARES: TÉCNICAS DE ACESSO AO DNA Imagem de Gel de Eletroforese (setas indicam bandas fracas, que poderiam passar despercebidas) Fonte: Molecular Biology Cyberlab, U. Illinois at Urbana-Champaign, 2005.

14 MARCADORES MOLECULARES: RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) 1. Método: 1. Digestão por enzima de restrição 2. Hibridização com sonda marcada 3. Eletroforese e observação das bandas 2. Características: 1. Um dos primeiros métodos descritos 2. Manipulação complexa (-) 3. Amostra mais de um evento de mutação (-) 4. Co-dominante (cada alelo de heterozigoto aparece) (+) Animação: Fonte: Virtual Lab, Chinese University of Hong Kong, 2005.

15 MARCADORES MOLECULARES: RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) 1. Método: 1. Utiliza PCR para amplificação 2. Primers são escolhidos ao acaso ( 1 ou 2 primers podem ser usados) 3. Eletroforese e observação das bandas 2. Características: 1. Um dos primeiros métodos descritos usando PCR 2. Manipulação simples (+) 3. Amostra mais de um evento de mutação (-) 4. Dominante (um alelo pode mascarar o outro) (-) Animação: Fonte: Royal Veterinary College, U. of London, 2005.

16 MARCADORES MOLECULARES: SSR (Simple Sequence Repeats) ou STR, micro-satélites, Método: 1. Par de primers que delimita a região de repetição 2. Eletroforese e observação das bandas 2. Características: 1. Usado para testes de paternidade humana 2. Manipulação simples (+) 3. Corresponde a um único loco genômico (+) 4. Co-dominante (cada alelo de heterozigoto aparece) (+) 5. Altamente polimórfico (+) 6. Abundante em todo o genoma (+) 7. Análise estatística consolidada (+)

17 MARCADORES MOLECULARES: SSR (Simple Sequence Repeats) ou STR, micro-satélites,... Gel de Micro-satélites em Multiplex Fonte: Molecular Forensics Laboratory, U. of Maine, 2005.

18 MARCADORES MOLECULARES: SNP (Single Nucleotide Polymorphism) 1. Método: 1. Par de primers que delimita a região do polimorfismos 2. Seqüenciamento para observar polimorfismo 2. Características: 1. Corresponde a um único loco genômico (+) 2. Co-dominante (cada alelo de heterozigoto aparece) (+) 3. Em geral dialélico (-) 4. Abundante em todo o genoma (+)

19 MARCADORES MOLECULARES: SNP (Single Nucleotide Polymorphism) Exemplo de método para genotipagem Diferença de base detectada por estender ou não estender um certo primer Fonte: Sequenom, website, 2005.

20 Contato website: fone: fax: endereço: Rod. Anhanguera km 104 (Techno Park) R. James Clerk Maxwell, 360 Campinas São Paulo Brasil Scylla recebeu investimentos de Parceiros

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