Transcrição

1

2 DNA barcoding é um método que utiliza um trecho do DNA de cerca de 650 nucleotídeos como marcador para caracterizar espécies. Trata-se de uma sequência extremamente curta em relação à totalidade do genoma, que nos humanos, por exemplo, tem 3 milhões de pares de bases.

3 O Código Universal de Produtos (código de barra universal dos produtos), utilizado para identificar produtos do mercado varejista, emprega 10 números alternados em 11 posições para gerar 100 bilhões de identificadores únicos.

4 Em 2003, pesquisadores da Universidade de Guelph, em Ontário, Canadá, propuseram o DNA barcoding como forma de identificar as espécies. O código de barras de DNA usa uma pequena sequência genética de uma determinada parte do genoma, da forma que um scanner de supermercado distingue produtos usando as listras pretas do Código Universal de Produtos.

5 Para os animais, foi estabelecido como código de barras, DNA Barcode, uma região de um gene mitocondrial denominado de citocromo c Oxidase Subunidade I (COI).

6 Em plantas a escolha de uma região adequada para representar o DNA Barcode ainda não esta bem definida como nos animais devido ao genoma mitocondrial vegetal apresentar baixa variação em sequências para ser utilizado como código de barras. Para os vegetais, genes ou regiões do genoma de plastídios e da região nuclear ITS, parecem ser os candidatos mais promissores.

7 O procedimento básico para a taxonomia baseada no DNA, DNA Barcoding, é direto. Uma amostra de tecido seria retirada de um indivíduo coletado e seu DNA extraído.

8

9 Este DNA serve como uma amostra referência para que uma ou várias regiões gênicas possam ser amplificadas pela técnica de PCR e em seguida seqüenciadas. As seqüências resultantes correspondem a uma etiqueta de identificação para a espécie da qual a amostra de DNA foi retirada.

10 Essa sequência se torna disponibilizada através de um banco de dados, junto com a descrição da espécie e outras informações associadas, que idealmente incluem seu status taxonômico com referências associadas.

11 Esta sequência se torna um padrão para referências futuras, junto com o espécime tipo e a respectiva preparação do DNA, que será depositada em coleções de museus. Uma vez que um banco de dados de sequências tenha sido estabelecido, novas amostras podem ser averiguadas.

12

13 Curva de Acumulação; Visualizador de Alinhamento; Teste de degradação de DNA; Sumário de Distância (diferença entre espécies); Mapas de Distribuição; Biblioteca de Imagens; Sumário de vizinho mais próximo; Composição de sequência; Identificação de sequência; Árvore de Identificadores de Táxon.

14 Submissão de Bibliografia; Submissão ao GenBank; Sumário de Projeto (espécimes, localidades e GenBank).

15 O Mapa se refere `a quantidade de espécies catalogadas e identificadas por regiões do planeta ( quanto mais escura a cor mais espécies identificadas), e não `a biodiversidade local.

16 As vantagens em se estabelecer bancos de DNA barcodes completos dos principais grupos taxonômicos é uma oportunidade para minimizar a atual situação sobre a caracterização da diversidade biológica em grande escala.

17 Os grupos com baixa diversidade de sequências podem dificultar a diferenciação dos espécimes. Embora uma comparação entre sequências mitocondriais de 2238 espécies de 11 filos animais revelou que 98% de pares de espécies próximas apresentam mais de 2% de diferenças em suas sequências, o que seria suficiente para identificar corretamente a maioria das espécies; A observação de diferenças entre espécies com divergência recente é difícil de ser obtida usando qualquer método, inclusive morfologia. Em alguns casos, o código de barras mitocondrial pode chegar ao limite de identificação entre duas (ou mais) espécies próximas. A frequência de espécies com o mesmo código de barras é baixa dentro dos grupos analisados até o momento;

18 A hibridação (junção de material genético pertencente a espécies diferentes). comum na natureza leva a insegurança quanto a identificação baseada em um único gene (nuclear ou mitocondrial); Pseudogenes nucleares (cópias inativas de genes que geralmente possuem várias mutações e/ou deleções) podem complicar a identificação baseada em genes mitocondriais e nucleares.

19 Como espécies altamente resistentes à poluição, faz com que o grupo seja utilizado como bioindicadores de contaminação ou degradação ambiental. A ideia de um sistema de identificação molecular, com base em variação na sequência de DNA, surgiu na década de 1990 com o desenvolvimento de abordagens com base em PCR para a identificação de espécies.

20 A taxonomia por DNA tem por objetivo a identificação de unidades taxonômicas operacionais moleculares (MOTU) obtidas por comparação das sequências de DNA. Dessa forma, a taxonomia molecular fornece ferramentas para suplementar os métodos taxonômicos tradicionais.

21

22

23

24 Análise de DNA ajudou a revelar uma nova espécie de Tetragonopterus, peixe que vive no rio Jari.

25

26

27 Por que o método de código de barras de DNA, o chamado DNA barcoding, é menos eficiente para diferenciar espécies vegetais em comparação à sua aplicação com os animais?

28 A grande diversidade de espécies vegetais, cerca de 500 `a 600 mil classificadas; Estabelecer quais seriam os marcadores para as plantas, ou seja, que trechos do DNA seriam escolhidos para serem objetos da comparação.

29 Tem aplicações potenciais que vão desde o combate à biopirataria até o controle de pragas e a investigação forense; Para coletar flores, por exemplo, o pesquisador deve atuar na época de floradas, e, mesmo assim, elas podem estar fora de seu alcance; Pode-se identificar uma espécie a partir de uma pequena amostra de tecido.

30 Os espécimes: museus de história natural, herbários, jardins zoológicos, aquários, coleções de tecidos congelados, bancos de sementes, coleções tipo de cultura e outros repositórios de materiais biológicos são a fonte dos exemplares identificados; Análise em Laboratório : nos laboratório os protocolos criados Análise em Laboratório : nos laboratório os protocolos criados para se obter sequências de código de barras de DNA devem ser seguidos. Os melhores laboratórios de biologia molecular equipados podem produzir uma sequência de código de barras de DNA em algumas horas. Os dados são então colocados numa base de dados para análise posterior.

31 A análise dos dados: as amostras são identificadas quando encontradas no registro de referência mais próximo correspondente no banco de dados. O grupo CBOL criou um Portal de dados que oferece aos pesquisadores novas e mais flexíveis formas para armazenar, gerenciar, analisar e exibir seus dados de código de barras.

32 Aproximadamente uma centena de instituições contribuem para o Projeto BrBOL por meio de coleções de espécimes, sequenciamento de códigos de barras de DNA, processamento de dados e integração de todas essas informações no BOLD. O BOLD (Barcode of Life Data System) é uma plataforma de bioinformática para armazenamento, análise, gerenciamento e publicação dos códigos de barras de DNA.

33

34 COLLEVATTI, R.G. Nós Realmente Precisamos de DNA Barcoding?. Disponível em: Acesso em: 01 de Mai REYNOL,F. DNA barcodes vegetais. Disponível em: plantas.html. Acesso em: 01 de Mai SOARES,F.R. DNA Barcode. Disponível em: Acesso em: 01 de Mai HERINGER,O. DNA como Código de Barras. Disponível em: Acesso em: 01 de Mai AZEVEDO,V.C.R. Rede Brasileira de Identificação Molecular de Plantas. Disponível em: Acesso em: 01 de Mai