Proponente: Maurício Bacci Jr. - UNESP - Rio Claro

Resumo: ESTs contendo regiões com alta taxa evolutiva, incluindo microssatélites e transposóns, serão identificados no banco de dados do Genoma do Camarão Litopenaeus vannamei e classificados quanto à distribuição em diferentes bibliotecas de cDNA e quanto à possível capacidade de diferenciar variedades e populações deste organismo.

Introdução e Aplicações Tecnológicas desta Proposta: O seqüenciamento de DNA em larga escala disponibilizou uma grande quantidade de informação que pode ser utilizada para reconstruir a história evolutiva de muitos organismos. Esta informação está contida em marcadores moleculares, entre os quais estão aqueles que apresentam uma alta taxa evolutiva e, portanto, podem ser utilizados para resolver filogenias antes intratáveis, bem como as relações entre espécimes proximamente relacionados, como populações, subespécies e variedades (Bacci et al., 2001).

            Este fato abriu imensas possibilidades para a identificação de linhagens de organismos, uma vez que a diferenciação destas linhagens em nível infra-específico é extremamente útil para identificar variedades mais produtivas ou resistentes a uma diversidade de doenças e condições ambientais.

            Além destes marcadores evolutivos, que são transmitidos verticalmente, ou seja, dos indivíduos parentais para os descendentes, existem também outros marcadores com alta taxa evolutiva, mas que são freqüentemente transmitidos horizontalmente, como os elementos móveis, que são também conhecidos como transposóns (Clark & Kidwell, 1996). A história evolutiva destes transposóns não é congruente com a história evolutiva dos seus hospedeiros, de modo que a utilização destes elementos para estudos evolutivos é restrita. No entanto, uma vez que é possível distinguir características básicas dos transposóns, como sítios para transposases, repetições terminais invertidas ou múltiplas cópias no genoma (Altman et al., 1992), estes elementos podem ser utilizados com cautela nas análises filogenéticas e populacionais, a maior o menor congruência destas análises com aquelas derivadas de marcadores transmitidos verticalmente indicando o maior ou menor tempo de infecção do hospedeiro.

            Elementos móveis adquiridos recentemente são normalmente mais ativos, ou seja, apresentam uma grande capacidade de duplicação e infecção de novos hospedeiros, o que provavelmente resultou na grande quantidade de transposóns em genomas hospedeiros: transposóns equivalem a 50 % do genoma do milho (San Miguel et al., 1996) e 45 % do genoma humano (International Human Genome Consortium, 2001). Esta alta característica infectante e duplicativa torna possível a utilização dos transposóns como componentes de vetores para a transformação de células (e.g.Liu et al., 2001), o que pode ser utilizado com o objetivo de melhorar as qualidades da cultura de um determinado organismo.

Objetivos: Esta proposta tem como objetivo identificar os marcadores moleculares com alta taxa evolutiva, presentes no banco de dados do Genoma do Camarão Litopenaeus vannamei, e selecionar aqueles marcadores úteis para distinguir populações ou linhagens deste organismo, bem como aqueles que possam ser úteis para a construção de vetores de transformação.

Metodologia: Serão feitas buscas por palavra-chave e a partir de estruturas comuns aos transposóns, utilizando ferramentas usuais disponíveis no GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). Para localizar microssatélites, será utilizado o módulo de busca de microsatélites (MISA - MIcroSAtellite identification tool) disponível no endereço http://pgrc.ipk-gatersleben.de/misa/. Os dados obtidos serão refinados manualmente por anotadores.

Equipe de Trabalho: Pessoal associado ao Laboratório de Evolução Molecular do Centro de Estudos de Insetos Sociais da UNESP / RC.

Literatura Citada

Altmann, T., Schmidt, R., Willmitzer, L. Establishment of a gene tagging system in Arabidopsis thaliana based on the maize transposable element. Ac. Theoret. Appl. Genet. v. 84, p. 371-383, 1992.

Bacci Jr, M, Miranda, V. F. O., Martins, V. G., Figueira, A. V. O., Lemos, M. V., Pereira, J. O., Marino, C. L. A search for markers of sugarcane evolution. Genetics and Molecular Biology, v. 24, p. 32-38, 2001.

Clark, J. B., Kidwell, M. G. A Phylogenetic perspective on P transposable element evolution in Drosophila. Proc. Ntl. Acad. Sci. USA, v. 94, p. 11428-11433, 1997.

Liu D., Galli M., Crawford N. M. Engineering variegated floral patterns in tobacco plants using the Arabidopsis transposable element Tag1. Plant Cell Physiol., v. 42, p. 419-423,  2001.

SanMiguel P., Tikhonov A., Jin Y. K., Motchoulskaia N., Zakharov D., Melake-Berhan A., Springer P. S., Edwards K. J., Lee M., Avramova Z., Bennetzen J. L. Nested retrotransposons in the intergenic regions of the maize genome. Science, v. 274, p. 765-768, 1996.