Figura 1 – Genoma mitocondrial de P.psidii. |
Hoje estamos vivendo na “Nova Era da Genética”, onde as informações obtive através de técnicas moleculares vêm sendo complementadas cada vez mais com a utilização de ferramentas bioinformáticas.
Um exemplo da necessidade dessas ferramentas são os sequenciadores de última geração. Os sequenciadores de DNA são equipamentos que tem a capacidade de realizar a leitura de uma amostra de DNA e gerar um arquivo eletrônico com símbolos, que representam a sequência de bases nitrogenadas (aquelas letrinhas A, C, G, T) contidas na amostra. A grande diferença entre o primeiro método de sequenciamento (Sanger) e os da nova geração é a capacidade de processar sequências, enquanto o primeiro processa no máximo 96, os novos podem ler até bilhões ao mesmo tempo. Alguns exemplos de sequenciadores modernos são: 454 (Life Science /Roche), HiSeq e Miseq (Ilumina), SOLiD (Life Tecnologies), HeliScope, SMRT (Pacific Bioscience), entre outros.
Esse grande processamento de sequências gera muitas informações que precisam ser interpretadas com a ajuda de programas computacionais – mais conhecidos como programas de bioinformática. Dois exemplos são o CLC genomics (http://www.clcbio.com/products/clc-genomics-workbench/) e o Mauve Genome alignment (http://gel.ahabs.wisc.edu/mauve/) que tem a capacidade de ordenar os dados gerados, e de realizar análises comparativas, entre outras funções. A partir destes dados, adquirimos muitas informações sobre o genoma (ou DNA) que estamos estudando. Neste caso, informações relevantes que podem ser geradas são proteínas relacionadas ao processo de respiração celular e genes relacionados à patogenicidade.
Um genoma que vem ganhando bastante espaço nas pesquisas hoje é o mitocondrial, principalmente em estudos que buscam medidas alternativas aos pesticidas para o controle de fungos que causam doenças em plantas. No genoma mitocondrial podem estar presentes proteínas que ajudam o fungo a infectar a planta, como também alterações em lugares específicos dessa sequência podem ajudar ou prejudicar a ação do fungo.
Estamos falando do genoma mitocondrial, DNA circular que esta dentro de uma organela, a Mitocôndria, cuja função é a respiração celular. Assim, alterações neste DNA também podem causar deficiências neste processo, podendo levar os fungos à morte.
 Figura 2: À esquerda plantas de eucalipto sadias. No lado direito superior uma planta atacada pelo fungo P. psidii (ferrugem) e no lado direito inferior uma imagem do fungo P. psidii. (Fomte: Leite et al., 2012) |
Falei um pouquinho do DNA mitocondrial e das ferramentas de bioinformática para explicar meu projeto de Iniciação científica. Eu estudo o genoma mitocondrial do fungo P. psidii, causador de uma das principais doenças que afetam a espécie, chamada de ferrugem do eucalipto, que pode chegar a reduzir em até 60% o crescimento das árvores infectadas. O objetivo do meu estudo é obter a sequência completa deste genoma e buscar maiores informações sobre este fitopatógeno (fito – planta) que ainda é muito pouco estudado.
Por Jaqueline Almeida
jackalmeidajau@hotmail.com
Referências
[1] Dianese J. C, Moraes T. S. A., Silva A. R. (1984). Response of Eucalyptus Species to field infection by Puccinia psidii.Plant Disease,68: 314-316.
[2] Leite, T. F. (2012). Análise histológica da interação planta patógeno entre Eucalyptus grandis e Puccinia psidii Winter e identificação de genes diferencialmente expressos em plantas resistentes e susceptíveis inoculadas com o patógeno por meio da técnica de RNA-Seq.2012. 178p. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) – Escola Superior de Agricultura “Luíz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba.