Biblioteca do Café
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Item In silico identification of coffee genome expressed sequences potentially associated with resistance to diseases(Sociedade Brasileira de Genética, 2010) Alvarenga, Samuel Mazzinghy; Caixeta, Eveline Teixeira; Hufnagel, Bárbara; Thiebaut, Flávia; Maciel-Zambolim, Eunize; Zambolim, Laércio; Sakiyama, Ney SussumuSequences potentially associated with coffee resistance to diseases were identified by in silico analyses using the database of the Brazilian Coffee Genome Project (BCGP). Keywords corresponding to plant resistance mechanisms to pathogens identified in the literature were used as baits for data mining. Expressed sequence tags (ESTs) related to each of these keywords were identified with tools available in the BCGP bioinformatics platform. A total of 11,300 ESTs were mined. These ESTs were clustered and formed 979 EST-contigs with similarities to chitinases, kinases, cytochrome P450 and nucleotide binding site-leucine rich repeat (NBS-LRR) proteins, as well as with proteins related to disease resistance, pathogenesis, hypersensitivity response (HR) and plant defense responses to diseases. The 140 EST-contigs identified through the keyword NBS-LRR were classified according to function. This classification allowed association of the predicted products of EST-contigs with biological processes, including host defense and apoptosis, and with molecular functions such as nucleotide binding and signal transducer activity. Fisher’s exact test was used to examine the significance of differences in contig expression between libraries representing the responses to biotic stress challenges and other libraries from the BCGP. This analysis revealed seven contigs highly similar to catalase, chitinase, protein with a BURP domain and unknown proteins. The involvement of these coffee proteins in plant responses to disease is discussed.Item Marcadores moleculares derivados de sequências expressas do genoma café potencialmente envolvidas na resistência à ferrugem(Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa, 2011-08) Alvarenga, Samuel Mazzinghy; Caixeta, Eveline Teixeira; Hufnagel, Bárbara; Thiebaut, Flávia; Maciel‑Zambolim, Eunize; Zambolim, Laércio; Sakiyama, Ney SussumuO objetivo deste trabalho foi identificar marcadores moleculares relacionados à resistência do cafeeiro (Coffea arabica) à ferrugem (Hemileia vastatrix). Foram identificadas sequências de DNA potencialmente envolvidas na resistência do cafeeiro a doenças, por meio de análise “in silico”, a partir das informações geradas pelo Projeto Brasileiro do Genoma Café. A partir das sequências mineradas, foram desenhados 59 pares de iniciadores para amplificá‐las. Os 59 iniciadores foram testados em 12 cafeeiros resistentes e 12 susceptíveis a H. vastatrix. Vinte e sete iniciadores resultaram em bandas únicas e bem definidas, enquanto um deles amplificou fragmento de DNA em todos os cafeeiros resistentes, mas não nos suscetíveis. Esse marcador molecular polimórfico amplificou uma região do DNA que corresponde a uma janela aberta de leitura parcial do genoma de C. arabica que codifica uma proteína de resistência a doenças. O marcador CARF 005 é capaz de diferenciar os cafeeiros analisados em resistentes e susceptíveis a H. vastatrix.Item Caracterização de seqüências expressas do genoma café potencialmente relacionadas com a resistência a doenças(Universidade Federal de Viçosa, 2007-07-16) Alvarenga, Samuel Mazzinghy; Sakiyama, Ney SussumuSeqüências potencialmente envolvidas na resistência do cafeeiro a doenças foram identificadas, por meio de análise in silico, a partir das informações geradas pelo Projeto Brasileiro do Genoma Café (PBGC). Para isso foram usadas três estratégias. Inicialmente, palavras-chave correspondentes a termos relacionados aos mecanismos de resistência de plantas a patógenos foram identificadas na literatura e utilizadas como “iscas” para a mineração dos dados. Com o auxílio de ferramentas disponíveis na plataforma de bioinformática do PBGC, foram identificadas ESTs (Expressed Sequence Tags) relacionadas a cada uma destas palavras. Outra estratégia utilizada foi a busca por similaridades entre algumas seqüências públicas envolvidas com a resistência do cafeeiro a doenças com as seqüências do PBGC, por meio do programa BLAST. Utilizou-se, também, o Electronic Northern, uma ferramenta desenvolvida pelo Laboratório de Genômica e Expressão (LGE). A mineração, usando as três estratégias, identificou 14.060 seqüências do PBGC. Essas seqüências apresentaram similaridade com proteínas conhecidamente relacionadas com o processo de defesa da planta contra doenças como, por exemplo, quitinase, proteína quinase, citocromo P450, proteína de resistência a doenças, proteína relacionada com patogênese, proteínas com domínio LRR e NBS, proteínas induzidas por hipersensibilidade, entre outras. Os processos biológicos com os quais essas seqüências estão envolvidas incluíram metabolismo, transporte, regulação da transcrição, enovelamento de proteínas, biossíntese entre outros. A análise global baseada em ontologia de função molecular das seqüências obtidas mostrou que os genes estão envolvidos com metabolismo, resposta a estímulos externos, diferenciação celular, ligação a ácidos nucléicos, ligação a nucleotídeos, resposta de defesa, apoptose entre outras. Visando verificar o envolvimento destas seqüências com a resistência do cafeeiro à ferrugem foram desenhados 40 primers para amplificar algumas das seqüências mineradas. Os primers foram desenhados com o programa computacional Primer3 e a estabilidade desses foi verificada por meio do programa PrimerSelect. Diferentes concentrações dos componentes da reação de PCR foram analisadas. Utilizando as condições de reação e amplificação otimizadas, os 40 primers foram testados em 12 genótipos resistentes e 12 susceptíveis a Hemileia vastatrix, fungo causador da ferrugem. Vinte e nove destes 40 primers resultaram em bandas únicas e bem definidas, sendo um polimórfico. Este trabalho permitiu obter, até o momento, um marcador molecular polimórfico entre os indivíduos resistentes e susceptíveis. Esse marcador, denominado CARF 005, amplifica uma região do DNA que corresponde a uma ORF parcial de Coffea arabica que codifica uma proteína de resistência a doenças.Item IDENTIFICAÇÃO DE CROMOSSOMO ARTIFICIAL DE BACTÉRIA CONTENDO GENE DE RESISTÊNCIA A DOENÇAS EM CAFEEIRO(2011) Alvarenga, Samuel Mazzinghy; Pinto, Giselle Batista; Caixeta, Eveline Teixeira; Diola, Valdir; Zambolim, Eunize Maciel; Zambolim, Laércio; Sakiyama, Ney Sussumu; Embrapa - CaféO estudo e a caracterização de fatores genéticos de resistência são importantes para ampliar os conhecimentos da interação planta-patógeno. O marcador molecular CARF 005, identificado em trabalho anterior, é capaz de identificar um fragmento de gene de resistência a doenças presente em genótipos de cafeeiro resistentes a ferrugem, principal doença da cultura. Neste trabalho, o CARF 005 foi utilizado para fazer o screening de uma biblioteca BAC de Coffea arabica com 56.832 clones. Foram identificados dois clones contendo o fragmento do gene de resistência. Após o sequenciamento, esses poderão ser usados para estudo da estrutura do gene e, eventualmente, em obtenção de plantas transgênicas para auxiliar programas de melhoramento.Item UM SOFTWARE PARA EXTRAÇÃO DE ESTs, CONTIGS E SINGLETS DO CAFEST(2011) Guerra, Rafael Luciano; Alvarenga, Samuel Mazzinghy; Caixeta, Eveline Teixeira; Goulart, Carlos de Castro; Embrapa - CaféUma das dificuldades encontrada atualmente para os usuários da base de dados do Projeto Brasileiro do Genoma Café (CafEST) é a dificuldade em extrair manualmente todas as sequências armazenadas em seus projetos, no sistema Gene Projects. A partir dessa necessidade, foi desenvolvido um software para fazer a automatização do processo. Desta forma, o usuário do CafEST passa a dispor da comodidade de apenas informar ao programa quais projetos ele deseja que tenham as ESTs, contigs ou singlets extraídos. O programa consiste em dois scripts, um para fazer a extração das ESTs e outro para fazer a extração dos contigs e dos singlets. Os dois scripts retiram do CafEST apenas as ESTs, os contigs e singlets e salvam cada um desses em um arquivo do tipo FASTA. Isto facilita o uso dos mesmos em outras bases de dados e/ou ferramentas de bioinformática que normalmente trabalham com esse tipo de arquivo. Os scripts podem ser obtidos mediante solicitação por email.Item CARACTERIZAÇÃO FUNCIONAL E PERFIL DE EXPRESSÃO IN SILICO DE QUITINASES DO CAFEST(2011) Alvarenga, Samuel Mazzinghy; Caixeta, Eveline Teixeira; Zambolim, Eunize Maciel; Zambolim, Laércio; Sakiyama, Ney Sussumu; Embrapa - CaféO CafEST é a base de dados que armazena as 200 mil ESTs geradas pelo Projeto Brasileiro do Genoma Café. Em trabalho anterior, sequências potencialmente associadas com a defesa do cafeeiro a doenças foram identificadas. Entre essas sequências, genes de quitinases. As proteínas codificadas por esses genes são enzimas que podem desempenhar funções como metabolismo de quitina, mecanismos de defesa contra patógenos e estresse abiótico, nutrição, parasitismo entre outras. Dada a importância desta enzima para a planta, o objetivo do presente trabalho foi analisar as ESTs de quitinase identificadas previamente. Para isso foi realizada uma caracterização funcional das sequências e construído um perfil de expressão in silico. Os resultados mostraram que essas proteínas estão envolvidas em importantes processos biológicos e funções moleculares nas células da planta e estão mais expressas, principalmente, em bibliotecas que apresentam algum componente de estresse.Item CATEGORIZAÇÃO FUNCIONAL DE SEQUÊNCIAS EXPRESSAS ENVOLVIDAS NA DEFESA DO CAFEEIRO A DOENÇAS(2009) Alvarenga, Samuel Mazzinghy; Caixeta, Eveline Teixeira; Zambolim, Eunize Maciel; Zambolim, Laércio; Sakiyama, Ney Sussumu; Embrapa - CaféO entendimento dos mecanismos de defesa e da interação do cafeeiro com patógenos pode ser útil no desenvolvimento de novas alternativas para um controle eficiente das doenças. Tem sido demonstrado, em diferentes espécies de plantas, que genes R, responsáveis pelo reconhecimento dos patógenos, apresentam domínios conservados, como NBS (Nucleotide Binding Site) e LRR (Leucine Rich Repeat). Dessa forma, nesse trabalho, seqüências do Projeto Brasileiro do Genoma Café, previamente identificadas como contendo domínios NBS e LRR, foram funcionalmente categorizadas. A categorização foi realizada em 140 EST-contigs, sendo que 99 foram classificados em pelo menos uma das categorias funcionais do Gene Ontology. Essa categorização permitiu associar os produtos preditos das EST-Contigs com os processos biológicos que incluíram resposta de defesa e apoptose e com funções moleculares como ligação a nucleotídeo e atividade de transdutor de sinais. Esses e outros termos encontrados são comprovadamente relacionados com a atuação de genes de resistência no mecanismo de defesa da planta.Item Obtenção de ESTs potencialmente relacionadas à resistência do cafeeiro à ferrugem por meio de análise in silico(2007) Andrade, Flavia Thiebaut; Caixeta, Eveline Teixeira; Maciel, Bárbara Hufnagel; Alvarenga, Samuel Mazzinghy; Zambolim, Eunize Maciel; Sakiyama, Ney Sussumu; Embrapa - CaféA partir das informações geradas no Projeto Brasileiro do Genoma Café (PBGC) foram identificadas, por meio de análise in silico, seqüências potencialmente envolvidas na resistência a Hemileia vastatrix Berk. et Br. presentes nos cafeeiros. Foram usadas diferentes estratégias para minerar as seqüências de interesse. Inicialmente, palavras-chave que correspondem a termos relacionados aos mecanismos de resistência de plantas a patógenos foram obtidas da literatura e utilizadas como "iscas" para mineração dos dados. Com o auxílio de ferramentas disponíveis na plataforma de bioinformática do PBGC, criaram-se projetos englobando as ESTs (Expressed Sequence Tags) relacionadas a cada uma destas palavras. Outra estratégia utilizada foi a busca por similaridades entre algumas seqüências envolvidas com a resistência do cafeeiro a doenças já publicadas com as seqüências do PBGC, por meio do algoritmo BLAST. Utilizou-se, também, o "Electronic Northern", uma ferramenta desenvolvida pelo Laboratório de Genômica e Expressão (LGE). A mineração, usando as três estratégias, identificou 8.968 seqüências do PBGC. O envolvimento ou ligação destas seqüências com genes de resistência à ferrugem do cafeeiro será confirmado, em trabalhos futuros, utilizando marcadores moleculares e técnicas de genômica funcional.Item Obtenção de marcador molecular potencialmente envolvido com a resistência do cafeeiro à ferrugem(2007) Maciel, Bárbara Hufnagel; Caixeta, Eveline Teixeira; Andrade, Flavia Thiebaut; Alvarenga, Samuel Mazzinghy; Zambolim, Eunize Maciel; Sakiyama, Ney Sussumu; Embrapa - CaféO Projeto Brasileiro do Genoma Café (PBGC) gerou um banco de dados contendo mais de 200.000 ESTs (Expressed Sequence Tags). Em trabalho preliminar, o banco foi minerado por meio de análise in silico e identificaram-se várias seqüências potencialmente associadas à resistência do cafeeiro a patógenos. Visando verificar o envolvimento destas seqüências com a resistência do cafeeiro à ferrugem foram desenhados oligonucleotídeos iniciadores (primers) que amplificaram as seqüências mineradas. Noventa pares de oligonucleotídeos iniciadores específicos foram desenhados utilizando o programa computacional Primer3. A estabilidade dos oligonucleotídeos foi verificada por meio do programa PrimerSelect®. Diferentes concentrações dos componentes da reação de PCR foram analisadas. Para a amplificação no termociclador, foram avaliadas diferentes combinações de tempo e temperatura, incluindo touchdown PCR. Utilizando as condições de reação e amplificação otimizadas, 40 iniciadores foram testados em 12 genótipos resistentes e 12 susceptíveis a H. vastatrix. Destes, 29 resultaram em bandas únicas e bem definidas, sendo um polimórfico. Os demais 50 estão sendo testados por PCR. Este trabalho permitiu obter, até o momento, um marcador molecular polimórfico entre os dois grupos de indivíduos resistentes e susceptíveis. Para confirmar a possível ligação e seu potencial, o marcador está sendo testado em diferentes populações do Programa de Melhoramento da UFV/EPAMIG.Item Localização de marcador molecular derivado de EST potencialmente associado ao domínio LRR em mapa genético de Coffea arabica(2007) Alvarenga, Samuel Mazzinghy; Caixeta, Eveline Teixeira; Andrade, Flavia Thiebaut; Maciel, Bárbara Hufnagel; Zambolim, Eunize Maciel; Xavier, Katia Viana; Sakiyama, Ney Sussumu; Embrapa - CaféO Projeto Brasileiro do Genoma Café (PBGC) gerou um banco de dados de 200.000 ESTs (Expressed Sequence Tags). O banco de dados foi minerado por meio de análise in silico e 12009 seqüências potencialmente envolvidas na resistência do cafeeiro a doenças foram identificadas. A partir dessas seqüências foram desenhados 40 oligonucleotídeos, iniciadores específicos para amplificar seqüências do DNA genômico do cafeeiro. As condições de reação e amplificação dos iniciadores sintetizados foram ajustadas. Vinte e nove iniciadores amplificaram fragmentos de aproximadamente 400 pb, exibindo bandas únicas e bem definidas, e apenas um deles foi polimórfico entre os indivíduos resistentes e susceptíveis. O iniciador CARF 005 amplificou um fragmento nos 154 indivíduos F2 da população H464-2. Essa análise permitiu verificar o posicionamento desse marcador no grupo de ligação 9, a 36,2 cM do marcador K13c no mapa genético de Coffea arabica previamente desenvolvido com marcadores RAPD.