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dc.contributor.advisorBrandão, Rogélio Lopespt_BR
dc.contributor.advisorCunha, Aureliano Claret dapt_BR
dc.contributor.advisorCruz, Izinara Rosse dapt_BR
dc.contributor.authorBarbosa, Patrícia Gonçalves Prates-
dc.date.accessioned2021-10-07T17:45:33Z-
dc.date.available2021-10-07T17:45:33Z-
dc.date.issued2021pt_BR
dc.identifier.citationBARBOSA, Patrícia Gonçalves Prates. Análises de QTL e genômica comparativa para estudar mecanismos regulatórios da H+-ATPase de membrana. 2021. 109 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/13846-
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractA H+ -ATPase é uma proteína presente na membrana citoplasmática de plantas e fungos e desempenha um papel essencial na geração de um gradiente eletroquímico de prótons, importante para a captação de nutrientes e regulação do pH intracelular. A ativação da H + -ATPase da membrana citoplasmática em Saccharomyces cerevisiae induzida por glicose é supostamente atribuída a um sinal de cálcio intracelular correlacionado ao metabolismo do fosfatidilinositol. Em estudos anteriores do nosso grupo de pesquisa, foi observada diferença de fenótipo entre as cepas S. cerevisiae BY4742 arg82Δ e PJ69 arg82Δ através do teste de atividade da H + -ATPase, indicando que o fenótipo de maior ativação da H + -ATPase está relacionado a vários genes. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi utilizar diferentes abordagens genômicas para identificar novos componentes da regulação induzida por glicose da H + -ATPase. Para isso, foram realizados o sequenciamento do genoma segregante agrupado, mapeamento de QTLs e análises de Bioinformática para identificar o possível motivo da diferença de fenótipo e, ou, novos componentes desta via de transdução de sinal. Uma vez identificadas as variantes na análise de mapeamento de QTL foi desenvolvido o script SNPsInQTLselection.py para identificar as bases genéticas que podem estar envolvidas com o fenótipo de maior atividade da H+ -ATPase. Após a utilização desse script foram identificadas 42 variantes em 33 genes potencialmente envolvidos com o fenótipo de interesse. Para priorização desses genes candidatos foi realizado análise de enriquecimento e interatoma que permitiram identificar 10 genes enriquecidos e envolvidos na via da telomerase e do fosfatidilinositol (STT4, PIK2, UGA2, EST1, MEC3, HEK2, TOP3, PSO2, STO1, FUR4). Cepas do background BY contendo essesrespectivos genes deletados (coleção EUROSCARF) foram utilizadas para teste de fenótipo de acidificação extracelular e sinalização de cálcio induzida por glicose. Por meio desses testes, 4 (UGA2, FUR4, EST1 e STT4) dos 10 genes enriquecidos, apresentaram o fenótipo de maior ativação da H+ -ATPase, fenótipo esse evidenciado nos testes de acidificação extracelular e sinal de cálcio. Destes 4 genes, vale destacar o STT4 visto que, de acordo com a função descrita para esse gene na literatura o fosfatidilinositol-4-fosfato pode exercer um papel na regulação da via de ativação de H + -ATPase, controlando a atividade da fosfolipase C. Tendo em vista uma relação positiva entre atividade da H + - ATPase e desempenho fermentativo, estudos futuros podem ser feitos com os genes/alelos identificados neste trabalho, com aplicação em cepas de leveduras industriais 8 visando a melhoria na eficiência de processos fermentativos. Os genes (UGA2, FUR4, EST1 e STT4) merecem investigação detalhada para verificação do possível envolvimento na via de sinalização da H+ -ATPase. Esse trabalho apresenta pela primeira vez uma estratégia de Bioinformática para identificar genes candidatos quando o resultado do mapeamento de QTL não for significativo.pt_BR
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectATPases transportadoras de cálcio da membrana plasmáticapt_BR
dc.subjectLocos de características quantitativaspt_BR
dc.subjectLeveduraspt_BR
dc.titleAnálises de QTL e genômica comparativa para estudar mecanismos regulatórios da H+-ATPase de membrana.pt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 28/09/2021 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.pt_BR
dc.contributor.refereeBrandão, Rogélio Lopespt_BR
dc.contributor.refereeFietto, Luciano Gomespt_BR
dc.contributor.refereeMendes, Tiago Antônio de Oliveirapt_BR
dc.contributor.refereeAndrade, Milton Hércules Guerra dept_BR
dc.contributor.refereeSilva, Silvana de Queirozpt_BR
dc.description.abstractenThe proton-pumping ATPase (H+ -ATPase) is found in the plant plasma membrane and plays an essential role to generate an electrochemical proton gradient, which is important for nutrient uptake and intracellular pH regulation. Activation of H+ -ATPase of the plasma membrane of Saccharomyces cerevisiae by glucose is supposedly attributed to an intracellular calcium signal correlated to phosphatidylinositol metabolism. Previously, a phenotype difference was observed between the S. cerevisiae BY4742 arg82Δ and PJ69 arg82Δ strains through the H+ -ATPase activity test, indicating that the H+ -ATPase activation phenotype is related to several genes. In this context, the objective of this work was to use different genomic approaches to identify new components of glucose-induced regulation of the plasma membrane H+ -ATPase activation. For this, the sequencing of the clustered segregating genome, QTL mapping and Bioinformatics analyzes were carried out to identify the possible reason for the phenotype difference and/or new components of this signaling transduction pathway. Once the variants were identified in the QTL mapping analysis, the SNPsInQTLselection.py script was developed to identify the genetic bases that may be involved with the phenotype of higher activity H+ -ATPase. Through this script, 42 variants were identified in 33 genes potentially involved with the phenotype of interest. To prioritize these candidate genes, the enrichment and interatoma analysis were performed, which allowed the identification of 10 enriched genes involved in the telomerase and phosphatidylinositol pathway (STT4, PIK2, UGA2, EST1, MEC3, HEK2, TOP3, PSO2, STO1, FUR4). Background BY strains containing these respective deleted genes (EUROSCARF collection) were used to test the extracellular acidification phenotype and glucose-induced calcium signaling. Through these tests, 4 (UGA2, FUR4, EST1 and STT4) of the 10 enriched genes showed the phenotype of greater activation of H + -ATPase, a phenotype that was evidenced in the extracellular acidification and calcium signal tests. Of these 4 genes, it is worth highlighting STT4 since, according to the function described for this gene in the literature, phosphatidylinositol-4-phosphate can play a role in regulating the activation pathway of H+ -ATPase, controlling the activity of phospholipase C. In view of a positive relationship between H + -ATPase activity and fermentative performance, future studies can be done with the genes / alleles identified in this work, with application in industrial yeast strains to improve the efficiency of fermentation processes. The genes (UGA2, FUR4, EST1 and STT4) deserve detailed investigation to verify their possible involvement in the H+ -ATPase signaling pathway. 10 This work presents for the first time a Bioinformatics strategy to identify candidate genes when the result of QTL mapping is not significant.Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
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