análise da expressão gênica em eucalipto. a madeira: alta demanda econômica aumento do uso...
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Análise da expressão gênica em Eucalipto
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A madeira:
• Alta demanda econômica
• Aumento do uso estimado em até 50% até 2010
• Derivada do xilema secundário
• Genes expressos em sua formação determinam as propriedades físico e químicas da madeira (Kirst et al 2004)
• Diferenciação e formação do xilema ainda pouco entendidos (Paux et al 20040
•Demanda nacional de celulose suprida pelas florestas de eucalipto
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O Eucalipto:
• ~700 espécies e híbridos conhecidos
• Originário da Oceania
• Boa adaptabilidade
• Crescimento rápido
• Madeira de boa qualidade
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A madeira do eucalipto:
A madeira do eucalipto é composta basicamente por:
• Celulose 50%
• Hemicelulose 25%
• Lignina 25%
• Esta constituição química varia entre as espécies do mesmo genêro e em menor escala, entre os exemplares da mesma espécie (VITAL, et al., 1977).
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ESTADO AREA(HECTARES) %MG 1.524.000 51.6SP 574.000 19.4BA 213.000 7.2ES 152.000 5.1RG 116.000 3.9MS 80.000 2.7PR 67.000 2.3PA 46.000 1.5SC 42.000 1.4AP 13.000 0.4OUTROS 129.000 4.4TOTAL 2.956.000 100
Área plantada de eucalipto no Brasil (2000)
Fonte: Revista da madeira (2001).
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• Corresponde a 22,5% da área plantada no mundo, atrás apenas da India.
• 500.000 empregos diretos.
• 2 milhões indiretos
• Receita de 13 bilhões de dólares
• 4% do PIB nacional
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Importância Econômica +
Alta produtividade das empresas nacionais +
Avanços tecnológicos =
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• 14 empresas
• 10 instituições de pesquisa
• Melhoramento genético da espécie
• Aumento da produtividade e qualidade do produto
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Subprojeto: Análise da expressão gênica em eucalipto
• Objetivo: Comparar a expressão gênica do xilema de diferentes
espécies de eucalipto, por meio da tecnologia de microarranjos,
buscando identificar genes relacionados com características
importantes para o desenvolvimento da planta e da formação de
celulose
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Biblioteca Genolyptus
• 500 genes!
RNA
• xilema Eucalyptus grandis
• folhas jovens Eucalyptus grandis
• xilema Eucalyptus globulus
• xilema Eucalyptus urograndis
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Caracteristícas:
• E.grandis - Crescimento rápido, maior rendimento volumétrico. 55% dos eucaliptos no Brasil.
• E.globulus – Alta qualidade da madeira
• E.urograndis – Híbrido e E.grandis x E.urophylla. Alta resistência à déficits hídricos.
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Primeiros resultados: chip E.grandis xilema X folhas jovens
Grade B1
Contig7792 0.00 0.00 44.89 0.00 12 folhaCy3/xilemaCy5 B1.b3 xilema 0.30 -3.34xilemaCy3/folhaCy5 B1.b3 xilema 1.58 1.58
Contigs
ML(%) - Folha Madura
PU(%) - Folhas Jovens Infectada
XX(%
XY(%) - Xilema Jovem
YL(%) - Folha Jovem Total Chip Address
Expressão maior
mediana ratio (Cy3/Cy5)
mediana fold change
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Grade B2
Contigs
ML(%) - Folha Madura
PU(%) - Folhas Jovens Infectada
XX(%
XY(%) - Xilema Jovem
YL(%) - Folha Jovem Total Chip Address
Expressão maior
mediana ratio (Cy3/Cy5)
mediana fold change
Contig7986 0.00 0.00 48.61 0.00 11 folhaCy3/xilemaCy5 B2.b4 xilema 0.41 -2.42xilemaCy3/folhaCy5 B2.b4 xilema 3.28 3.28
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Grade B3
Contigs
ML(%) - Folha Madura
PU(%) - Folhas Jovens Infectada
XX(%
XY(%) - Xilema Jovem
YL(%) - Folha Jovem Total Chip Address
Expressão maior
mediana ratio (Cy3/Cy5)
mediana fold change
Contig9742 0.00 0.00 26.18 0.00 2 folhaCy3/xilemaCy5 B3.b4 xilema 0.30 -3.38xilemaCy3/folhaCy5 B3.b4 xilema 1.54 1.54
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Grade C1
Contigs
ML(%) - Folha Madura
PU(%) - Folhas Jovens Infectada
XX(%
XY(%) - Xilema Jovem
YL(%) - Folha Jovem Total Chip Address
Expressão maior
mediana ratio (Cy3/Cy5)
mediana fold change
Contig9208 0.00 4.23 51.09 0.00 98 folhaCy3/xilemaCy5 C1.b2 folha 1.14 1.14xilemaCy3/folhaCy5 C1.b2 folha 0.60 -1.68
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Grade D4
Contig8875 0.00 0.00 26.18 0.00 2 folhaCy3/xilemaCy5 D4.a3 xilema 0.55 -1.81xilemaCy3/folhaCy5 D4.a3 xilema 3.00 3.00
Contig9352 0.00 51.27 25.12 0.00 5 folhaCy3/xilemaCy5 D4.g8 xilema 0.26 -3.83xilemaCy3/folhaCy5 D4.g8 xilema 2.97 2.97
Contig2767 0.00 60.48 39.52 0.00 5 folhaCy3/xilemaCy5 D4.h4 xilema 0.43 -2.33xilemaCy3/folhaCy5 D4.h4 xilema 1.45 1.45
Contigs
ML(%) - Folha Madura
PU(%) - Folhas Jovens Infectada
XX(%
XY(%) - Xilema Jovem
YL(%) - Folha Jovem Total Chip Address
Expressão maior
mediana ratio (Cy3/Cy5)
mediana fold change
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IDENTIDADE BLAST
Blastx/NR Homeobox-leucine zipper protein HAT22
HD-Zip transcription factor [Arabidopsis thaliana]
transcriptional regulator -related [Arabidopsis thaliana]
transcription factor LIM [Populus kitakamiensis]
calcium-binding EF-hand family protein [Arabidopsis thaliana]
AF255679_1 eIF3e [Arabidopsis thaliana]
DP1 [Populus tremula x Populus tremuloides]
HEAT SHOCK FACTOR PROTEIN HSF24
ContigsContig7792
Contig7986
Contig9742
Contig9208
Contig8875
Contig1242
Contig9352
Contig2767
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ContigsContig7792
Contig7986
Contig9742
Contig9208
Contig8875
Contig1242
Contig9352
Contig2767
XY(%) - Xilema Jovem
44,89
48,61
26,18
51,09
26,18
12,54
25,12
39,52
Chip AddressExpressão maior
mediana ratio (Cy3/Cy5)
mediana fold change
folhaCy3/xilemaCy5 B1.b3 xilema 0,30 -3,34xilemaCy3/folhaCy5 B1.b3 xilema 1,58 1,58folhaCy3/xilemaCy5 B2.b4 xilema 0,41 -2,42xilemaCy3/folhaCy5 B2.b4 xilema 3,28 3,28folhaCy3/xilemaCy5 B3.b4 xilema 0,30 -3,38xilemaCy3/folhaCy5 B3.b4 xilema 1,54 1,54folhaCy3/xilemaCy5 C1.b2 folha 1,14 1,14xilemaCy3/folhaCy5 C1.b2 folha 0,60 -1,68folhaCy3/xilemaCy5 D4.a3 xilema 0,55 -1,81xilemaCy3/folhaCy5 D4.a3 xilema 3,00 3,00folhaCy3/xilemaCy5 D4.g7 folha 1,43 1,43xilemaCy3/folhaCy5 D4.g7 xilema 3,61 3,61folhaCy3/xilemaCy5 D4.g8 xilema 0,26 -3,83xilemaCy3/folhaCy5 D4.g8 xilema 2,97 2,97folhaCy3/xilemaCy5 D4.h4 xilema 0,43 -2,33xilemaCy3/folhaCy5 D4.h4 xilema 1,45 1,45
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Próximas etapas:
• Ampliar as espécies de eucalipto a serem estudadas
• Ampliar a biblioteca
• Northern Blot dos genes candidatos
• Chips xilema X xilema entre as espécies de eucalipto