Análise de expressão gênica em café e cana empregando macroarrays de cDNA Marcelo Menossi - Laboratório de Genoma Funcional Centro de.

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1 Análise de expressão gênica em café e cana empregando macroarrays de cDNA Marcelo Menossi - menossi@unicamp.br Laboratório de Genoma Funcional Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética UNICAMP http://ipe.cbmeg.unicamp.brmenossi@unicamp.br

2 - Identificar genes com potencial biotecnológico em cana, café e milho - Plantas submetidas a estresses abióticos (frio, alumínio, deficiência de fósforo); bióticos (ataque patógenos) e acumulação açúcar - Determinação do perfil das alterações do transcritoma (DNA arrays e bibliotecas de subtração) - Plantas transgênicas para comprovar aplicação biotecnológica Foco e estratégia do grupo

3 resistente x suscetível ao bicho mineiro café Instituto Agronômico de Campinas Mary Sogayar – IQ -USP alto x baixo teor de sacarose cana Copersucar BCCC milho resistente x sensível ao alumínio EMBRAPA Sete Lagoas 7 grupos no exterior Material biológico

4 * * * * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * * * * * * * * Sonda células controle Sonda células tratadas * * * * * * * * * * Hibridação Macroarray A1Macroarray A2 Detecção do sinal * * Análise do transcritoma com macroarrays 768 ESTs duplicata 12 x 8,5 cm

5 Expressão gênica em resposta ao frio em cana Controle4 o C

6 Modelo de expressão em resposta ao frio

7 Próximo passo: membranas Q-bot e chips verde: raiz vermelho: colmo amarelo: ambos negro: nenhum Arranjo com 1500 genes envolvidos na transdução de sinais 6 x 12 cm 3072 a 9216 ESTs em duplicata

8 placas de 96 EST placas SCUG 384 clones longest clones rearranjos sob demanda macro e microarrays Bioinformática: esquema etapas hibridações banco de armazenagem e análise dos dados

9 Bioinformática: - Ferramentas (scripts) para: -rearranjo dos clones da cana armazenados no BCCC -produção de arranjos (Qbot e Molecular Dynamics) -mapas dos arranjos (macro e micro arrays) - buscas, etc -Implementação de banco de dados para armazenar e gerenciar dados de seqüência e de expressão de cana e de outros organismos

10 Rearranjo de clones em placas de 96 e 384 wells; Seqüências, full lengths, Clustering, BLAST, domínios; Interligação com os bancos de expressão gênica; No caso, interligação com o site do SUCEST; Banco de dados de rearranjo de clones

11 96 wells384 wells 4x Banco de dados de rearranjo de clones (longest)

12 Banco de dados de expressão - BASE Saal et al., (2002) BioArray Software Environment (BASE): a platform for comprehensive management and analysis of microarray data. Genome Biology 2002 3(8):software0003.1-0003.6

13 Banco de dados de expressão - BASE

14 Análise de Dados – Estatística e clusterização Modelos estatísticos mais adequados para analisar os dados de arranjos: –Modelos baseados em análise de variância (ANOVA) –Modelos baseados em permutações dos dados Vantagens: –Identificam genes cuja expressão é estatisticamente diferenciada entre tratamentos, sem utilizar critérios arbitrários de seleção (p.e. 2x induzidos) –Mais robustos para lidar com as flutuações inerentes aos dados de arranjos –Maior controle sobre falsos positivos/negativos

15 CBMEG - Unicamp http://cafe.cbmeg.unicamp.br Juliana de Maria Felix (Dr.) Rodrigo Drummond (Dr.) Fábio Nogueira (Dr.) Vicente de Rosa Jr. (Dr.) Sandra R. Camargo (Dr.) Jorge Mondego (Dr.) Renato Vicentini (estagiário) Pedro C. Rodrigues Filho (estagiário) Cristiane Rocha (estagiário) Dr. Paulo Arruda Dr. Marcelo Menossi BCCC Unesp – Jaboticabal Dra. Sonia M.Z. di Mauro Dra. Maria Inês Ferro Depto de Bioquímica - IQ - USP Dra. Glaucia M. Souza Copersucar Participantes Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica – Unicamp Dr. Aluiso S. Pinheiro Dr. Eugênio C. Ulian Dr. Willian L. Burnquist Dra. Sabrina M. Chabregas

16 Fim