Slide 1

3a Conferência Regional Norte
de Ciência Tecnologia e
Inovação
Manaus - 2005
Dr. Artur Luiz Silva
Departamento de Genética
[email protected]
www.lpdna.ufpa.br/asilva.html
Redes Genomicas e Proteômicas
Projeto Genoma Brasileiro
Rede da Amazônia Legal de
Pesquisas Genômicas
Rede Proteômica Nacional
Brazilian National Genome Project Consortium
Coordenação Geral
Andrew Simpson
Ana Tereza Vasconcelos
Anamaria Camargo
Arnaldo Zaha
Jesus A Ferro
Coordenações Locais
Anamaria Camargo, Ana Tereza Vasconcelos,
Arnaldo Zaha, Benildo Cavada, Célia Soares,
Cícero Ramalho, Claudia Guimarães, Dario
Grattapaglia, Edmundo Grisard, Fabio
Pedrosa, Fabrício Santos, Gilson Manfio,
Gerente: Juçara Parra
Hector Seuanez, Humberto Madeira, Jesus
Ferro, Jorge Porto (INPA), Júlio Cascardo,
Construção das Bibliotecas Juçara Parra, Laurimar Florentin, Lucymara
Jesus Ferro / Cedral
Lima, Marcelo Brocchi, Paula Schneider
Arnaldo Zaha
(UFPA), Sueli Felipe, Mariângela Hungria,
Bioinformática/LNCC
Nara Freitas, Rosane Collevatti, Sandro
Ana Tereza
Bonatto, Santuza Teixeira, Sérgio Pena,
Luiz Gonzaga
Spartaco Astolfi (UFAM), Tania Pasa, Talles
Grangeiro,Turan Urmenyl
Chromobacterium violaceum
Gram-negativa b-proteobacterium, anaeróbia
Neisseriacea
Non pathogenic strains: CCT 3496/ JMC 3496
facultativa,
familia
Encontrada na água e solos de regiões subtropicais, sendo abundante no
Rio Negro.
Chromobacterium violaceum Genome Project
Características Gerais do genoma
Length (bp)
KEGG
matches
3,614 ORFs
InterPro
matches
3,232 ORFs
72 %
COG
matches
3,273 ORFs
73 %
81 %
4,751,080
G+C (%)
64.83
Number of known protein
ORFs
2,717
Number of hypothetical
ORFs
756
Number of conserved
hypothetical ORFs
958
Total number of ORFs
4,431
Coding region (% of
genome size)
Average ORF length (bp)
88
953
rRNA
8x (16S-23S-5S)
tRNA
98
Paralogous families
131
Accession number
(NCBI/Genbank)
AE016825
Projeto Genoma Funcional e
Genética Genômica
de Paullinia cupana
(Guaranazeiro)
• Estabelecer um programa de geração e análise
de ESTs e identificação de regiões STRs
Objetivos Específicos
•
•
•
•
•
•
•
• Gerar bancos de seqüências codificadoras (cDNAs) para o guaranazeiro,
banco genômico e bancos enriquecidos de microssatélites.
Seqüenciar ESTs de diferentes órgãos.
Identificar, por comparação com seqüências homólogas e/ou similares
registradas em Bancos de Genes, seqüências codificadoras de proteínas
envolvidas nos processos metabólicos dos diferentes órgãos do
guaranazeiro, e na resistência da cultura a patógenos.
Desenvolver a técnica de microssatélites para análise genética dos
germoplasmas de guaranazeiro com vistas à conservação e ao
melhoramento genético.
Formar recursos humanos em biologia molecular / genética genômica /
bioinformática em diferentes estados da Amazônia (DEMOCRATIZAÇÃO).
Implantar / melhorar a infra-estrutura laboratorial em biologia molecular /
genética genômica / bioinformática em Instituições de Ensino & Pesquisas
& Desenvolvimento de diferentes Estados da Amazônia Brasileira.
Melhorar o cultivo do guaraná através dos resultados obtidos na pesquisa
genômica
Genoma Funcional
Resistência ao Arsênio
•
Metal pesado encontrado no meio ambiente
•
Liberado no meio ambiente em atividades de lavra
•
Alto interesse médico e no agronegócio:
•
–
Medicina – doenças causadas por portozoários
–
Agricultura – herbicida e aditivo em alimentos
–
Forense – veneno
Formas de interesse:
–
Arsenato (valência +5)
– Arsenito (valência +3)
•
Forma arsenato é competidora na inibição de fosfato e o arsenito possui
alta afinidade com grupamentos sulfídricos (Cervantes et al., 1994)
Mukhopadhyay et al., 2002
Produção Mineral
• Reserva e produção
de Ferro
• Reservas e produção
de Cobre
• Reservas e produção
de ouro
• Reservas e produção
de Bauxita
Geração de Energia
• Tucurui - 11.000
Megawatts
– Enviromental impacts
– River impact
• Belo Monte
Proteína ArsR
•
Características
– Regula a expressão do operon
– Proteína da família ArsR/SmtB com conformação estrutural do tipo:
aaaabba
– A ArsR possui um domínio de ligação ao DNA tipo helix-turn-helix
– É induzida em concentrações subletais
– Trabalhos anteriores sugerem que a proteína não precisa estar
completa para sua ação biológica. Nossos resultados demonstram que
duas linhagens brasileiras de C. violaceum possuem proteínas
truncadas.
– Desconhecimento da estrutura tridimensional da proteína.
ArsR multiple sequence alignment
Atypical proteins
Conserved cysteins in atypical group
Carepo et al., 2004
-
Comparação entre proteínas ArsR típicas e atípicas.
Comparação entre diferentes linhagens brasileiras de C. violaceum
Genome
Brazil
ArsR proteins from differents C.violaceum strains. The black arrows show the
truncated proteins.
A proteína ArsC
•
Características:
– Conversora da forma arsenato em arsenito, antes do influxo
– Famílias de arsenato redutases:
• Dependente do grupamento glutaredoxina (Escherichia coli);
• Dependente do grupamento tioredoxina (Staphylococcus aureus)
ArsC multiple sequence alignment
Carepo et al., 2004
Projeto Proteômica do
Pará
“Proteoma do músculo esquelético de Búfalo”
Objetivo geral: Mapeamento das proteínas do músculo esquelético de
búfalo utilizando eletroforese 2D e espectrometria de massa em
animais com musculatura normal e animais com hipertrofia muscular
(musculatura dupla)
Objetivos específicos:
-Montagem de uma Unidade de estudos proteômicos na UFPA
-Realização de eletroforese 2D para mapeamento protéico
-Análise dos spots protéicos
-Identificação das proteínas por espectrometria de massa
-Isolamento de algumas proteínas especificas envolvidas no processo
de desenvolvimento muscular
Unidade de proteômica da UFPA
Equipamento:
-Eletroforese 2D
-HPLC com diferentes colunas cromatográficas como por exemplo
de coluna de exclusão molecular, troca iônica e afinidade
-Espectrofotometro UV-visível (1nm banda)
-Concentrador de proteínas
Rede Nacional de Proteômica:
-Laboratórios Centrais- Equipamentos de alto custo a
exemplo dos espectrômetros de massa
-Laboratórios Associados- Desenvolvem o fracionamento
protéico e interagem com os laboratórios centrais
-Laboratórios Utilizadores- Utilização da rede para auxilio
no desenvolvimento de pesquisas especificas em proteômica
Projeto Nacional/Projetos regionais
Rede Nacional de proteoma iniciou a sua primeira fase:
-Cursos de formação ministrados aos membros da rede
-Montagem das Unidades Proteômicas Regionais
Outras Interações
UFPA – CCB/NMT
IEC
• Silenciamento do
mecanismo de
morte celular
programada em
hamsters infectados
experimentalmente
com o vírus da febre
amarela
Projeto Genoma Funcional do
Búfalo
• Compreensão dos
mecanismos
envolvidos no
desenvolvimento
muscular
• Identificação de
novos genes
• Confiável e
reproduzível