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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Transfêrencia horizontal de gene: avaliando padrões
Gene transfer horizontal : evaluating standards
Autor(es): Ferreira, Matheus Fernandes
Primeiro Orientador: Pinto, Paulo Marcos
Resumo: O termo transferência horizontal de genes (THG), ou transferência lateral de genes (TLG), é utilizado para referir-se ao movimento da informação genética entre organismos distantemente relacionados, indo além da barreira natural do acasalamento e transmissão de genes de pais para filhos, conhecida como transferência vertical de genes (TVG). Assim, a troca de genes entre os organismos tem sido associada com a aquisição de novas características que conferem ao receptor uma vantagem seletiva sobre a população em que se encontra. No entanto, os efeitos de um evento de transferência gênica podem ser, além de benéficos, deletérios ou neutros. A THG pode ser identificada presença de um gene similar em organismos distantemente relacionados. A transferência horizontal é um evento comum em bactérias e sua importância na evolução desses organismos é bem esclarecido. Por outro lado, em eucariotos isso ainda não está totalmente claro devido à falta de dados sobre o genoma de eucariotos. Contudo, nos últimos anos, tem havido um crescente número de genomas de eucariotos sequenciados, tanto unicelulares quanto multicelulares. Por isso é necessário reunir esses dados e organiza-los de modo que facilite a visualização desses eventos nos eucariotos de forma ampla. O objetivo deste trabalho foi revisar a bibliografia para criação de um banco de dados de genes horizontalmente transferidos com eucariotos como organismo receptor e analisar parâmetros que esclareçam a natureza destes eventos. Foram feitas várias pesquisas no PubMed e Google Acadêmico. Buscou-se, na literatura, genes horizontalmente transferidos. Estes foram organizados por seus IDs e por seus possíveis doadores. Os Ids dos genes foram utilizados para fazer análise de anotação de função dos genes na plataforma KOBAS 2.0. Foram reunidos 447 genes transferidos para 4 espécies (Homo sapiens, Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster e Physcomitrella patens). Dentre estes, observou-se maior ocorrência de genes transferidos a partir de organismos procariotos (199 genes) e a partir de eucariotos unicelulares (protistas, com 140 genes encontrados). Os demais genes estão divididos entre plantas, fungos e Archeas. A maior associação dos organismos eucariotos com procariotos e a maior amostragem taxonômica de sequências genômicas bacterianas são propostas para explicar tais resultados. A análise de predição de função dos genes mostrou uma tendência na transferência de genes que atuam no metabolismo de açúcar, aminoácido, nucleotídeo e metabolismo secundário, transmitindo uma ampla diversidade de funções metabólicas, sugerindo que a THG tem desempenhado um importante papel na expansão e reconfigurando o núcleo metabólico e a capacidade de processamento de nutrientes, além de permitir a adaptação desses organismos a condições desfavoráveis. Este trabalho traz a reunião de informações sobre genes horizontalmente transferidos cumprindo uma primeira etapa para a criação de um banco de dados público.
Abstract: The term horizontal gene transfer (HGT), or lateral gene transfer (LGT) is used to refer to the movement of genetic information between distantly related organisms beyond the natural barrier and mating transmission from parent to offspring known as vertical gene transfer (VGT). Thus, the exchange of genes between organisms have been associated with the acquisition of new features that give the recipient a selective advantage on the population where it currently is. However, the effects of gene transfer events also may be neutral or detrimental for the receptor genome. The HGT can be identified by the presence of a similar gene in distantly related organisms. The horizontal transfer is a common event in bacteria and its importance in the evolution of these organisms is very clear. On the other hand, in eukaryotes this phenomenon is not yet entirely understood because of lack of research and data. However, in recent years there has been an increasing number of sequenced eukaryotic genomes and investigation of HGT events, both in unicellular and multicellular organisms. So it became necessary to sum up this data and organize it in order to visualize these events in a broadly perspective. The main goal of this study was to review the literature about HGT and to create a database of horizontally transferred genes having eukaryotes as recipient organism. In addition we also analyzed parameters to clarify processes that may govern such events in nature. Several rounds of literature search were performed in PubMed and Google Schollar. The information about the genes were extracted as their gene IDs and their potential donors. The IDs of genes have been submitted to Kobas 2.0 platform in order to make its fucntional annotation. 447 genes were transferred to four species (Homo sapiens, Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster and Physcomitrella patens). Among these, there was a higher occurrence of transferred genes from prokaryotic organisms (199 genes) and from unicellular eukaryotes (protists, with 140 genes found) to multicellular eukaryotes. The remaining genes are divided between plants, fungi and Archeas. The largest association of eukaryotic organisms with prokaryotes and higher taxon sampling of bacterial genomic sequences are proposed to explain these results. The gene function prediction analysis showed a trend in the transfer of genes that act in sugar metabolism, amino acid, nucleotide and secondary metabolism, transmitting a wide variety of metabolic functions, suggesting that HGT has played an important role in expanding and reconfiguring metabolic core and nutrient processing capacity and enables the adaptation of these organisms to unfavorable conditions. This work brings together, for the first time, the information about horizontally transferred genes fulfilling a first step towards the creation of a public database
Palavras-chave: Transferência lateral de genes
Evolução
Adaptação
Eucariotos
Transferencia endossimbiótica de genes
Lateral gene transfer
Evolution
Adaptation
Eukaryota
Endosymbiotic gene transfer.
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Editor: Universidade Federal do Pampa
Campus: Campus São Gabriel
Citação: FERREIRA, Matheus Fernandes. PINTO, Marcos Paulo. Transfêrencia horizontal de genes: avaliando padrões. 2015. 44p. Monografia pra obtenção de grau do curso de Biotecnologia. Universidade Federal do Pampa, São Gabriel
URI: http://dspace.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/468
Data do documento: 20-Mai-2015
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