Bioinformática aplicada ao estudo genômico de parasitos Cnidários do subfilo Myxozoa

Resumo

Atualmente, a grande maioria dos dados moleculares disponíveis para análises evolutivas dentro dos Myxozoa tem como base o sequenciamento da pequena subunidade do DNA ribossomal (small subunit ribosomal DNA - SSU-rDNA). Essa restrição de marcadores moleculares disponíveis para o estudo desse grupo tem dificultado as comparações e as corroborações das inferências filogenéticas, sendo ainda um importante desafio para esta área de pesquisa. Assim, com o intuito de produzir dados genômicos para as hipóteses filogenéticas de Myxozoa, temos como propostas a utilização de sequenciamento de nova geração (Next Generation Sequencing-NGS, em inglês), em uma abordagem ainda inédita em parasitos de peixes no Brasil, mas amplamente empregada em diversos outros grupos de organismos. Para tanto, tendo como objetivo estudos taxonômicos e evolutivos, com foco nos diferentes níveis de classificação e na análise da variabilidade genética intraespecífica, duas diferentes abordagens de NGS são propostas: (1) captura de sequência de Elementos Ultra Conservados (Ultraconserved Elements-UCEs, em Inglês); e (2) sequenciamento de DNA associado ao sítio de restrição (Restriction site Associated DNA sequencing-RadSeq, em Inglês). Os UCEs, devido à sua universalidade e ao baixo custo, quando comparado com a quantidade de dados disponibilizados, têm se tornado importante meio para obtenção de dados para análises evolutivas. Este método permite que muitos marcadores homólogos sejam sequenciados em um conjunto de espécies com pouco recursos genômicos disponíveis. Por ser obtido a partir do DNA, possibilita o sequenciamento eficiente de centenas de loci, com grande eficiência nas análises evolutivas, sendo ferramenta com forte potencial para a reconstrução da história evolutiva de mixozoários, permitindo a comparação e a validação, ou não, das hipóteses filogenéticas das diferentes linhagens de Myxozoa até aqui suportadas por análises baseadas em sequências da SSU-rDNA. O Método de sequenciamento de DNA associado ao sítio de restrição (Restriction site Associated DNA sequencing-RadSeq, em inglês), por sua vez, utiliza enzimas de restrição para digerir todo o genoma e depois sequenciar a partir dos locais de corte de cada fragmento, sendo produzidos também grande número de marcadores, geralmente aos milhares, que refletem a história evolutiva de todo o genoma, tornando possível estudos genéticos de populações em profundidade e complexidade, sendo viável para genomas de organismos não modelos, com genomas de qualquer tamanho e sem a necessidade de um genoma de referência. Assim, o método permite estudos de populações selvagens em análises sofisticadas, como genética quantitativa e estudos filogeográficos. Outra vantagem da RadSeq é que, devido ao alto número de SNPs produzidos, os parâmetros genéticos e a estrutura da população podem exigir um número relativamente pequeno de indivíduos, tornando-o particularmente relevante para espécies raras ou de difícil acesso, como ocorre com muitos parasitos. Este método será também de grande importância na avaliação da existência de variabilidade genética dentro das populações de Myxozoa de diferentes regiões e/ou hospedeiros, facilitando a identificação de linhagens de parasitos. (AU)