Identificação de transferência gênica horizontal em procariotos, estudo do regulon SOS de Caulobacter crescentus e análise estatística de colocalização de posições genômicas - Paquola, Apuã César de Miranda (2010)
Esta tese consiste em três estudos relacionados com genomas procarió- ticos. O primeiro estudo trata do desenvolvimento e da aplicação de um método baseado em buscas de similaridade de sequências para a identificação em larga es- cala de genes potencialmente envolvidos em transferência gênica horizontal (TGH). O método usa a distância entre os rRNA 16S dos organismos em estudo como esti- mativa da distância filogenética entre eles. Genes com alvos de alta pontuação em organismos atipicamente distantes são considerados candidatos a TGH. A aplicação deste método a 408 genomas procarióticos anotados nos permite concluir que: (i) genes com funções operacionais estão significativamente enriquecidos, enquanto que genes com funções informacionais estão significativamente empobrecidos em candida- tos a TGH; (ii) há uma forte correlação entre o tamanho do genoma e a proporção de genes candidatos a TGH, que indica que a proporção de TGH é menor em genomas pequenos e maior em genomas grandes; (iii) a hipótese da complexidade, que diz que genes cujos produtos participam de poucas interações proteicas são mais suscetíveis a TGH que aqueles que participam de muitas interações, está de acordo com nossas predições de TGH em dois estudos de interação proteína-proteína em Escherichia coli. O segundo estudo consiste na identificação de genes pertencentes ao regulon SOS de Caulobacter crescentus usando uma estratégia iterativa de predições in si- lico de sítios de ligação da proteína LexA no DNA e experimentos de laboratório para medir a expressão diferencial, entre a cepa selvagem e uma cepa deficiente em lexA, dos genes próximos aos sítios preditos de LexA. Esta estratégia nos permitiu identificar 37 genes pertencentes a este regulon. O terceiro estudo trata de um teste estatístico para a colocalização de posições genômicas. Dados dois conjuntos X e Y de posições genômicas, o método verifica se um número significativo de elementos de Y está posicionado próximo a elementos de X. Este método, aplicado às predições de sítios de ligação de LexA no genoma de C. crescentus, resultou na identificação de uma quantidade significativa de sítios preditos de LexA próximos aos sítios preditos de início de tradução deste genoma. Alguns destes sítios não haviam sido identifi- xii cados no segundo estudo por terem pontuação inferior ao limiar efetivamente usado naquele estudo. O posicionamento destes sítios sugere que os genes correspondentes possam ter regulação dependente de LexA.