Transcriptoma do camarão branco do pacífico (Litopenaeus vannamei): montagem de novo e suas aplicações

Abstract

O camarão branco do Pacífico, Litopenaeus vannamei, tem grande importância econômica por ser a espécie de crustáceo mais utilizada na carcinicultura em nível mundial. As maiores perdas para esse setor da aquicultura estão relacionadas à incidência de doenças nos cultivos, em particular, aquelas de etiologia viral, como a Síndrome da Mancha Branca (causada pelo Vírus da Síndrome da Mancha Branca; White Spot Syndrome Virus, WSSV), e, ainda, pelas Vibrioses, causadas por diversas espécies do gênero Vibrio. Os trabalhos que utilizam metodologias com abordagem in silico, apesar destas serem cada vez mais utilizadas, ainda podem ser considerados como exceção nas áreas das Ciências Biológicas. A proposta do presente trabalho foi montar (montagem de novo) um transcriptoma de qualidade de L. vannamei, a partir de dados públicos, e utilizá-lo em diferentes aplicações dentro da biologia computacional. O transcriptoma da montagem de novo obtido apresentou métricas de qualidade superiores em comparação àquelas descritas até o momento. A partir desta montagem de novo, foi possível executar todas as aplicações propostas, sendo que, entre as propostas, a única que apresentou mais limitações foi aquela voltada para a análise de transcrição diferencial. As análises filogenéticas e estruturais, aplicadas à família das Histonas, resultaram em uma árvore filogenética global de Histonas Core, a qual não tinha sido construída até a conclusão do presente trabalho. Ademais, foi possível obter diversas estruturas em 3-D de peptídeos antimicrobianos potenciais, derivados de H2A. As aplicações apresentadas, realizadas com base nos dados gerados no presente trabalho, asseguram a qualidade da montagem de novo do transcriptoma de L. vannamei obtida, e reforçam a relevância da integração e da contribuição da Bioinformática nas diversas áreas de investigação das Ciências Biológicas.

Abstract : The Pacific White Shrimp, Litopenaeus vannamei, has great economic importance because it is the main species in shrimp farming worldwide. Diseases have been a constant threat for shrimp production; mainly those caused by virus, such as, White Spot Syndrome Virus WSSV. On the other hand, the greatest impact of bacterial diseases is associated to Vibrio spp. Despite the recent increase in number, studies comprising an in silico approach, are still limited in Biological Sciences. The present work aimed to obtain a de novo assembled L. vannamei transcriptome based on public data and to assess its use in different applications of computational biology. The quality assessment of the de novo assembled L.vannamei transcriptome we obtained showed the best quality metrics to date. Moreover, the data it provided made it possible to perform the proposed applications concerning phylogenetic and structural analysis. Nonetheless, we experienced some limitations regarding analysis involving differential gene expression. Phylogenetic and structural analyzes of the Histone family resulted in a global phylogenetic prediction of Core Histones, which had not been constructed until now. Besides, several 3-D structures of potential antimicrobial peptides derived from H2A were generated and compared. The results presented herein assure the quality of the de novo assembled transcriptome of L.vannamei and further support and emphasize the importance of integrating bioinformatics to the several research areas of Biological Sciences.