Identificação de ortólogos e famílias gênicas em dez espécies de abelhas com diferentes comportamentos sociais

dc.contributor.advisor1Freitas, Flávia Cristina de Paula
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5139566975444110por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-3162-4890por
dc.contributor.authorMelo, Sarah Calado Galvão de
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/3238677734421627por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0003-2812-3769por
dc.date.accessioned2025-01-24T17:55:43Z
dc.date.available2025-01-24T17:55:43Z
dc.date.issued2025-01-22
dc.description.abstractGene sequences that share a common ancestry are known as homologous and can be classified into orthologs or paralogs. Paralogs originate from duplications of the ancestral gene in a given species and are responsible for the expansion of gene families, which are groups of genes that have similar functions. In contrast, orthologs arise from speciation events in which a gene of the common ancestry is maintained in the novel species. As they share a common origin, orthologs sequences from different species display high similarity. Therefore, frequently, the ortholog encoded proteins display conserved structure and function in different species. Thus, the identification of orthologs helps in the gene annotation of novel genomes and in the inference of the evolutionary relationship between species. In addition, the quantification and identification of gene family expansions can help us understand functional innovation in a genome, such as the eusociality of bees. Thus, this study aimed to identify create a database of orthologs for ten bee species with available genomes that differ in social behavior and to identify gene families, evaluating whether there was expansion or retraction in the studied species. For this purpose, the protein sequences of the species were aligned using DIAMOND and the Reciprocal Best Hit (RBH) approach was used to identify the best ortholog candidates, totaling 45 pairwise combinations between the 10 species. In parallel, the OrthoFinder tool was used to identify orthologs and paralogs between species. The RBH approach identified 4.979 1:1 orthologs and the OrthoFinder 5.755, with 4.347 genes identified as 1:1 orthologs by both approachesThe evaluation of gene families using the CAFE tool identified 200 unique expansions for at least one of the eusocial bee species, 83 in the simple social bees and only 6 in the solitary bees. In addition to identifying orthologs among the ten bee species, this work contributed to the creation of an automated analysis flow that can be modified to analyze genomic data from other species.eng
dc.description.resumoAs sequências gênicas que possuem ancestralidade comum são ditas homólogas e podem ser classificadas como ortólogas ou parálogas. Os parálogos são originados por duplicações do gene ancestral em determinada espécie, sendo responsáveis pela expansão das famílias gênicas, que são grupos de genes que apresentam funções semelhantes. Em contrapartida, os ortólogos surgem do processo de especiação em que um gene presente no ancestral comum é mantido nas novas espécies. Por compartilharem uma origem comum, a sequência dos ortólogos de espécies diferentes apresentam grande similaridade entre si. Desta forma, frequentemente, proteínas codificadas a partir dos ortólogos apresentam estrutura e função conservadas nas espécies. Assim, a identificação dos ortólogos auxilia na anotação gênica de novos genomas e na inferência da relação evolutiva entre as espécies. Além disso, a quantificação e identificação das expansões de famílias gênicas podem nos auxiliar na compreensão da inovação funcional em um genoma, como a eussocialidade das abelhas. Assim, esse trabalho teve como objetivo identificar os ortólogos e criar uma base de dados para dez espécies de abelhas com genomas disponíveis que diferem quanto ao comportamento social e identificar as famílias gênicas, avaliando se houve expansão ou retração nas espécies estudadas. Para isso, as sequências de proteínas das espécies foram alinhadas através do DIAMOND e a abordagem Reciprocal Best Hit (RBH) foi utilizada para identificar os melhores candidatos a ortólogos, totalizando 45 combinações par-a-par entre as dez espécies. Paralelamente, a ferramenta OrthoFinder foi utilizada para identificar os ortólogos e parálogos entre as espécies. A abordagem RBH identificou 4.979 e o OrthoFinder 5.755 ortólogos 1:1, sendo que 4.347 genes foram identificados em ambas as abordagens. A análise das famílias gênicas pela ferramenta CAFE identificou 200 expansões únicas para pelo menos uma das espécies de abelhas eussociais, 83 nas sociais simples e apenas 6 nas solitárias. Além da identificação dos ortólogos entre as dez espécies de abelhas, este trabalho contribuiu com a criação de um fluxo de análise automatizado que pode ser modificado para analisar os dados genômicos de outras espécies.por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.description.sponsorshipId2020/13719-7por
dc.identifier.citationMELO, Sarah Calado Galvão de. Identificação de ortólogos e famílias gênicas em dez espécies de abelhas com diferentes comportamentos sociais. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21291.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21291
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCampus São Carlospor
dc.publisher.courseBiotecnologia - Biotecpor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectBioinformáticapor
dc.subjectHomologia de sequênciaspor
dc.subjectFamílias gênicaspor
dc.subjectEvolução molecularpor
dc.subjectAbelhapor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERALpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICApor
dc.titleIdentificação de ortólogos e famílias gênicas em dez espécies de abelhas com diferentes comportamentos sociaispor
dc.title.alternativeIdentification of orthologs and gene families in ten bee species with different social behaviorseng
dc.typeTCCpor

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