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Explorando o panorama mitocondrial de diferentes espécies do gênero Malassezia: montagem, anotação e implementação de ferramentas para a análise de mitogenomas
(Universidade de Mogi das Cruzes, 2023) Teixeira, Gledison Eric
A diversidade ecológica e funcional dos fungos do gênero Malassezia têm despertado interesse crescente em pesquisas biológicas e clínicas. Neste contexto, a mitogenômica emerge como uma poderosa abordagem para explorar a diversidade genômica e evolutiva desses fungos através do estudo de suas mitocôndrias, organelas essenciais para a respiração celular e produção de energia. Nesta dissertação, nos propusemos a investigar a mitogenômica de Malassezia por meio de um amplo conjunto de dados e desenvolvimento de ferramentas de bioinformática. Iniciamos nossa investigação realizando uma prospecção de genomas mitocondriais completos disponíveis em bases de dados públicas, como a Nucleotide e Organelle Genome Resources do NCBI. Essa prospecção nos permitiu obter uma visão abrangente dos mitogenomas de Malassezia previamente caracterizados, revelando uma notável diversidade genômica entre as diferentes espécies do gênero. A fim de ampliar ainda mais a diversidade mitogenômica de Malassezia, realizamos a prospecção de bibliotecas de sequenciamento de nova geração de genoma completo (WGS) de espécies não representadas nos mitogenomas conhecidos. A montagem e anotação desses novos genomas mitocondriais foram conduzidas com sucesso, fornecendo informações detalhadas sobre a estrutura genômica e a organização funcional dessas organelas. Para otimizar a análise dos dados mitogenômicos e possibilitar a reutilização dessas informações por outros pesquisadores, estabelecemos um fluxo de trabalho de bioinformática baseado em trabalhos anteriores realizados no LaBiOmics. Esse fluxo de trabalho permitiu a montagem e anotação eficiente dos genomas mitocondriais de Malassezia, fornecendo uma plataforma robusta para investigações futuras. A análise filogenética comparativa dos mitogenomas revelou relações evolutivas interessantes entre as espécies de Malassezia e outros fungos, destacando tanto conservações de genes fundamentais quanto variações em elementos genéticos específicos. Essas informações são valiosas para compreender a evolução genômica e a diversidade dentrodo gênero. Para disponibilizar os resultados obtidos e fornecer uma plataforma interativa para pesquisas futuras, implementamos um banco de dados relacional para o armazenamento dos genomas mitocondriais e suas anotações funcionais. Além disso, desenvolvemos uma aplicação web para pesquisas BLAST nas sequências mitogenômicas de Malassezia, facilitando a identificação rápida de sequências homólogas em diferentes organismos. Por meio dessas análises e ferramentas, construímos um dataset curado contendo informações relevantes sobre a genômica estrutural e funcional dos mitogenomas identificados e montados. Esse dataset representa uma valiosa fonte de conhecimento para a comunidade científica, permitindo a reutilização dos dados e a realização de novas investigações em diversos contextos científicos e clínicos. Em conclusão, esta dissertação proporcionou uma visão aprofundada da diversidade mitogenômica de Malassezia e sua relevância biológica e evolutiva. Os resultados e ferramentas desenvolvidos aqui abrem novos horizontes para pesquisas futuras em mitogenômica de fungos, impulsionando o campo da biologia fúngica e promovendo avanços científicos em prol da compreensão da biodiversidade e das interações complexas entre esses microrganismos e seus hospedeiros. Esperamos que este trabalho inspire novas descobertas e colaborações, contribuindo para o avanço do conhecimento científico e para a saúde humana e ambiental.