Identification of the Papaya ringspot virus quasispecies from a cDNA library of Fevillea cordifolia

Orientadores: Felipe Rodrigues da Silva, Francisco Pereira LoboDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: A planta Fevillea cordifolia L. possui um grande potencial para produção de biodiesel. Buscando entender o metabolismo foi realizado um experimento exploratório de RNA-seq com sementes inteiras. No entanto, as análises da qualidade na biblioteca indicaram grande quantidade de sequências virais. Após a reconstrução do transcriptoma usando o programa TRINITY, também foi reconstruído o genoma completo do vírus. O vírus reconstruído possui identidade de 96% com o Papaya ringspot virus (PRSV) em um alinhamento global de nucleotídeos dos genomas completos. Avaliando a abundância dos contigs, o PRSV encontrado representa quase 60% das 24,6 milhões de leituras da biblioteca. Para identificar qual a origem do vírus encontrado, este foi comparado com 29 PRSVs existentes no Genbank através de análise filogenética usando do Algerian watermelon mosaic virus (AWMV) para enraizar a árvore. O vírus encontrado agrupa-se com os dois PRSVs do Brasil, dentro do grupo das Américas estando mais próximo do PRSV-W-C (DQ374152). A existência de recombinações entre os PRSVs foi analisada, porém não foi detectada recombinação recente. Devido à profundidade de sequenciamento maior que 10.000x, foi possível analisar as variações existentes do genoma viral reconstruído. Uma análise das variações dos códons virais foi realizada, mostrando uma tendência para ocorrência de indels para a região do genoma no fim do cístron NIb e início do cístron CP. Essas variações ocorrem devido à existência de haplótipos virais na amostra sequenciada. Para se estimar a diversidade de haplótipos virais da amostra, foi realizada uma reconstrução local da região de 500 nt com mais alta entropia. Foram reconstruídos 58 haplótipos, dos quais dois eram predominantes com frequências de 64,84% e 24,34%. Os haplótipos reconstruídos podem ser usados para o desenvolvimento de resistência mediada por RNAi, evitando que uma variante conhecida e preexistente na população possa quebrar a resistênciaAbstract: The plant Fevillea cordifolia L. has a great potential for producing biodiesel. In order to understand its metabolic pathways an exploratory RNA-seq experiment was conducted with its whole-seeds. However the quality analysis of the library revealed a substantial amount of virus sequences. After the reconstruction of the transcriptome using the software TRINITY, the complete viral genome was obtained as well. The reconstructed viral genome had an identity of 96% with Papaya ringspot virus (PRSV) in a global nucleotide alignment using whole genomes. When estimating the abundance of the reconstructed sequences, this PRSV had almost 60% of the 24,6 million reads mapping to it. Aiming to elucidate the origin of this virus, its sequence was compared to 29 PRSVs from Genbank using phylogenetic analysis and the Algerian Watermelon Mosaic Virus (AWMV) as an outgroup. This PRSV clustered with the Brazilian isolates, being closer to PRSV-W-C (DQ374152). A recombination analysis was performed within the PRSVs but no recent recombination was detected. Due to the depth of the coverage sequencing being higher than 10.000x, it was possible to analyze the variations existing in the reconstructed genome. An analysis of the codons variations was performed, revealing a tendency for the occurrence of indels in a region at the end of NIb cistron and at the start of the CP cistron. These variations occur due to the existence of viral haplotypes sequenced in this sample. A local reconstruction of the 500nt region with the highest entropy was performed to estimate the diversity of viral haplotypes in this sample. 58 haplotypes were reconstructed, of which 2 were dominant with frequencies of 64,84% and 24,34%. The reconstructed haplotypes may be used for the development of RNAi-mediated resistance, avoiding the breaking of the resistance by variants that are known to exist in the populationMestradoBioinformaticaMestre em Genética e Biologia Molecula