Nossa proposta foi avaliar a expressão de genes plásticos e genes envolvidos na especiação ecológica na mariposa Noctuidae Spodoptera frugiperda (FAW), e demonstrar como as plantas hospedeiras podem influenciar na diferenciação de linhagens neste inseto polífago. FAW é uma importante praga em várias culturas ao redor do mundo, e é diferenciada em raças relacionadas às plantas hospedeiras, as raças milho (CS) e arroz (RS). Sequenciamento de RNA (RNA-Seq) e caracterização do transcritoma foram aplicados para avaliar as diferenças em expressão gênica nas larvas das duas raças, alimentadas no hospedeiro principal (milho) e no alternativo (arroz). Nós consideramos que gentes diferencialmente expressos pela mesma raça como resposta a plantas diferentes são "plásticos". Por outro lado, diferenças na expressão gênica entre as duas raças alimentadas no mesmo hospedeiro foram consideradas diferenças constitutivas. Os parâmetros de desenvolvimento individual (peso de larvas e pupas) variaram entre as condições (raça vs. hospedeiro). Um total de 3657 contigs estão relacionados à resposta prática, e 2395 contigs foram diferencialmente regulados nas duas raças se alimentando nos hospedeiros preferencial e alternativo (contigs constitutivos). Três funções moleculares estiveram presentes em todas as comparações, menos e mais expressos: atividade de oxidoreductase, ligação metal-ion e atividade de hidrolase. A metabolização de químicos externos está entre as funções chaves envolvidas na variação fenotípica das raças de FAW. De uma perspectiva agrícola, alta plasticidade nas famílias de genes de detoxificação indica uma capacidade para a resposta rápida aos compostos de controle, tais como inseticidas. (AU)

O conhecimento básico de expressão gênica e das redes de interações proteína-proteína são fundamentais para uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos nas relações entre insetos e plantas. Assim, este projeto propõe duas linhas de pesquisa que demandam alta capacidade de aplicação de técnicas de Biologia Computacional. A primeira trata da análise de transcriptomas, tanto para estudos com micro arranjos de DNA quanto para sequenciamento de fragmentos de cDNA por técnicas de alto rendimento. A outra linha de pesquisa trata da proposição de interações proteicas e gênicas de sistemas biológicos (Interactoma), no caso deste projeto, utilizando os dados contidos nos bancos de dados de interações proteína-proteína próprios - AtPIN - e publicamente disponíveis e, ainda, dados oriundos de análises dos transcritos previamente citados. Os objetivos principais do projeto são articular estas duas linhas de pesquisa de modo a produzir um corpo sólido de informações e, utilizando dados de co-expressão, identificar quais vias metabólicas são ativadas em insetos, resistentes ou não a inibidores de proteases, que apresentam uma possível barreira aos compostos de defesa de plantas de interesse econômico. Paralelamente, usando a rede de interações de proteínas de Arabidopsis thaliana concatenada pelo AtPIN, identificar as sub-redes de interações (Cliques) que formam os complexos proteicos essenciais e identificar proteínas candidatas a participarem da via de síntese da tiamina em Arabidopsis. Além da relevância acadêmica, os resultados deverão subsidiar e aumentar os dados disponíveis sobre expressão, interações proteicas, filogenia e possíveis alvos de estudo que expliquem os intrincados mecanismos envolvidos nas relações entre insetos e plantas, bem como fortalecer e impulsionar a linha de pesquisa em Bioinformática e Biologia Computacional aplicada nos estudos de Biologia de Sistemas na instituição sede. (AU)