Lider (es): Rafael Silva Rocha
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Linha de pesquisa
Genoma Funcional
Linhas gerais
O objetivo principal do grupo de pesquisa é entender os mecanismos moleculares relacionados com a regulação gênica em microrganismos procarióticos e eucarióticos mediante a utilização de abordagens de Biologia Sintética e Sistêmica.
Linhas de pesquisa
Através do desvendamento dos mecanismos de regulação gênica, o grupo alveja a formação de novos conceitos e a construção de novas ferramentas para a engenharia de circuitos regulatórios em células vivas, visando diversas aplicações biotecnológicas. Para tanto, o grupo utilizada uma combinação de ferramentas de biologia molecular juntamente com abordagens computacionais para abordar diversos aspectos da regulação gênica, utilizando para tanto desde a construção e caracterização de mutantes, a caracterização de promotores fusionados ao gene repórter GFP, análise bioinformática de genomas e transcritomas e até mesma a elaboração de modelos matemáticos visando a descrição dos fenômenos de interesse. Dada a grande complexidade e multidisciplinariedade dos trabalhos realizados, estudantes de diferentes árias do conhecimento (biologia, química, física, matemática, informática, etc.) são de interesse para o grupo. Assim, as principais linhas de pesquisa do grupo são:
1- Desenvolvimento de novas ferramentas genéticas para microrganismos: Visa o desenvolvimento de novas técnicas e ferramentas para a manipulação genética de organismos vivos, focando principalmente na construção e caracterização de vetores modulares otimizados para bactérias gram-negativas e fungos filamentosos.
2- Biologia Sistêmica: Visa o estudo das propriedades das redes regulatórias dos organismos de interesse através da utilização da bioinformática e da biologia computacional para integrar dados de larga escala, principalmente de genômica estrutural e funcional e de transcritomas.
3- Biologia Sintética: Visa o desenho, construção e caracterização de novos circuitos regulatórios através da utilização de partes biológicas e de modelos computacionais com o objetivo de redesenhar microrganismos para aplicações biotecnológicas.
Sugestões de leitura
1 – Desenvolvimento de novas ferramentas genéticas para microrganismos
Silva-Rocha R, Pontelli MC, Furtado GP, Zaramela LS, Koide T. Development of New Modular Genetic Tools for Engineering the Halophilic Archaeon Halobacterium salinarum. PLoS One. 2015;10(6):e0129215.
Silva-Rocha R, de Lorenzo V. Chromosomal integration of transcriptional fusions. Methods Mol Biol. 2014;1149:479-89.
Benedetti IM, de Lorenzo V, Silva-Rocha R. Quantitative, non-disruptive monitoring of transcription in single cells with a broad-host range GFP-luxCDABE dual reporter system. PLoS One. 2012;7(12):e52000.
Silva-Rocha R, Martínez-García E, Calles B, Chavarría M, Arce-Rodríguez A, de Las Heras A, Páez-Espino AD, Durante-Rodríguez G, Kim J, Nikel PI, Platero R, de Lorenzo V. The Standard European Vector Architecture (SEVA): a coherent platform for the analysis and deployment of complex prokaryotic phenotypes. Nucleic Acids Res. 2013 Jan;41(Database issue):D666-75.
Silva-Rocha R, de Lorenzo V. A GFP-lacZ bicistronic reporter system for promoter analysis in environmental gram-negative bacteria. PLoS One. 2012;7(4):e34675.
2 – Biologia Sistêmica
Kim J, Pérez-Pantoja D, Silva-Rocha R, Oliveros JC, de Lorenzo V. High-resolution analysis of the m-xylene/toluene biodegradation subtranscriptome of Pseudomonas putida mt-2. Environ Microbiol. 2015.
Silva-Rocha R, Castro Ldos S, Antoniêto AC, Guazzaroni ME, Persinoti GF, Silva RN. Deciphering the cis-regulatory elements for XYR1 and CRE1 regulators in Trichoderma reesei. PLoS One. 2014 Jun 18;9(6):e99366.
Antoniêto AC, dos Santos Castro L, Silva-Rocha R, Persinoti GF, Silva RN. Defining the genome-wide role of CRE1 during carbon catabolite repression in Trichoderma reesei using RNA-Seq analysis. Fungal Genet Biol. 2014 Dec;73:93-103.
Kim J, Oliveros JC, Nikel PI, de Lorenzo V, Silva-Rocha R. Transcriptomic fingerprinting of Pseudomonas putida under alternative physiological regimes. Environ Microbiol Rep. 2013 Dec;5(6):883-91
Silva-Rocha R, de Lorenzo V. The TOL network of Pseudomonas putida mt-2 processes multiple environmental inputs into a narrow response space. Environ Microbiol. 2013 Jan;15(1):271-86.
Silva-Rocha R, de Lorenzo V. Noise and robustness in prokaryotic regulatory networks. Annu Rev Microbiol. 2010;64:257-75.
3 – Biologia Sintética
Amores GR, Guazzaroni ME, Silva-Rocha R. Engineering Synthetic cis-Regulatory Elements for Simultaneous Recognition of Three Transcriptional Factors in Bacteria. ACS Synth Biol. 2015;4(12):1287-94.
Guazzaroni ME, Silva-Rocha R, Ward RJ. Synthetic biology approaches to improve biocatalyst identification in metagenomic library screening. Microb Biotechnol. 2015 Jan;8(1):52-64.
Guazzaroni ME, Silva-Rocha R, Expanding the logic of bacterial promoters using engineered overlapping operators for global regulators. ACS Synth Biol. 2014 Sep 19;3(9):666-75
Silva-Rocha R, de Lorenzo V. Engineering multicellular logic in bacteria with metabolic wires. ACS Synth Biol. 2014 Apr 18;3(4):204-9.
Silva-Rocha R, de Lorenzo V. Broadening the signal specificity of prokaryotic promoters by modifying cis-regulatory elements associated with a single transcription factor. Mol Biosyst. 2012 Jul 6;8(7):1950-7.
Silva-Rocha R, de Lorenzo V. Implementing an OR-NOT (ORN) logic gate with components of the SOS regulatory network of Escherichia coli. Mol Biosyst. 2011 Aug;7(8):2389-96.
Docentes Envolvidos
Prof. Dr. Rafael Silva Rocha
Alunos de Doutorado
Gerardo Ruiz Amores
Alunos de Mestrado
Luísa Czamanski Nora
Cauã Antunes Westmann
Alunos de Iniciação Científica
Ananda Sanches Medeiros
Gabriel Lencioni Lovate
Linhas De Pesquisa (categorias em Anexo)
Genoma Funcional