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Submitted by Isis Sebastião (isis.sebastiao@unesp.br) on 2022-07-26T18:37:49Z No. of bitstreams: 1 sebastiao_I_do_araiq.pdf: 5203414 bytes, checksum: a7e0f9198024c78af048a24e77ddf6dd (MD5) Approved for entry into archive by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br) on 2022-07-27T12:23:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sebastiao_i_dr_araiq_int.pdf: 5203414 bytes, checksum: a7e0f9198024c78af048a24e77ddf6dd (MD5) Made available in DSpace on 2022-07-27T12:23:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sebastiao_i_dr_araiq_int.pdf: 5203414 bytes, checksum: a7e0f9198024c78af048a24e77ddf6dd (MD5) Previous issue date: 2022-06-24 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Espécies de minhocas são comumente utilizadas em pesquisas de ecotoxicologia por possuírem características que auxiliam na identificação de poluentes no meio ambiente. Com o avanço da biologia molecular foi possível rastrear proteínas que podem ser utilizadas como marcadores de contaminação ambiental, é o caso da Hemoglobina extraída da espécie de Amynthas gracilis (HbAg). Conhecida como Hb extracelular gigante, a HbAg é um complexo proteico com massa molecular em torno de 3,6 MDa, com capacidade elevada de carreamento de moléculas de O2, estabilidade térmica e resistência ao estresse oxidativo. Todas essas propriedades fazem com que essas Hbs sejam alvo de pesquisas dentro da área de biotecnologia. O objetivo deste trabalho foi anotar o transcriptoma de A. gracilis, permitindo dessa forma, identificar sequências de proteínas com potencial biotecnológico, assim como as sequências codificadoras para a cadeias que compõem a HbAg. Além disso, foi realizado um estudo inicial de caracterização de uma das cadeias dessa hemoproteína, o monômero-d. A montagem do transcriptoma foi realizada utilizando estratégia de novo com o programa Trinity e a anotação funcional foi realizada com o programa OmicsBox que inclui a ferramenta do Blast2GO. As sequências das cadeias de HbAg foram identificadas através da análise de BLAST contra o banco de dados UniprotKB. O modelo para a unidade biológica HbAg foi construído por modelagem comparativa com auxílio do SWISS-model e os esquemas foram desenhados com o programa PyMOL. A caracterização inicial do monômero-d de HbAg foi feita através das técnicas de espectroscopia: absorção UV-Vis e fluorescência, além da técnica de espalhamento de luz (LSI) variando as condições experimentais em função do pH e interação com o surfactante SDS. Foram identificadas 260.616 ORFs das quais 187.866 sequências foram não redundantes e, a partir destas foram anotadas 92.939 sequências de proteínas. Proteínas com potencial biotecnológico assim como classes de enzimas envolvidas no processo de vermicompostagem foram identificadas. Todas as sequências das cadeias de HbAg foram preditas e partir delas construímos um modelo comparativo com base na estrutura de HbGp, Hb homóloga a HbAg. Todos os domínios proteicos mantiveram-se conservados em HbAg. Para o conjunto de dados do monômero-d em função do pH, notou-se auto-oxidação do grupo Heme em pH 9, aumento da intensidade de fluorescência em pH mais básico e possível auto agregação no pH mais ácido (5,0) e pH mais básico (9,0). Já para a interação com o SDS, notamos uma oxidação mais pronunciada a partir da concentração de 4 mmol L-1. O aumento gradativo da intensidade de fluorescência foi observado a partir da concentração de 1,2 mmol L-1 de surfactante. Os dados de LSI levantam a hipótese da formação de agregados entre o monômero-d e o surfactante assim como a presença de auto agregados de monômero em solução. Os dados apresentados neste trabalho trazem conhecimento básico acerca do potencial de A. gracilis no campo da biotecnologia e poderão fomentar pesquisas futuras nas áreas de genômica, com enfoque para o desenvolvimento e caracterização de biomarcadores moleculares na investigação de contaminação ambiental. Earthworm species have been used in the field of ecotoxicology research due to their characteristics that support the identification of environmental pollution. Advances in molecular biology have made it possible to detect proteins with potential application of biomarkers, such as the Hemoglobin from Amynthas gracilis (HbAg). Known as an extracellular giant Hb, the HbAg is a protein complex with molecular mass of 3,6 MDa, high capacity of O2 carrier, thermal stability, and oxidative stress resistance. These properties lead to giant Hbs becoming a target of research in the biotechnological field. The objective of this study was to annotate the A. gracilis transcriptome, allowing the sequence identification of proteins with biotechnological potential, as well as the identification of chains that compound HbAg. Besides that, the initial biophysical characterization of monomer-d from HbAg was carried out. De novo transcriptome assembly was carried out using the Trinity program and the functional annotation was realized with OmicsBox program that includes the Blast2GO tool. The chain sequences of HbAg were identified through BLAST analysis against to UniprotKB database. The comparative model of HbAg biological unit was predicted using SWISS model and the schemes were drawn with the PyMOL program. The initial biophysical characterization of the monomer-d of HbAg was carried out using absorption spectroscopy: UV-Vis and fluorescence, in addition to the light scattering intensity technique, varying the experimental conditions as a function of pH and interaction with the surfactant SDS. In the transcriptome were identified 260,616 ORFs, of which 187,866 sequences were non- redundant. The OmicsBox program annotated 92,939 protein sequences. Proteins with biotechnological potential and enzymes involved in the vermicomposting process were identified. All sequences of the HbAg chains were predicted and the comparative model was constructed using HbGp structure as a template. The conservation of protein domains in HbAg model was preserved. The evaluation of the pH effect on monomer-d revealed the Heme oxidation in pH 9.0, the increase of fluorescence intensity in basic pH and the possible autoaggregation was observed in acid pH (5.0) and basic pH (9.0). The interaction of monomer-d and SDS showed a more pronounced Heme oxidation from the concentration of 4 mmol L-1 of the surfactant. The increase of fluorescence intensity was observed from 1.2 mmol L-1 of surfactant concentration. The LSI data support the hypothesis of aggregation between monomer-d and SDS, as well as, the presence of dimer of monomer-d in solution. The data presented in this work bring basic knowledge about the potential of A. gracilis in the field of biotechnology and may encourage future research in the area of genomics, focusing on the development and characterization of molecular biomarkers in the investigation of environmental contamination. 141022/2018-3

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais O plastídeo emergiu por endossimbiose. Essa organela possui um genoma circular (plastoma) de 100 a 220 kb com estrutura quadripartida e abrigando cerca de 130 genes. Os genes plastidiais estão principalmente envolvidos em dois processos, fotossíntese e expressão gênica. A não propagação de genes de plastídios através do pólen, resulta na redução da variação evolutiva desses genes, favorecendo seu uso como marcadores moleculares em estudos filogenéticos em classificações taxonômicos superiores. Por outro lado, existe uma grande variação nos espaços intergênicos e íntrons, que podem ser usados na filogenética em classificações taxonômicas mais baixas e estudos de genética populacional. A genômica dos plastídios nos permite visualizar a evolução das espécies por meio de rearranjos nos plastomas, divergência e degeneração gênica, seleção positiva e locais de edição de RNA. Portanto, o objetivo deste estudo foi o sequenciamento de três plastomas da subfamília Opuntioideae: Brasiliopuntia brasiliensis, Opuntia monacantha e Opuntia ficus-indica. Essas espécies são amplamente cultivadas e usadas para alimentação, forragem animal e fins ornamentais. Além disso, apresentam aplicações farmacológicas, pois possuem compostos bioativos interessantes. Aqui, caracterizamos em detalhes as estruturas dos plastídios, a evolução dos genes plastidiais, o mapeamento de marcadores moleculares e as relações filogenéticas com base nas sequências dos plastídios. Estruturalmente, Opuntioideae mostra rearranjos únicos dentro de Cactaceae, como expansão das regiões invertidas. As análises de evolução molecular dos genes codificadores de proteínas mostram uma alta divergência de genes envolvidos nas funções essenciais dos plastídios. Além disso, mais da metade desses genes de plastídios carregam assinaturas de seleção positiva. Vários sítios compartilhados de edição de RNA foram previstos para ocorrer nos genes plastidiais das três espécies em estudo. Além disso, centenas de marcadores moleculares foram mapeados nos plastomas aqui sequenciados, que são sequências informativas úteis para melhorar as classificações taxonômicas e estratégias de conservação dessas espécies. Além disso, a filogenia baseada em genes concatenados resultou em uma árvore bem sustentada; com Opuntioideae formando um clado monofilético que é um grupo irmão de Cactoideae. Por fim, este estudo elucida os padrões evolutivos da subfamília Opuntioideae (Cactaceae), e contribui com muitos dados úteis a serem explorados e aplicados para acessar e compreender a diversidade genética dessas espécies de Opuntioideae e traçar estratégias adequadas de uso racional e conservação. Palavras-chave: Evolução do plastoma. Divergência gênica. Rearranjos. Seleção positiva. Edição de RNA. Marcadores moleculares. The plastid emerged through endosymbiosis. This organelle has a circular genome (plastome) of 100 to 220 kb with a quadripartite structure and harboring around 130 genes. The plastid genes are mainly involved in two processes, photosynthesis and gene expression. The non- propagation of plastid genes trough pollen, results at reduced evolutionary variation of these genes, favoring their use as molecular markers in phylogenetic studies at higher taxonomic ranks. On the other hand, there is a high variation in intergenic spaces and introns, which can be used in phylogenetic at lower taxonomic ranks and population genetic studies. Plastid genomics allow us to visualize the evolution of species through plastome rearrangements, gene divergence and degeneration, positive selection, and RNA editing sites. Therefore, the aim of this study was the sequencing of three plastomes of the subfamily Opuntioideae: Brasiliopuntia brasiliensis, Opuntia monacantha, and Opuntia ficus-indica. These species are widely cultivated and used for food, animal fodder, and ornamental purposes. Besides, they have pharmacological applications, as they present interesting bioactive compounds. Here, we characterize in detail the plastome structures, evolution of plastid genes, mapping of molecular markers, and phylogenetic relationships based on plastid sequences. Structurally, Opuntioideae shows unique rearrangements within Cactaceae, such as expansion of the inverted regions. Molecular evolution analyses of the protein-coding genes show a high divergence of genes involved in essential plastid functions. Furthermore, more than half of these plastid genes bear signatures of positive selection. Several shared RNA editing sites were predicted to occur in the plastid genes of the three species in study. Besides, hundreds of molecular markers were mapped in the plastomes sequenced here, which are informative sequences useful to improve taxonomic classifications and conservation strategies of these species. Moreover, the phylogeny based on concatenated genes resulted in a well-supported tree; with Opuntioideae forming a monophyletic clade that is a sister group of Cactoideae. Finally, this study shades light on the evolutionary patterns of the subfamily Opuntioideae (Cactaceae), and contributes with plenty of useful data to be explored and applied to access and understand the genetic diversity of these Opuntioideae species and trace adequate strategies of rational use and conservation. Keywords: Plastome evolution. Gene divergence. Rearrangements. Positive selection. RNA editing. Molecular markers.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Os microganismos desepenham papel fundamental nos ciclos biogeoquímicos, como os ciclos do carbono, nitrogênio, enxofre, fósforo, hidrogênio e oxigênio. Quando presentes na rizosfera ou no interior de tecidos, podem atuar na promoção do crescimento das plantas, no controle de fitopatógenos, como fitorreguladores e na disponibilização de água e nutrientes essenciais. Estas comunidades são diretamente afetadas pelas condições edafoclimáticas. Assim, no atual cenário das mudanças climáticas, conhecer a diversidade microbiana edáfica e os fatores que afetam são essenciais para entender o potencial de cada solo, tanto para uso agrícola, como seu papel no atual cenário das mudanças climáticas. Dentre as diversas formas possíveis de avaliar a diversidade microbiana, o sequenciamento de DNA de alto rendimento vem sendo uma das técnicas mais utilizadas. Dessa forma, esta tese apresenta três capítulos nos quais esta ténica foi utilizada para avaliar a diversidade em cada solo. O primeiro capítulo, intitulado “Effects of environmental factors on microbiota of fruits and soil of Coffea arabica in Brazil” tem como objetivo avaliar os efeitos das diferentes condições edáficas e topográficas presentes no cultivo de cafeeiro sobre as comunidades bacterianas e fúngicas em solos e frutos. O segundo e terceiro capítulo abordam, respectivamente, a diversidade de comunidades bacterianas e fúngicas em solos recentemente expostos pela deglaciação e em solos de pinguineiras. Para o cafeeiro, observou-se que as comunidades microbianas presentes nos frutos são afetadas principalmente por fatores topográficos (altitude, face de exposição ao sol e radiação), enquanto que as comunidades presentes no solo, embora também influenciadas por estes fatores, são fortemente modadas pelas variáveis edáficas. Na Antártica marítima, nos solos recentemente expostos pela retração (solos jovens) observou-se uma maior variabilidade da diversidade beta, o que indica uma sucessão microbiana mais intensa do que solos mais desenvolvidos. Por fim, obervou-se que em solos ornitogênicos a comunidade bacteriana e fúngica é fortemente alterada após o solo ser abandonado pelos pinguins. Solos ornitogênicos em áreas abandonadas apresentaram maior abundância predita para genes relacionados nitrificação e ao metaboilsmo de enxofre. Em suma, tanto em solos tropicais como em solos antárticos, os fatores edafoclimáticos e temporais afetam a estrutura da comunidade microbiana. Palavras-chave: Microbiota. Café. Solos ornitogênicos. Geleiras. Sequenciamento de nova geração. The microorganisms play a key role in the in the main biogeochemical cycles, such as Carbon, nitrogen, sulfur, phosphorus, hydrogen and oxygen. In the rhizosphere and inside plant tissues, they can enhance plant growth, phytopathogen control, act as phytoregulators and increasing water and nutrient availability. These communities are directly affected by edaphoclimatic conditions. Thus, in the current scenario of climate change, the knowledge about the edaphic microbial diversity and the factors that shape it are essential to understand the potential of each soil, either for agricultural use or to understand the role of the soil face the climate change. There are many methods to study the microbial diversity, among them, the high-throughput DNA sequencing is the one of the most commonly used. This thesis is composed of three chapters where this technique was used to evaluate the diversity in each soil. The first title, entitled “Effects of environmental factors on microbiota of fruits and soil of Coffea arabica in Brazil” aimed to evaluate the effect of edaphic and topographic coditions in coffee crops on bacterial and fungal communities in soil and fruits. The second and third chapters addresses, respectively, the diversity of bacteria and fungi in soils recently exposed by deglaciation and ornithogenic soils. The microbial communities of fruits are affected mainly by tophographic factors (Altitude, facing slope and radiation), whereas microbial communities of soil, although also influenced by topographic factors, are strongly shaped by edaphic factors. Soils recently exposed by glacier retreat (young soils) displayed a greater variation in beta diversity than more developed soils. Lastly, the bacterial and fungal communities in the ornithogenic soils undergoes a substantial change after the abandonment by the penguins. Abandoned ornithogenic soils showed a greater predicted abundance of genes related to nitrification and sulfur metabolism. In short, both in tropical and antarctic soils, edaphoclimatic and temporal factors affect the structure of the microbial community. Keywords: Microbiota. Coffee. Ornithogenic soils. Glaciers. Next generation sequencing.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Os avanços na biologia molecular e as inovações nas tecnologias de sequenciamento e de genotipagem permitiram o desenvolvimento de novos marcadores moleculares favorecendo os estudos de associação genômica ampla (Genome Wide Association Studies - GWAS). A análise via marcas únicas se destaca como o principal procedimento para estudar a associação entre marcas e QTL (Quantitative Trait Loci), porém metodologias que consideraram grupos de marcadores para flanquear regiões genômicas vem elucidando importantes resultados para estudos de associação. Várias abordagens estatísticas veem sendo propostas no âmbito da GWAS, no entanto, estudos comparativos revelam que os métodos bayesianos são superiores em termos do poder em detectar marcadores com associações significativas. Entre os critérios existentes de seleção de regiões se destacam, a seleção pela porcentagem da variância explicada por regiões genômicas (%var), o critério de seleção de tagSNPs (tagSNPs) e a seleção com base na probabilidade a posteriori da associação de regiões genômicas (WPPA - Window Posterior Probability of Association). Para também detectar regiões potencialmente associadas, foi proposto o critério baseado na probabilidade a posteriori do intervalo (Posterior Probability of Interval - ) que visa selecionar regiões com base nos marcadores de maiores efeitos estimados via método bayesiano, neste estudo o BayesD. Além disso, uma metodologia alternativa, denominada mapeamento de herdabilidades regionais (Regional Heritability Mapping - RHM) vem apresentando importantes resultados. Dessa forma, o primeiro capítulo deste trabalho consiste em uma revisão de literatura sobre a GWAS apresentando sua definição e importância no melhoramento genético e abordando detalhes teóricos acerca dos critérios citados acima. Já o capítulo 2 visa propor a medida e compará-la às demais abordagens, tagSNP, %var, WPPA conjuntamente ao BayesD e metodologia de marcas únicas, quanto a eficiência em selecionar e identificar marcadores ou regiões associados a QTL. Para isso, utilizou-se dados simulados considerando seis cenários diferentes, sendo os SNPs alocados em regiões genômicas não sobrepostas. Os resultados do segundo capítulo indicaram que para características com herança oligogênica, o critério WPPA seguido dos critérios %var e se mostraram superiores, apresentando maiores valores de poder de detecção, capturando maiores porcentagens de variância genética e maiores áreas. Para características com herança poligênica, os critérios e WPPA foram considerados superiores aos demais. Ademais, o capítulo 3 avalia os critérios, e WPPA, que se mostraram superiores no capítulo 2 junto aos métodos de análise via marcas únicas e o RHM. No entanto, a eficiência em termos de poder de detecção e de falsos positivos destes métodos foi avaliada considerando ou não a inclusão dos efeitos de dominância nos modelos estatísticos. Para isso, foram utilizados dados simulados em dezoito cenários com diferentes níveis de herdabilidade, arquitetura genética e grau médio de dominância. Os resultados indicaram que para os efeitos aditivos considerando características com arquitetura genética oligogênica, os critérios WPPA, RHM e se mostraram superiores para todos os graus de dominância analisados. Já para características com herança poligênica, os critérios e WPPA podem ser considerados superiores aos demais. Considerando apenas os efeitos devido à dominância, os critérios WPPA, RHM, análise via marcas únicas e apresentaram resultados relevantes com relação as medidas de eficiência para as características controladas por 3 QTL. Palavras-chave: Regiões Genômicas. Marcadores Moleculares. Métodos Bayesianos. Variância Genética. Advances in molecular biology and innovations in sequencing and genotyping technologies have allowed the development of new molecular markers favoring genome-wide association studies (GWAS). The single-marker analyses stand out as the central procedure to study the association between markers and quantitative trait loci (QTL). However, methodologies that considered groups of markers to flank genomic regions have elucidated important results for association studies. Several statistical approaches are being proposed within the scope of GWAS. However, comparative analyses reveal that Bayesian methods are superior in terms of the power to detect markers with significant associations. Among the existing criteria for the region selection, the selection by the percentage of variance explained (%var), the selection criteria for tag single nucleotide polymorphisms (tagSNPs), and the selection based on the window posterior probability of association (WPPA). To also detect potentially associated regions, a criterion based on the a posteriori probability of interval ( ) was proposed, aiming to select regions based on the markers of greatest effects estimated via the Bayesian method. In this study, the BayesDπ. An alternative methodology, called regional heritability mapping (RHM), has been shown substantial results. Thus, the first chapter of this work consists of a literature review on GWAS presenting its definition and importance in genetic improvement and addressing theoretical details about the criteria mentioned above. Chapter 2 aims to propose the measure and compare it to the other approaches, tagSNP, %var, WPPA together with BayesDπ and single-marker analyses, regarding the efficiency in selecting and identifying markers or regions associated with QTL. For this, simulated data was used considering six different scenarios, with SNPs being allocated in non-overlapping genomic regions. The second chapter results indicated that for traits with oligogenic inheritance, the WPPA criterion followed by the %var and criteria were superior, presenting higher values of detection power, capturing higher percentages of genetic variance and larger areas. The criteria and WPPA were considered superior to the others. Also, chapter 3 evaluates the criteria, and WPPA, which proved to be superior in chapter 2 together with the single- marker analyses and RHM. However, the detection power and the false positives was assessed considering whether (or not) the inclusion of the dominance effects in the statistical models. For that, simulated data were used in eighteen scenarios with different heritability levels, genetic architecture, and degree of dominance. The results indicated that for the additive effects considering traits with oligogenic genetic architecture, the WPPA, RHM and criteria were superior for all analyzed degrees of dominance. For traits with polygenic inheritance, the and WPPA criteria can be considered superior. Considering only the effects due to dominance, the criteria WPPA, RHM, single-marker analyses and presented relevant results regarding the efficiency measures for the traits controlled by 3 QTL. Keywords: Genomic Regions. Molecular Markers. Bayesian Methods. Genetic Variance.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2021. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Devido à estreita relação genética entre primatas não humanos e humanos, alguns organismos causadores de doenças, especialmente vírus, podem infectar ambos. Diante desse fato, é extremamente importante estudar vírus de primatas não humanos para prever novas doenças emergentes. Para investigar novos vírus emergentes em primatas não humanos, sequenciamos o ácido nucleico total extraídos de amostras de sangue total de 56 Callithrix penicillata e 31 Sapajus libidinosus de vida livre do Distrito Federal, Brasil, usando a plataforma HiSeq TM 2000 (Illumina). Os resultados revelaram a presença de dois novos vírus da família Anelloviridae. Os anellovírus são diversos em termos de tamanho e sequência do genoma. Esses vírus têm genoma composto de DNA circular, fita simples, variando de 2,0 a 3,9 quilobases (kb) em tamanho. Um dos genomas montados possui 3.398 nucleotídeos de comprimento, codificando 3 fases abertas de leitura (ORFs), com 46,4% de similaridade com o vírus Torque teno tamarin (número de acesso do GenBank AB041960). O outro genoma possui 2.771 nucleotídeos de comprimento, codificando 2 ORFs, com 25,6% de similaridade com o vírus Torque teno midi (número de acesso do GenBank AB449063). Desta forma, devido às suas relações filogenéticas, denominamos esses possíveis novos vírus como Torque teno vírus Bsb1 (TTVBsb1) e Torque teno vírus Bsb2 (TTVBsb2). TTVBsB1 foi encontrado em 18 C. penicillata e 5 Sapajus libidinosus, TTVBsb2 foi encontrado em apenas dois C. penicillata. De acordo com o Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus (ICTV), o critério de demarcação de uma nova espécie de annellovírus é estabelecido em 35% de divergência na sequência de nucleotídeos da ORF1. Uma vez que TTVBSb1 e TTVBsb2 têm mais de 46% de divergência de sequência em ORF1 com os vírus próximos filogeneticamente, eles devem ser classificados como duas novas espécies na família Anelloviridae. As sequencias relativas às ORF1s de cada vírus foram clonadas para expressão em células de inseto usando baculovirus como vetor de expressão. Entretanto, não foi possível detectar a expressão dessas proteínas. O uso de metodologias de sequenciamento de alto desempenho vem revolucionando o estudo da diversidade de micro-organismos e na vigilância epidemiológica de vírus zoonóticos. A descoberta de novas espécies de vírus é de grande importância para a saúde humana, tanto no cenário de surtos de doenças infecciosas emergentes quanto em síndromes de doenças de etiologia desconhecida. Due to the close genetic relationship between non-human and human primates, some disease-causing organisms, especially viruses, can infect both. Given this fact, it is extremely important to study non-human primate viruses to predict new emerging diseases. To investigate new viruses emerging in non-human primates, we sequenced genetic material extracted from whole blood samples of 56 Callithrix penicillata and 31 Sapajus libidinosus from Distrito Federal, Brazil. Total nucleic acid sequenced using the HiSeq TM 2000 platform (Illumina). The results revealed the presence of two new viruses from the Anelloviridae family. Anelloviruses are diverse in terms of genome size and sequence. These viruses have a single-stranded circular DNA genome ranging from 2.0 to 3.9 kb in size; for example, human anelloviruses include tenovirus torque (3.6–3.9 kb), teno minivirus torque (2.8–2.9 kb) and teno midi virus (3.2 kb). One of the assembled genomes has a genome of 3,398 nucleotides in length, coding for 3 ORFs, with 46.4% nucleotide identity with the Torque teno tamarin virus (GenBank accession number AB041960). The other genome is 2,771 nucleotides long, encoding 2 ORFs, with 25.6% nucleotide identity with the Torque teno midi virus (GenBank accession number AB449063). So, due to their phylogenetic relationships, we call these new viruses as Torque teno virus BsB1 (TTVBsB1) and Torque teno virus BsB2 (TTVBsB2). TTVBsB1 was found in 18 C. penicillata and 5 Sapajus libidinosus, TTVBsB2 was found in only two C. penicillata. According to the International Virus Taxonomy Committee (ICTV), the demarcation criterion for a new anellovirus species is set at 35% divergence in the ORF1 nucleotide sequence. Since TTVBSB1 and TTVBsB2 have more than 46% sequence divergence in ORF1 with their closely related viruses, they must be classified as two new species in the Anelloviridae family. Sequences relating to the ORF1s of each virus were cloned for protein expression in insect cells using baculovirus as an expression system for heterologous proteins. No protein was detected in the SDS-page and Western Blot analyzes.

Os micronúcleos (MN) são constituídos por cromatina, que se originam de danos ao DNA induzidos por agentes mutagênicos. Os agentes mutagênicos promovem um efeito clastogênico caracterizado por danos à estrutura cromossômica e/ou um efeito aneugênico com a perda de um cromossomo inteiro. Devido à sua origem, os MN são distintos em relação à origem genômica e composição. Na mutagênese vegetal, sequências centroméricas, teloméricas e de rDNA foram identificadas na composição de MN. Nosso objetivo foi investigar o tamanho do DNA, composição e origem de MN induzidos de Zea mays após o tratamento com metanossulfonato de metila (MMS). Usando citometria de imagem, mostramos que os MN possuem tamanhos de DNA distintos, predominantemente entre 0,5 - 1,5 pg. Esses valores indicaram que os MN foram gerados a partir de fragmentos cromossômicos diferentes. A variabilidade da composição dos MN foi confirmada pela variação do sinal de fluorescência das sequências knob 180-bp e do retrotransposon-LTR Grande. Portanto, essas sequências, principalmente a sequência retrotransposon- LTR Grande rica em guanina, podem ser consideradas hotspots de danos por MMS e, consequentemente, de formação de MN. As diferentes origens dos MN também foram reveladas por um pool de sondas produzido a partir de dois MN individuais micromanipulados. Cada MN micromanipulado foi originado de diferentes fragmentos de cromossomos que consistem em sequências de DNA de todos os cromossomos de Z. mays. No geral, nossos resultados mostraram a variabilidade de MN de Z. mays a partir de vários fragmentos de cromossomos formados após o tratamento com MMS. Portanto, nossos resultados demonstraram a extensão do dano genotóxico promovido por MMS no genoma de Z. mays. Fornecemos insights sobre a estrutura dos MN e metodologias que podem ser empregadas na pesquisa de mutagênese vegetal. Palavras-chave: Mutagênese. Milho. Conteúdo de DNA. Micromanipulação. Sequências repetitivas de DNA. Micronuclei (MN) are constituted of chromatin, which originated from DNA damages induced by mutagens. The mutagens promote a clastogenic effect characterized by chromosome structure damage, and/or an aneugenic effect with the loss of a whole chromosome. Due to their origin, MN are distinct in relation to genomic origin and composition. In plant mutagenesis, centromeric, telomeric and rDNA sequences were identified in MN composition. We aimed to investigate the DNA sizing, composition and origin of induced Zea mays MN after methyl methanesulfonate (MMS) treatment. Using image cytometry, we showed that the MN have distinct DNA sizing, predominantly between 0.5 – 1.5 pg. These values indicated that the MN were generated from different chromosome fragments. The variability of MN composition was confirmed by fluorescence signal variation of 180-bp knob and Grande LTR-retrotransposon sequences. Therefore, these sequences, especially the Grande LTR-retrotransposon sequence that is rich in guanine, can be considered hotspots of MMS damage and, consequently, for MN formation. The different MN origins were also revealed by a probe pool produced from two individual microdissected MN. Each microdissected MN was originated from different chromosome fragments consisting of DNA sequences of all Z. mays chromosomes. Altogether, our results showed the variability of Z. mays MN from several chromosome fragments formed after MMS treatment. Therefore, our findings demonstrated the extent of the genotoxic damage promoted by MMS in Z. mays genome. We provided insights concerning the structure of MN and methodologies that can be employed in plant mutagenesis research. Keywords: Mutagenesis. Maize. DNA content. Microdissection. Repetitive DNA sequences.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico No Melhoramento Animal existe um histórico de utilizar dados fenotípicos dos melhores animais de uma geração para produzir a próxima geração. Entretanto, é sabido que a herdabilidade das características de interesse depende de uma base genética e podem ser explicadas através do DNA. Na genética quantitativa é usado o modelo básico que diz que o fenótipo é a soma do genótipo (composição genética do indivíduo) e do ambiente, entretanto, genótipos diferentes podem desempenhar resultados superiores ou inferiores dependendo do ambiente em que estão inseridos, com isso, houve a necessidade de incluir o fator interação entre o genótipo e o ambiente. Com o desenvolvimento tecnológico, o sequenciamento de nova geração (NGS) tem trazido avanços no entendimento de características complexas no melhoramento animal, com o sequenciamento completo do genoma dos animais domésticos foi possível melhor entender como variantes causais e estruturais tem influenciado o fenótipo. Com o uso do NGS é possível quantificar o mRNA que está sendo expresso de um determinado gene que influencia determinada característica (transcriptoma – RNA-Seq), descobrir alterações epigenéticas (ChIP-Seq) e, então, conhecer melhor os mecanismos moleculares que modulam a característica e tecido em questão; aumentar a densidade de marcadores de nucleotídeos simples (SNP) com o sequenciamento do genoma completo (WGS) e então, descobrir associações genômicas mais significativas e mais precisas. Com o advento do NGS veio a necessidade de o desenvolvimento poder computacional e novas ferramentas capazes de analisar e armazenar a quantidade de dados gerada. Em função disso, o desenvolvimento de softwares capazes de realizar o controle de qualidade, mapeamento das sequencias contra o genoma de referencia e, quantificar os transcritos (no caso de RNA- Seq) tem se tornado necessário e, lidar com esse tipo de análise pode ser difícil para aqueles que não tem familiaridade com sistemas computacionais. Visto isso foi desenvolvido um pipeline de uso amigável para analisar dados de RNA-Seq, realizando controle de qualidade, mapeamento e contagem de sequencias. O BAQCOM (Bioinformatics Analysis of Quality Control and Mapping) tem se mostrado eficiente e rápido. Utilizando dados de RNA-Seq objetivou-se conhecer o perfil global de expressão gênica envolvido em Condronecrose Bacteriana com Osteomielite em frangos (BCO), que é desenvolvida nas placas de crescimento ósseo do fêmur e tíbia e colonizada por bactérias oportunistas. Utilizando amostras de tíbia de seis frangos de linhagem comercial (três afetados por BCO e três sadios), foram encontrados 192 genes diferencialmente expressos (FDR < 0.05) divididos em 63 upregulados e 129 downregulados. 26 genes e sete fatores de transcrição foram encontrados downregulados explicando BCO em tíbia, podendo concluir que a BCO em frangos pode ser causada pela baixa expressão de genes relacionados ao crescimento ósseo e, que, a proliferação bacteriana parece ser um processo secundário. Outro cenário para o uso de NGS é o mapeamento fino de região de QTL (quantitative Traits Loci). Uma região de QTL no cromossomo 5 associada com espessura de toucinho foi encontrada em quatro linhagens comercial de suínos (sintético baseado em large-white, Pietrain, Landrace e Large-White). Espessura de toucinho é importante para eficiência alimentar e qualidade de carne, além de ser reservatório energético. Embora Genome Wide Association Study (GWAS) tem sido amplamente usada associada à fenótipos, ainda há a necessidade de reduzir a região de associação se o objetivo é achar mutações causais. Por essa razão objetivou-se reduzir esta região de QTL usando dados de WGS, RNA-Seq e ChIP-Seq. A partir do SNP mais significativo do GWAS (leadSNP – SSC5:66103958), os haplótipos foram postos em fase e selecionados haplótipos de tamanho 41 SNPs (20 < leadSNP > 20). Foi selecionado o haplótipo mais frequente entre as linhagens utilizadas, então foi possível identificar uma região de 5 SNPs (2 < leadSNP > 2) presente em todas as linhagens. A partir desta região foi realizado o mapeamento fino, primeiro foi utilizado WGS e foi identificado três variantes candidatas (SSC5:66097445, SSC5:66099282 e SSC5c66103958). Nesta região entre SSC5:66097445-66103958 foram encontradas marcas epigenéticas H3K27me3 e H3K4me3 utilizado dados de ChIP-Seq de macrófagos alveolar de suínos, indicando regulação de expressão gênica durante período de desenvolvimento pre-natal. Em função disso foram utilizados RNA-Seq de embriões e fetos, onde foi possível encontrar alta expressão do gene CCND2, que está relacionado ao desenvolvimento e diferenciação de tecido adiposo, sendo um forte candidato a gene causal para espessura de toucinho. É possível, também, concluir que nesta região pode ter elementos regulatórios envolvidos na expressão do gene CCND2 no desenvolvimento embrionário e que, o impacto epigenético durante a vida embrionária pode impactar a produção de características na vida adulta. Nessa tese foi usado dados de sequenciamento, genotipagem, fenótipo, transcriptoma e ChIP-Seq, integrando todos para estreitar regiões de interesse no genoma, assim, resultando e propondo ferramentas para melhorar o melhoramento animal no futuro. Palavras-chave: Genômica. Sequenciamento de Genoma Completo. Transcriptoma. ChIP- Seq. Fenótipo. In Animal Breeding there is a history of using phenotypic data of the best animals from one generation to produce the next one. However, it is known that the heritability of interest traits depends on a genetic basis and can be explained by the DNA. In quantitative genetics, the basic model says that the phenotype is the sum of the genotype (genetic composition of the individual) and the environment, however, different genotypes can perform superior or inferior results depending on the environment in which they are inserted, with that, there was the need to include an interaction factor at the genotype and the environment. The development of Next Generation Sequencing (NGS) has brought advances in the understanding of complex traits in animal breeding, with the Whole Genome Sequencing (WGS) of the domestic animals it was possible to better understand how causal and structural variants have influenced the phenotype. With the use of NGS it is possible to quantify the mRNA that is being expressed of a certain gene that influences a certain trait (transcriptome - RNA-Seq), discover epigenetic changes (ChIP-Seq) and, then, better understand the molecular mechanisms that modulate the trait and tissue in question; increase the density of Simple Nucleotide Polymorphism Markers (SNP) with WGS and then discover more significant and more accurate genomic associations. With the advent of NGS came the need for the development of computational power and new tools capable of analyzing and storing the amount of data generated. As a result, the development of software capable of performing quality control, mapping sequences against the reference genome and quantifying the transcripts (in the case of RNA-Seq) has become necessary and, dealing with this type of analysis can be difficult for those unfamiliar with computer systems. For this reason, a user- friendly pipeline was developed to analyze RNA-Seq data, carrying out quality control, mapping and sequence counting. BAQCOM (Bioinformatics Analysis of Quality Control and Mapping) has been shown to be efficient and fast. Using RNA-Seq data, it was aimed to know the global gene expression profile involved in Bacterial Chondronecrosis with Osteomyelitis (BCO) in chicken, which is developed in the bone growth plates of the femur and tibia followed by opportunistic bacteria. Using tibia samples from six commercial broilers (three affected by BCO and three healthy), 192 differentially expressed genes (FDR 20) were selected. The most frequent haplotype was selected among the four breeds, so it was possible to identify a region of 5 SNPs (2 2) cross breed. Fine mapping was carried out using this region, first WGS was used and three candidate variants were identified (SSC5:66097445, SSC5:66099282 and SSC5:66103958). In this region between SSC5:66097445-66103958 epigenetic marks H3K27me3 and H3K4me3 were found using ChIP-Seq data from pig alveolar macrophages, indicating regulation of gene expression during the prenatal development period. From this result, RNA-Seq from embryos and fetuses were used, where it was possible to find high expression of the CCND2 gene, which is related to the development and differentiation of adipose tissue, being a strong candidate for a causal gene for backfat. It is also possible to conclude that in this region there may be regulatory elements involved in the expression of the CCND2 gene in embryonic development and that the epigenetic impact during embryonic life can impact the production of traits in adult life. In this thesis, sequencing, genotyping, phenotype, transcriptome and ChIP-Seq data were used, integrating them all to narrow down regions of interest in the genome, thus resulting and proposing tools to improve animal breeding in the future. Keywords: Genomics. Whole Genome Sequencing. Transcriptome. ChIP-Sequencing. Phenotype.

Alimentos que passam pelo processo de fermentação apresentam mudanças em suas características, como alterações no sabor, aroma e textura, as quais atraem a atenção de diversos consumidores, além de estarem associadas a benefícios para saúde. O kefir é uma bebida originada da fermentação do leite, a partir de uma mistura complexa de bactérias e leveduras que vivem simbioticamente e formam o grão de kefir. A identificação e caracterização da microbiota presente no grão de kefir pode viabilizar a produção em maior escala, visto que o conhecimento da mesma pode estimular a produção de culturas iniciadoras, que podem contribuir para a obtenção de uma bebida estável, padronizada e segura. Neste contexto, o objetivo deste trabalho consistiu em avaliar a microbiota pertencente aos grãos de kefir bem como identificar e isolar os microrganismos pertencentes à bebida kefir, visando à identificação de possíveis candidatos para a elaboração de cultura iniciadora. O sequenciamento da região V4 do gene 16S rRNA do DNA extraído dos grãos de kefir foi realizado para a caracterização da comunidade bacteriana. Em paralelo, foi realizado o cultivo e isolamento dos microrganismos presentes nos grãos e na bebida kefir, visando à obtenção de isolados representantes dos grupos das bactérias láticas, acéticas e leveduras, seguido pela caracterização morfológica e bioquímica e identificação molecular. A viabilidade celular e identificação dos microrganismos presentes na bebida kefir foram estimadas por plaqueamento e contagem das unidades formadoras de colônia em meios para isolamento de bactérias acéticas, láticas e fungos. Através da análise do sequenciamento dos grãos, o gênero predominantemente encontrado foi o Lactobacillus, seguido por Lactococcus, Acetobacter, Faecalibacterium, Leuconostoc, Bacteroides e Bifidobacterium. Nenhum isolado foi obtido a partir do grão de kefir, no entanto, 26 isolados foram recuperados a partir da bebida. Através da coloração de gram, do total de isolados, 6 apresentaram características de bactérias Gram positivas, 6 de bactérias Gram negativas e 14 de leveduras. Através sequenciamento dos genes 16S rRNA, um isolado foi identificado como Lactococcus lactis e outro como Bacillus thuringiensis. Através do sequenciamento da região ITS, um isolado foi identificado como Candida parapsilosis. As três espécies citadas já foram descritas na literatura como sendo encontradas na bebida kefir, mas ainda assim não representam a diversidade microbiana encontrada no grão de kefir. Neste sentido, técnicas alternativas de isolamento precisam ser avaliadas e testadas, visando ampliar o acesso aos isolados presentes no grão do kefir com o foco na formulação de uma cultura iniciadora. Foods that are present in fermentation process show changes in their characteristics, such as changes in flavor, aroma and texture, which attract the attention of several consumers, in addition to being associated with health benefits. Kefir is a drink originated from the fermentation of milk from a complex mixture of bacteria and yeasts that live symbiotically and form the kefir grain. The identification and characterization of the microbiota present in the kefir grain can enable production on a larger scale, since knowledge of it can stimulate the production of starter cultures, which can contribute to obtaining a stable, standardized and safe drink. In this context, the objective of this work was to evaluate the microbiota belonging to the kefir grains as well as to identify and isolate the microorganisms belonging to the kefir drink, aiming at the identification of possible candidates for the preparation of starter culture. The sequencing of the V4 region of the 16S rRNA gene from the DNA extracted from the kefir grains was carried out to characterize the bacterial community. In parallel, the cultivation and isolation of the microorganisms present in the grains and in the kefir drink was carried out, aiming at obtaining isolated representatives of the groups of lactic bacteria, acetic bacteria and yeasts, followed by the morphological and biochemical characterization and molecular identification. Cell viability and identification of the microorganisms present in the kefir drink were estimated by plating and counting the colony-forming units in media for isolation of acetic bacteria, lactic bacteria and fungi. Through the analysis of grain sequencing, the genus predominantly found was Lactobacillus, followed by Lactococcus, Acetobacter, Faecalibacterium, Leuconostoc, Bacteroides and Bifidobacterium. No isolates were obtained from the kefir grain, however, 26 isolates were recovered from the drink. Through gram staining, of the total isolates, 6 showed characteristics of Gram positive bacteria, 6 of Gram negative bacteria and 14 of yeast. By sequencing the 16S rRNA genes, one isolate was identified as Lactococcus lactis and the other as Bacillus thuringiensis. By sequencing the ITS region, an isolate was identified as Candida parapsilosis. The three species mentioned have already been described in the literature as being found in the kefir drink, but still do not represent the microbial diversity found in the kefir grain. In this sense, alternative isolation techniques need to be evaluated and tested, in order to expand access to the isolates present in the kefir grain with a focus on the formulation of a starter culture.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A ferrugem do cafeeiro, causada pelo fungo biotrófico Hemileia vastatrix é a principal doença de importância econômica dessa cultura, sendo responsável por grandes prejuízos à cafeicultura mundial. Novas raças do patógeno têm surgido infectando cultivares de café comercializados como resistentes a essa doença. Desse modo, devido ao alto potencial adaptativo do fungo, a busca por cafeeiros resistentes a essa doença é uma atividade recorrente nos programas de melhoramento. Estudos com o Híbrido de Timor (HdT), tem sido realizados em pesquisas que visam resistência durável à ferrugem e outras doenças do cafeeiro. Compreender a natureza da resistência duradoura em genótipos do HdT e descrever os genes envolvidos na defesa das plantas é fundamental para o uso eficiente dos recursos disponíveis nesse híbrido natural. A utilização de ferramentas moleculares e de bioinformática tem mostrado resultados significativos para a ampliação do conhecimento dos genes envolvidos no patossistema Coffea - H. vastatrix. Desse modo, objetivou-se com esse estudo sequenciar e caracterizar, por meio de análises de bioinformática, uma região do genoma do Híbrido de Timor CIFC 832/2, que contém marcadores associados à resistência à H. vastatrix. Para isso foi realizado o sequenciamento do clone BAC 70-22F contendo a marca funcional de resistência, por meio da Plataforma Illumina MiSeq (paired – end reads). Posteriormente foi feita a montagem dos contigs e a predição dos genes. Realizou-se a anotação gênica com base nos genomas de Coffea arabica, Coffea canephora e Coffea eugenioides, utilizando a ferramenta BLAST. A anotação gênica revelou a presença de genes candidatos relacionados ao mecanismo de resistência de hospedeiros contra patógenos. Foram anotados 991 genes do clone BAC 70-22F. Desses genes, 340 foram anotados com similaridade com o genoma de C. arabica (var. Caturra), 337 com o genoma de C. eugenioides e 314 com o genoma de C. canephora (clone IF 200). Com base na anotação gênica foram selecionadas duas sequências de genes candidatos a receptores like kinases (RLK) e desenhados primers para estudo do perfil de expressão gênica durante a interação Coffea - H. vastatrix. Um possível gene de resistência, LRR receptor-like serine/threonine-protein kinase GSO2, foi descrito e apresentou um perfil de expressão correspondente a uma resposta de resistência pré-haustorial. O outro possível receptor like kinase em estudo, apresentando um domínio LRR, exibiu uma diminuição na expressão gênica pré-haustorial em genótipos incompatíveis. As análises filogenéticas desses genes, bem como os estudos de identidade e similaridade genética da região genômica clonada, demonstraram uma relação mais próxima entre o clone BAC 70-22F e a espécie C. arabica e corroboram com a diversidade genética descrita para o HdT. Os resultados sugerem que a região genômica clonada do HdT CIFC 832/2 possui importantes genes candidatos a resistência do cafeeiro à H. vastatrix e apresentam informações relevantes para ampliar o conhecimento sobre o HdT, podendo contribuir para futuros planejamentos de estratégias de melhoramento do cafeeiro. Coffee leaf rust, caused by the biotrophic fungus Hemileia vastatrix is the main disease of economic importance of this crop, being responsible for major damages to world coffee. New races of the pathogen have emerged infecting coffee cultivars marketed as resistant to this disease. Thus, due to the high adaptive potential of the fungus, the search for coffee resistant to this disease is a recurrent activity in breeding programs. Studies with the Híbrido de Timor (HdT) have been conducted in research aimed at durable resistance to rust and other coffee diseases. Understanding the nature of enduring resistance in HdT genotypes and describing the genes involved in plant defense is critical to the efficient use of the resources available in this natural hybrid. The use of molecular and bioinformatics tools has shown significant results to increase the knowledge of the genes involved in the Coffea - H. vastatrix pathosystem. Thus, the aim of this study was to sequencing and characterize, through bioinformatics analysis, a region of the Híbrido de Timor CIFC 832/2 genome, which contains markers associated with resistance to H. vastatrix. For this, the sequencing of clone BAC 70-22F containing the functional resistance mark was performed by means of the Illumina MiSeq Platform (paired - end reads). Subsequently, the contigs were assembled and the genes predicted. Genic annotation was performed based on the genomes of Coffea arabica, Coffea canephora and Coffea eugenioides, using the BLAST tool. The gene annotation revealed the presence of candidate genes related to the mechanism of host resistance against pathogens. 991 genes of clone BAC 70-22F were noted. Of these genes, 340 were noted similarly with the C. arabica genome (var. Caturra), 337 with the C. eugenioides genome and 314 with the C. canephora genome (clone IF 200). Based on the gene annotation, two sequences of candidate genes receptor like kinases (RLK) were selected and primers designed to study the gene expression profile during the Coffea - H. vastatrix interaction. A possible resistance gene, receptor-like serine / threonine protein kinase GSR2 LRR, has been described and has an expression profile corresponding to a pre-haustorial resistance response. The other possible receptor like kinase under study, presenting an LRR domain, exhibited a decrease in pre-haustorial gene expression in incompatible genotypes. Phylogenetic analyzes of these genes, as well as genetic identity and similarity studies of the cloned genomic region, demonstrated a closer relationship between clone BAC 70-22F and C. arabica and corroborated the genetic diversity described for HdT. The results suggest that the cloned genomic region of HdT CIFC 832/2 has important candidate genes for resistance to H. vastatrix coffee and presents relevant information to increase knowledge about HdT and may contribute to future planning of coffee breeding strategies.

Cães são susceptíveis à tumores melanocíticos e a sobrevida de cães com melanoma geralmente é pequena devido ao prognóstico desfavorável. Pesquisas que auxiliem no discernimento do comportamento biológico e fatores prognósticos desta neoplasia na espécie canina permitirão estabelecer um diagnóstico e prognóstico mais precisos. Neste trabalho foram realizados dois experimentos. O primeiro teve como objetivo a caracterização histopatológica e morfométrica de neoplasias melanocíticas cutâneas espontâneas em caninos. O segundo objetivou o sequenciamento do gene tp53 em 25 neoplasias melanocíticas. Em ambos experimentos, os casos foram resgatados do arquivo de biopsias do laboratório de histopatologia da Universidade Federal de Viçosa e do laboratório PROVET. No experimento I, de cada caso, registrou-se raça, sexo, idade, tamanho e localização das lesões. Os casos foram avaliados por dois patologistas em lâminas histológicas coradas com hematoxilina e eosina e/ou despigmentadas para comprobação do diagnóstico e caracterização histopatológica: pigmentação, presença ou ausência do infiltrado pagetoide, atividade juncional e ulceração. O índice mitótico foi determinado e registrado para cada tumor. Determinou-se a proporção celular e tipo celular, infiltrado linfocitário, vasos sanguíneos e necrose. O pleomorfismo nuclear foi avaliado em uma escala de 1 a 3, por 3 patologistas distintos, os quais não compartilharam entre si seus diagnósticos e as interpretações, sendo os casos classificados mediante uma concordância dos três diagnósticos. A área e diâmetros dos núcleos de células epitelioides, fusiformes e eritrócitos foram mesurados. No experimento II, 25 neoplasias melanocíticas cutâneas caninas, fixadas em formol tamponado e embebidos em parafina, foram utilizadas para detecção de mutações do gene tp53 nos exons 5 ao 8. No experimento I, os melanomas apresentam maior tamanho quando comparados aos melanocitomas. Microscopicamente, os melanocitomas foram mais pigmentados quando comparados aos melanomas. A presença de infiltrado pagetoide esteve ausente na maioria tumores melanocíticos estudados e a atividade juncional foi observada nos melanomas e melanocitomas com frequências similares. A ulceração esteve ausente na maioria dos melanocitomas mas foi frequente nos melanomas. A maioria das lesões melanocíticas apresentaram 3 subtipos celulares: redondas, epitelioides e fusiformes. Com relação à atipia/pleomorfismo, os melanocitomas apresentaram grau discreto, enquanto os melanomas mostraram graus variando de discreto a intenso, com aumento gradual do índice mitótico à medida que o pleomorfismo aumento. Além disso, houve diferença significativa para o tamanho nuclear entre os graus de atipia/pleomorfismo dos tumores estudados. O infiltrado linfocitário foi observado com maior intensidade nos melanomas, principalmente nos melanomas classificados no grau 2. A proporção de necrose não diferiu entre melanocitomas e melanomas, porém quando considerado o grau de atipia/pleomorfismo os melanomas de grau 3 apresentaram maior porcentagem. No experimento II, todas as neoplasias melanocíticas apresentaram inserção de três bases (TAC) no éxon 5, e mutações em íntrons. Em conclusão, a avaliação da atipia/pleomorfismo em células epitelioides é um procedimento eficiente, visto que estas células representam uma grande proporção nos tumores melanocíticos e são mais fácies de avaliar que os núcleos das células fusiformes. A escala de atipia/pleomorfismo é uma ferramenta útil que pode ser facilmente aplicada na rotina de diagnóstico de tumores melanocíticos e contribuiria na avalição unificada entre patologistas, Entretanto, são necessários mais estudos para se avaliar a aplicação desta ferramenta com o prognóstico clínico. As mutações encontradas nas regiões avaliadas do gene tp53 aparentemente não foram relevantes para definir o diagnóstico nos tumores melanocíticos deste estudo. Dogs are susceptible to melanocytic tumors and the survival of dogs with melanoma is generally small due to unfavorable prognosis. Research that helps in the discernment of the biological behavior and prognostic factors of this neoplasm in the canine species will allow establishing a more accurate diagnosis and prognosis. In this work two experiments were performed. The first one aimed at the histopathological and morphometric characterization of spontaneous cutaneous melanocytic neoplasm in canines. The second aimed at sequencing the tp53 gene in 25 melanocytic neoplasm. In both experiments, the cases were recovered from the biopsy file of the histopathology laboratories of the Federal University of Viçosa and the PROVET. In the experiment I, we recorded data of breed, sex and age of the animals, and size and location of tumors. Two pathologists evaluated the histological slides stained with hematoxylin and eosin and/or bleached to confirm the diagnosis and histopathological characterization: pigmentation, presence or absence of the pagetoid infiltrate, junctional activity, and ulceration. Mitotic index was determined and recorded for each tumor. The proportion of total cellularity, cell type, lymphocytic infiltrate, blood vessels and necrosis was determined. Nuclear pleomorphism was evaluated on a scale of 1 to 3 by 3 different pathologists, who did not share their diagnoses and interpretations, and the cases were classified according to the agreement of the three diagnoses. The area and diameters of epithelioid cells, spindle cells and erythrocyte nuclei were measured. In Experiment II, 25 canine cutaneous melanocytic neoplasms, fixed in buffered formalin and embedded in paraffin, were included in the study to detect mutations of the tp53 gene in exons 5 to 8. In Experiment I, Melanomas were larger than melanocytomas. Microscopically, melanocytomas were more pigmented compared to melanomas. The presence of pagetoid infiltrate was observed in both types of neoplasms and the junctional activity was observed in melanomas and melanocytomas with similar frequencies. Ulceration was absent in most melanocytomas but was frequent in melanomas. The majority of the melanocytic lesions presented 3 cellular subtypes: rounded, epithelioid and spindle. Regarding the atypia/pleomorphism, melanocytomas presented a discrete degree, whereas the melanomas showed degrees from discrete to intense, with gradual increase of the mitotic index as the differentiation decreased. Furthermore, there was a significant difference for nuclear size between the degrees of atypia/pleomorphism of the tumors studied. Lymphocyte infiltrate was observed with greater intensity in melanomas, especially in grade 2 melanomas. The proportion of necrosis did not differ between melanocytomas and melanomas, but when the degree of atypia/ pleomorphism was considered, grade 3 melanomas had a higher percentage. In experiment II, all melanocytic neoplasms presented three base insertion (CT) at exon 5, and mutations in introns. In conclusion, the evaluation of atypia / pleomorphism in epithelioid cells is an efficient procedure, since these cells represent a large proportion in melanocytic tumors and are easier to evaluate than spindle cell nuclei. The atypia/ pleomorphism scale may be a useful tool to be easily applied in the diagnosis of melanocytic tumors routine, and might contribute to the unified assessment among pathologists; nevertheless, further studies are needed to evaluate the application of this tool with clinical prognosis. melanocytic tumors of this study. Mutations found in the evaluated regions of the tp53 gene apparently were not relevant to define the diagnosis in the melanocytic tumors of this study.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A soja [Glycine max (L.) Merr.] hoje em dia é uma das culturas de maior importância para o agronegócio mundial. O Brasil se posiciona como o segundo maior produtor mundial desta cultura, com mais de 30% da produção, atrás apenas dos Estados Unidos. Porém, nos últimos anos, a soja vem sofrendo grandes perdas em função das adversidades climáticas, apresentando enorme sensibilidade a alterações de frio, calor, chuvas e principalmente escassez hídrica, responsável pelas maiores perdas, impedindo uma maior produtividade e expansão agrícola para outras regiões. A solução para essas perdas seria o desenvolvimento de técnicas mais eficazes de plantio e produção, bem como o desenvolvimento de variedades genotípicas mais tolerantes à escassez hídrica. Dessa forma, nosso principal objetivo é a busca pela melhor elucidação de mecanismos e vias relacionadas ao estresse hídrico por predição em bioinformática analisando o transcriptoma após estresse. Portanto, estudos transcriptômicos oferecem uma visão dos mecanismos de resposta ao estresse das plantas. Aqui, apresentamos os resultados do perfil global de expressão gênica de folhas de dois cultivares de soja, BR16 e EMBRAPA48, com capacidade contrastante para lidar com o déficit hídrico, utilizando metodologia de sequenciamento de RNA. Para as análises iniciais do transcriptoma, a qualidade das sequências foi avaliada com o programa FastQC. Posteriormente, nós realizamos o alinhamento contra o genoma de referência da soja usando o alinhador Bowtie/TopHat, em seguida avaliado o perfil de expressão gênica pelo pacote Cufflinks/Cuffdiff, que mostraram uma gama de genes que foram alterados em função do estresse, com uma perturbação mais branda para a variedade mais tolerante EMBRAPA48. Nossa análise sugere que a tolerância à seca resulta de um certo nível de transcrição de genes que predispõem a planta mesmo antes do início da seca. No splicing alternativo diferentes éxons e íntrons de um mesmo pré- RNA mensageiro podem ser excluídos ou retidos para produzir diferentes RNAs maduros, expandindo o repertório do transcriptoma. Análises de expressão diferencial em nível de transcritos podem detectar alterações na expressão de isoformas do transcrito, a partir de um mesmo gene. Portanto, no presente estudo, nós avaliamos a ocorrência de ivsplicing alternativo diferencial. Inicialmente realizamos o alinhamento contra o genoma de referência de Soja usando o alinhador splice-aware STAR. Após o alinhamento, o programa rMATS foi usado para detectar os principais tipos de splicing alternativo. Em nossos resultados mostramos que o Alternativo 3’ e Skipped exon foram os eventos de maior ocorrência para ambas variedades. Nossos dados sugerem que eventos de splicing alternativo são diferencialmente regulados em consequência da submissão ao estresse hídrico e revelam um mecanismo potencial na regulação da expressão de genes com importantes funções na tolerância ao estresse. Diante das análises de Ontologia revelou que os genes DAS estavam envolvidos principalmente em processos biológicos, incluindo resposta celular ao estresse como a biossíntese de polissacarídeos de membrana (dentre as quais se encontram a biossíntese de glicanos, betaglicanos e UDP-raminose), reparo da região 3’ de DNA, transporte de auxina, regulação do desenvolvimento floral e resposta ao estímulo abiótico como manutenção do potencial hídrico das folhas. Dessa forma a avaliação da expressão de genes e do splicing alternativo do transcriptoma de soja para as variedades contrastantes nos fornecem entendimento de como ocorre a regulação da expressão diferencial bem como a descrição de mecanismos e vias para tolerância ao estresse hídrico. Soybean [Glycine max (L.) Merr.] is one of the most important cultures for agribusiness worldwide. Brazil is the second largest grower of this culture, with over 30% of its production, surpassed only by the United States. However, in the past few years, soybean has suffered great losses due to climate adversities, presenting enormous sensibility due to changes in heat, cold, rain and mostly hydric shortage, responsible for the largest losses. This context prevents more productivity and breaks agricultural expansion to other regions. The solution for this losses is the development of more effective techniques for growth and production of soybean, as well as the development of genotypic varieties with more tolerance to hydric shortage. Thus, our main goal is the elucidation of mechanisms and pathways related to hydric stress by bioinformatics prediction, analysing the transcriptome after stress. Therefore, transcriptomic studies offer a view of response mechanisms to plant stress. This study presents the global profile results of gene expression of two soybean types, BR16 and EMBRAPA48, with contrastant capacities to deal with hydric deficit, using RNA sequence methodology. For transcriptome initial analysis, the quality of the sequences was evaluated with FastQC software. Afterwards, the alignment against the soybean reference genome was made using the Bowtie/TopHat aligner, followed by the evaluation of the gene expression profile using Cufflinks/Cuffdiff package. The results showed an amount of genes that were altered due to stress, with a milder disturbance in the more tolerant variety, EMBRAPA48. The analysis suggests that the drought tolerance occurs due to a certain level of gene transcription that predisposes the plant even before the beginning of the drought. In alternative splicing different exons and introns of one same messenger pre-RNA may be excluded or retained for the production of different mature RNAs, expanding the repertoire of the transcriptome. Differential expression analysis in transcripts level can detect alterations in transcripts isoforms from one specific gene. Therefore, in the present study, we evaluate the occurrence of differential alternative splicing. Initially, the alignment against the soybean reference genome was made using the splice-aware STAR aligner. After the alignment, rMATS software was used to detect the main types of alternative splicing. The results show that Alternative 3’ and viSkipped exon were the events of major occurrence for both varieties. The data suggests that the alternative splicing events are differentially regulated due to hydric stress submission and reveal a potential mechanism for gene expression regulation of important functions in stress tolerance. Ontology analysis revealed that the DAS genes were involved mainly in biological processes, including cellular response to stress, such as the biosynthesis of membrane polysaccharides (glycan, betaglycan, UDP- raminose, among others), DNA repair in the 3’ region, auxin transportation, flower development regulation and response to abiotic stimulation as maintenance of the leaves hydric potential. Thus, the evaluation of gene expression and alternative splicing of the soybean transcriptome for contrastant varieties provides the understanding of the differential expression and the description of mechanisms and pathways for hydric stress tolerance.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Alumínio (Al) é o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre. Em solos ácidos, com valores de pH iguais ou inferiores a 5, a espécie fitotóxica Al 3+ é solubilizada na solução do solo e se torna um dos mais importantes estresses abióticos que limitam a produção das culturas agrícolas. A forma fitotóxica Al 3+ inibe o crescimento radicular alterando a absorção de água e nutrientes e, consequentemente, reduzindo o desenvolvimento da planta. Em algumas espécies grande parte dessa variação é controlada por um único gene, enquanto em outras, a característica é mais complexa. Em milho a resistência ao Al é considerada uma característica quantitativa. A investigação de genes responsivos ao Al em milho foi focada, principalmente, em uma resposta precoce. Porém acredita-se que durante a um longo período de exposição ao Al, o mecanismo de manutenção é ativado onde vários processos metabólicos estão trabalhando ao mesmo tempo. Este estudo teve como objetivo investigar novos genes envolvidos na resposta de defesa sob estresse por Al. Para isso, o perfil de expressão de duas linhagens contrastantes de milho-pipoca foi monitorado durante 72h sob estresse, usando o sequenciamento de RNA de alto rendimento. Os dados de RNA-seq foram associados aos QTLs de milho envolvidos em tolerância ao Al. Uma análise de polimorfismo de nucleotídeo único (SNP) foi realizada para detectar variantes com substituições deletérias preditas que podem ser responsáveis por criar um mecanismo de defesa no hospedeiro contra o estresse por Al. As linhagens contrastantes de milho pipoca foram mantidas em condições controladas e sob tratamento por Al em câmara de crescimento durante 72 h e o RNA total das raízes de três réplicas biológicas, totalizando 12 amostras, foi extraído. O sequenciamento do RNA foi realizado usando a plataforma Illumina HiSeq 2500. As reads das bibliotecas de cDNA foram submetidas à análise de controle de qualidade com o software FastQC. O alinhamento das reads foi realizado com os programas Bowtie2 e TopHat usando o genoma B73 (RefGenv4) como referência. Os níveis de expressão e a identificação dos genes diferencialmente expressos (DEGs) foram calculados com o programa Cuffdiff. Um total de 1.121 DEGs foram identificados na linhagem Al-sensível e 2.872 DEGs na linhagem Al-resistente. Foram compartilhados 384 DEGs em ambas linhagens. Os módulos mais significativos de ontologia gênica (GO) foram agrupados em resposta a estímulos. A linhagem Al-resistente apresentou genes que podem desempenhar um papel na formação de um eficiente sistema oxidativo contra ROS, no enrijecimento da parede celular e nas mudanças da dinâmica da parede celular para prevenir o transporte de íons Al via simplasto. Além disso, detectamos transportadores pertencentes a famílias já conhecidas por desempenharem um papel na detoxificação de Al e na exclusão de ácidos orgânicos, e, propusemos uma classe de transportadores SWEET que podem estar envolvidos na regulação do armazenamento de açúcar vacuolar sob estresse por Al. No estudo para explorar a variação e reduzir o número de genes responsivos ao Al, foi realizado o mapeamento de DEGs nos cromossomos e identificadas variantes SNPs. Reads foram mapeadas no genoma referência utilizando o algoritmo BWA-MEM. Os arquivos de mapeamento foram processados usando o software Picard. A chamada de variantes foi realizada usando o software FreeBayes. Os SNPs foram filtrados utilizando vcftools e anotados com o Variant Effect Predictor. Para detectar DEGs dentro de QTLs para Al-tolerância anteriormente identificados, o mapeamento in silico foi realizado pela comparação entre a posição dos genes e a região flanqueada por marcadores em cada cromossomo. Isto permitiu a identificação de genes dentro de QTLs anteriormente reportados na literatura e a detecção de variantes. Fomos capazes de destacar alguns novos alvos como: SNF1-related protein kinase, histone deacetylase (HDT1), transportadores SWEET, delta (12)-fatty-acid desaturase (FAD), MADS-box, AP2/EREBP, HY5-like e proteínas relacionadas à patogênese (PR) que podem contribuir para a manutenção do crescimento radicular de milho pipoca sob estresse por Al. Aluminum (Al) is the third most abundant element in the earth’s crust. In acid soils, with pH values at or below 5, the phytotoxic species Al 3+ is solubilized in soil solution and becomes one of the most important abiotic stresses limiting the crops production. The phytotoxic form Al 3+ inhibits root growth altering water and nutrients absorption and consequently reducing the plant development. In some species, most of this variation is controlled by a single major gene, whereas in other the characteristic is more complex. In maize Al-resistance is considered a quantitative trait. The investigation of Al-responsive genes in maize was focused mainly in an early response, but we believe that a maintenance mechanism is activated in which several metabolic processes are working at the same time during a long term of Al-exposure. This study aimed to investigate new players involved in defense response under Al stress of two contrasting popcorn lines during 72 h under stress using high-throughput RNA sequencing. The specific objectives were: i) to track the expression profile of popcorn inbred lines under Al-stress; ii) to link the RNA-seq data into maize QTLs involved in Al tolerance; iii) to perform a single nucleotide polymorphism (SNP) analysis to detect variants with predicted deleterious substitutions. The contrasting popcorn inbred lines were maintained in control and Al-treatment conditions in a chamber growth during 72h and then the total RNA from three biological replicates, in a total of 12 samples, was extracted from roots. The RNA sequencing was performed using Illumina HiSeq 2500 platform. The cDNA libraries reads were submitted to quality control analysis with FastQC software. The genome assembly was performed with the program Bowtie2 and TopHat using the B73 (RefGenv4) genome as reference. The expression levels and to identification of differentially expressed genes (DEGs) were calculated with the program Cuffdiff. A total of 1,121 DEGs were identified in the Al-sensitive line and 2,872 DEGs in the Al-resistant line. It were shared 384 DEGs in both lines. The most significant gene ontology (GO) modules were clustered in response to a stimulus. The Al-resistant line presented genes that may play a role in an efficient oxidative system against ROS, involved in cell wall stiffening and dynamic changes of the cell wall to prevent the Al ion transport via the symplast. Also, we detected transporters belonging to families already known to perform a role in Al-detoxification and organic acid exclusion, and we proposed a class of SWEET transporters that might be involved in regulation of vacuolar sugar storage under Al-stress. In the study to explore the variation and reduce the number of Al-responsive genes, it was performed the mapping of the DEGs to the chromosomes and identified SNP variants. Reads were mapped to reference genome using BWA-MEM algorithm. The mapping files were processed using Picard software. The variants were called using FreeBayes software. The SNPs were filtered using vcftools and annotated with Variant Effect Predictor. To detect DEGs inside previously Al-tolerance QTLs identified, in silico mapping was performed by a comparison between the positions of the genes and the region flanked by markers in each chromosome. This allowed the identification of genes inside maize Al-tolerance QTLs previously reported in the literature and the detection of variants that may create a defense host mechanism against Al-toxicity. We were able to highlighted some new targets, such as SNF1-related protein kinase, histone deacetylase (HDT1), SWEET transporters, delta (12)-fatty-acid desaturase (FAD), MADS-box, AP2/EREBP, HY5-like, and pathogenesis-related (PR) proteins, that may contribute to maintaining root growth under Al-stress in popcorn.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O fungo fitopatogênico Corynespora cassiicola (Berk. & M. A. Curtis) C. T. Wei é uma espécie cosmopolita com relatos de ocorrência em folhas, hastes e raízes em diversas espécies de plantas, sendo frequentemente associada como agente causal da mancha alvo em diferentes espécies de importância agronômica. Este estudo analisou uma coleção de 32 isolados de C. cassiicola, obtidos de diferentes hospedeiros e locais no Brasil. Sete genes nucleares e um gene mitocondrial foram parcialmente sequenciados e analisados de modo a explorar as relações filogenéticas e filogeográficas entre os isolados e verificar se existe associação entre o gene precursor da toxina produzida pelo fungo, a cassiicolina, e as linhagens encontradas. Adicionalmente, a presença de mutações pontuais independentes – E198A, F200Y e G143A – que conferem resistência a fungicidas foram investigadas. Os isolados se agruparam em três linhagens. A distribuição dos isolados entre as linhagens não esteve associada a hospedeiro ou origem geográfica dos isolados. Isolados da coleção contêm uma de quatro possíveis isoformas da cassiicolina. Em geral, associação entre as isoformas e clados filogenéticos foi ausente. As três mutações pontuais que conferem resistência a fungicidas estão presentes (sozinhas ou combinadas) em oito isolados. Duas dessas mutações (E198A e F200Y) nunca haviam sido identificadas em isolados de C. cassiicola. As evidências de variabilidade genética entre os isolados e a ocorrência de três mutações pontuais independentes, em conjunto com o hábito polífago de C. cassiicola, comprometem as atuais práticas de manejo da doença na agricultura brasileira. As informações obtidas neste estudo poderão ser úteis em análises ecológicas e epidemiológicas de C. cassiicola, bem como no desenvolvimento de medidas de manejo da mancha alvo. The plant pathogenic fungus Corynespora cassiicola (Berk. & M. A. Curtis) C. T. Wei is a cosmopolitan species with reports of occurrence in leaves, stems and roots in several plant species, being frequently associated as the causal agent of the target spot in different plant species of agronomic importance. This study analyzed a collection of 32 isolates of C. cassiicola obtained from different hosts and locations in Brazil. Seven nuclear genes and a mitochondrial gene were partially sequenced and analyzed in order to explore the phylogenetic and phylogeographic relationships among the isolates and to verify if there is an association between the precursor gene of the toxin produced by the fungus, the cassiicolin, and the lineages we found. Additionally, the presence of independent point mutations - E198A, F200Y and G143A - that confer resistance to fungicides were investigated. The isolates were grouped into three lineages. The distribution of the isolates between the lineages was neither associated with host nor geographical origin of the isolates. The isolates of the collection contain one of four possible cassiicolin isoforms. In general, association between isoforms and phylogenetic clades was absent. The three point mutations that confer resistance to fungicides were present (alone or in combination) in eight isolates. Two of these mutations (E198A and F200Y) had never been identified in isolates of C. cassiicola. The evidence of genetic variability among the isolates and the occurrence of three independent point mutations, along with the polyphagous habit of C. cassiicola, compromise the current disease management practices in the Brazilian agriculture. Therefore, the information generated may be useful in ecological and epidemiological analysis of C. cassiicola, as well as in the development of management measures against the target spot.

Background In recent years, a rapidly increasing number of RNA transcripts has been generated by thousands of sequencing projects around the world, creating enormous volumes of transcript data to be analyzed. An important problem to be addressed when analyzing this data is distinguishing between long non-coding RNAs (lncRNAs) and protein coding transcripts (PCTs). Thus, we present a Support Vector Machine (SVM) based method to distinguish lncRNAs from PCTs, using features based on frequencies of nucleotide patterns and ORF lengths, in transcripts. Methods The proposed method is based on SVM and uses the first ORF relative length and frequencies of nucleotide patterns selected by PCA as features. FASTA files were used as input to calculate all possible features. These features were divided in two sets: (i) 336 frequencies of nucleotide patterns; and (ii) 4 features derived from ORFs. PCA were applied to the first set to identify 6 groups of frequencies that could most contribute to the distinction. Twenty-four experiments using the 6 groups from the first set and the features from the second set where built to create the best model to distinguish lncRNAs from PCTs. Results This method was trained and tested with human (Homo sapiens), mouse (Mus musculus) and zebrafish (Danio rerio) data, achieving 98.21%, 98.03% and 96.09%, accuracy, respectively. Our method was compared to other tools available in the literature (CPAT, CPC, iSeeRNA, lncRNApred, lncRScan-SVM and FEELnc), and showed an improvement in accuracy by ≈3.00%. In addition, to validate our model, the mouse data was classified with the human model, and vice-versa, achieving ≈97.80% accuracy in both cases, showing that the model is not overfit. The SVM models were validated with data from rat (Rattus norvegicus), pig (Sus scrofa) and fruit fly (Drosophila melanogaster), and obtained more than 84.00% accuracy in all these organisms. Our results also showed that 81.2% of human pseudogenes and 91.7% of mouse pseudogenes were classified as non-coding. Moreover, our method was capable of re-annotating two uncharacterized sequences of Swiss-Prot database with high probability of being lncRNAs. Finally, in order to use the method to annotate transcripts derived from RNA-seq, previously identified lncRNAs of human, gorilla (Gorilla gorilla) and rhesus macaque (Macaca mulatta) were analyzed, having successfully classified 98.62%, 80.8% and 91.9%, respectively. Conclusions The SVM method proposed in this work presents high performance to distinguish lncRNAs from PCTs, as shown in the results. To build the model, besides using features known in the literature regarding ORFs, we used PCA to identify features among nucleotide pattern frequencies that contribute the most in distinguishing lncRNAs from PCTs, in reference data sets. Interestingly, models created with two evolutionary distant species could distinguish lncRNAs of even more distant species. Electronic supplementary material The online version of this article (doi:10.1186/s12864-017-4178-4) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Made available in DSpace on 2016-04-01T17:55:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-06. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-01T18:01:06Z : No. of bitstreams: 1 000860189.pdf: 924771 bytes, checksum: 86cbef733632ef64b946cc2d2006b9b0 (MD5) Estudos recentes em indivíduos da espécie humana e camundongos relataram que o exercício físico pode alterar a microbiota intestinal. Evidências indicaram que essa comunidade microbiana está envolvida na homeostase do metabolismo do hospedeiro. Ademais, estudos com substâncias ergogênicas são escassos na literatura sobre a microbiota intestinal. Objetivou-se avaliar o impacto do exercício físico agudo e do condicionamento aeróbio associado a suplementação com cromo ou L-carnitina na microbiota intestinal de potras. Nosso modelo experimental utilizou potras da raça Mangalarga Machador em estágio de condicionamento físico incipiente, distribuídas em 4 grupos: Controle (sem exercício), Exercício, L-carnitina e Cromo. As potras foram submetidas a dois testes de esforço incremental e condicionadas em esteira por 42 dias na intensidade de 70-80% do limiar de lactato. Amostras fecais foram obtidas antes e 48 horas após do exercício agudo e do programa de condicionamento. As populações bacterianas foram caracterizadas pelo sequenciamento da região V4 do gene 16S rRNA por meio da plataforma Illumina MiSeq e um total de 5.224.389 de sequências foi obtido de 48 amostras. Para o total de sequências, os três filos mais abundantes foram Firmicutes (50,22%), Verrucomicrobia (15,13%), seguido por 13,80% de bactérias que não foram classificadas no nível filo. Os gêneros com maior abundância relativa foram: Clostridiales não classificados (17,06%), 5 genus incertae sedis (12,98%) e bactérias não classificadas (12,95%). Nossos resultados indicaram que a atividade física intensa e o condicionamento aeróbio podem alterar a composição e a estrutura da população bacteriana intestinal de potras. O cromo ou a L-carnitina na comparação intra grupos provocaram alterações moderadas na diversidade da microbiota fecal de potras. Entretanto, os resultados dos grupos suplementados não apresentaram alteração em... Recent studies performed in humans and rats reported that exercise could alter the intestinal microbiota. Evidence indicated that this microbial community is involved in the metabolic homeostasis of the host. Moreover, studies about ergogenic substances are scarce in the literature on intestinal microbiota. This study aimed to assess the impact of acute exercise and aerobic conditioning, associated either with chromium or L-carnitine supplementation, on the intestinal microbiota of fillies. Twelve Mangalarga Marchador fillies in incipient fitness stage were distribuided into four groups: control (no exercise), exercise, L-carnitine and chromium. The fillies underwent two incremental exercise tests, before and after training on a treadmill for 42 days at 70-80% of the lactate threshold intensity. Fecal samples were obtained before and 48 hours after the acute exercise (incremental exercise test). Bacterial populations were characterized by sequencing the V4 region of the 16S rRNA gene using the MiSeq Illumina platform, and 5,224,389 sequences were obtained from 48 samples. The results showed that the three most abundant phyla were Firmicutes (50.22%), Verrucomicrobia (15.13%), followed by bacteria that were not classified at the phylum level (13.80%). The genera with the highest relative abundance were unclassified Clostridiales (17.06%), 5 genus incertae sedis (12.98%) and unclassified bacteria (12.95%). Our results indicated that intense physical activity and aerobic conditioning might change the composition and structure of the intestinal bacterial population in fillies. The intra-group comparison showed that chromium or L-carnitine caused moderate changes in the fecal microbiota of fillies. However, the results of the supplemented groups were not different from the exerciseonly group. Thus, further studies using a larger sampling are needed to further investigate these changes

Made available in DSpace on 2016-09-27T13:40:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-04. Added 1 bitstream(s) on 2016-09-27T13:45:09Z : No. of bitstreams: 1 000870647.pdf: 1368263 bytes, checksum: dbbed6b733deb8dc0c8f5c1073fd25c8 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Taenia saginata representa uma ameaça à segurança alimentar e à saúde pública devido à infecção pela ingestão de carne mal cozida e contaminada. Esta zoonose está amplamente distribuída, afetando humanos, os hospedeiros definitivos, e bovinos, hospedeiros intermediários. Além disto, a cisticercose bovina é responsável por perdas econômicas significativas devido à condenação de carcaças infectadas. A estratégia fundamental para o controle do complexo teníase-cisticercose consiste em interromper o ciclo evolutivo do parasita, evitando assim a infecção nos animais e no homem. Assim, a principal medida praticada no Brasil tem sido a inspeção de carcaças durante o abate, a qual é também a forma mais comum de diagnóstico. A insuficiente informação molecular de T. saginata tem dificultado o avanço das pesquisas para o aprimoramento de testes diagnósticos, o desenvolvimento de vacinas e a identificação de novas drogas para tratamento. Com o intuito de adquirir informação sobre o estágio de desenvolvimento metacestóide do parasita, foi utilizada a tecnologia de RNAseq para a montagem do transcriptoma de metacestóide de T. saginata. Estes dados serão úteis para estudos futuros envolvendo triagem para diagnóstico e marcadores imunoprofiláticos para a cisticercose bovina Taenia saginata represents a threat to food security and public health in consequence of human infection by ingestion of contaminated undercooked meat. This zoonosis is worldwide distributed, affecting human, definitive host, and bovine, intermediate host. Besides, bovine cysticercosis is responsible for significant economic losses due to the condemnation of infected carcasses. The main strategy to control taeniasis-cysticercosis complex consists of interrupting the parasite's biological cycle, thus preventing human and animal infection. Therefore, in Brasil the main control measure has been the carcass inspection during the slaughter, which is also the most common diagnostic practice. Insufficient T. saginata molecular information makes difficult consistent advances to the improvement of diagnostic tests, vaccine development and the identification of new drugs for treatment. In order to gain insights about the parasite's metacestode developmental stage, RNAseq technology was used to assemble the whole transcriptome of a T. saginata metacestode. These data will also be useful for the next generation screening studies of diagnostic and immunoprophylatic markers for bovine cysticercosis

Made available in DSpace on 2016-09-27T13:40:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-09-30. Added 1 bitstream(s) on 2016-09-27T13:45:09Z : No. of bitstreams: 1 000870502.pdf: 1430602 bytes, checksum: eba1658f28dab4763efaa8eafcf24462 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) The eimeriosis is an important parasitic disease in rabbits, that can host 11 species of Eimeria. Cryptosporidiosis is a zoonotic disease that can be transmitted through food, drinking water and by contact with infected animals and people. The objective of this study was to verify the occurrence of Eimeria spp. and Cryptosporidium spp. in fecal samples of rabbits, perform their molecular classification and relate the presence of the parasites to the different categories in the Brazilian farms. Fecal samples (n = 514) were collected from 21 farms. The oocysts were purified and visualized by microscopy. Fifty five samples positive for Eimeria spp. using microscopy were subjected to polymerase chain reaction (PCR) for amplification of a partial fragment of the ITS1 region of the rRNA gene of Eimeria spp. and the 18S rRNA and the gp60 glycoprotein genes of Cryptosporidium spp.. The microscopy revealed positivity of 19.45% (100/514) for Eimeria spp. and 1.56% (8/514) for Cryptosporidium spp.. The PCR identified E. exigua (14.5%), E. flavescens (61.8%), E. intestinalis (16.36%), E. irresidua (16.4%), E. magna (50.9 %), E. media (3.6%), E. perforans (36.4%), E. piriformis (20.0%), E. stiedai (7.3%) and E. vejdovskyi (7.3 %). Higher positivity was observed in mini rabbits 33.17% (69/208), young rabbits 46.67% (35/75) and in lactating females 24.47% (23/94). Seven samples were positive by PCR (12.73%; 7/55) for Cryptosporidium spp.. Molecular analysis revealed Cryptosporidium cuniculus (18S rRNA) and C. cuniculus subtype VbA21 (gp60) in young rabbits and in does

Made available in DSpace on 2016-02-05T18:29:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-03. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-05T18:33:19Z : No. of bitstreams: 1 000855233_20170902.pdf: 401917 bytes, checksum: e7c11118f603b9f4ad566ac2209ad7f0 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-09-06T14:01:35Z: 000855233_20170902.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-09-06T14:02:27Z : No. of bitstreams: 1 000855233.pdf: 2952114 bytes, checksum: 6326db3d25695fe62195613e3ac064a8 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) No Brasil, a cultura da cana-de-açúcar tem se expandido para regiões com prolongados períodos de deficiência hídrica, o que vem limitando a produção sucroenergética. Neste estudo, os perfis de expressão gênica de duas cultivares de cana-de-açúcar (Saccharum spp.), uma tolerante e outra sensível ao estresse hídrico, foram avaliados através da tecnologia de RNA-Seq. A montagem de novo do transcriptoma de folhas foi realizada visando identificar e analisar os genes diferencialmente expressos entre as cultivares, envolvidos com a resposta molecular durante períodos de estresse hídrico. Para isso, as duas cultivares foram plantadas em casa de vegetação e aos 60 dias após o plantio foram submetidas a três controlados potenciais hídricos do solo (controle, déficit hídrico moderado e déficit hídrico severo) e avaliadas aos 30, 60 e 90 dias após a aplicação dos tratamentos. A partir do método RNA-Seq, foram geradas mais de um bilhão de sequências, as quais permitiram obter um total de 177.509 e 185.153 sequências de transcritos, para as cultivares tolerante e sensível, respectivamente. O conjunto de transcritos expressos foram montados com o auxílio do programa Trinity. Estes transcritos foram alinhados com sequências de Sorghum bicolor, Miscanthus giganteus, Arabidopsis thaliana bem como sequências de cana-de-açúcar disponíveis em bancos públicos. Esta análise permitiu identificar o conjunto de genes de cana-de-açúcar compartilhados com outras espécies, bem como levou à identificação de novos transcritos ainda não catalogados. Os transcritos foram anotados e categorizados através dos termos do Gene Ontology (GO) em três categorias: componente celular, função molecular e processos biológicos para as duas cultivares. Os termos regulador de enzima e regulador de transcrição que se encontram dentro da categoria função molecular estão em evidência dentro dos termos associados aos... In Brazil, the sugarcane culture has expanded to areas with prolonged drought seasons, which is constraining sugarcane production. In this study, the gene expression profiles of two sugarcane cultivars (Saccharum spp.), one tolerant and other sensitive to water stress, were assessed by the RNA-Seq technology. The de novo assembly of leaves transcriptome was held aiming to identify and to analyze differentially expressed genes between the cultivars involved with molecular response during water stress periods. In order to accomplish this, the two cultivars were planted in a greenhouse and 60 days after planting them, they were submitted to three potential controlled water soil (control, moderate drought and severe water deficit) and evaluated at 30, 60 and 90 days after treatments application. Using the RNA-Seq method were generated over a billion sequences, which allowed to obtain a total of 177,509 and 185,153 transcripts sequences for the tolerant and sensitive cultivars, respectively. The set of expressed transcripts were assembled using the Trinity program. These transcripts were aligned with Sorghum bicolor, Miscanthus giganteus, Arabidopsis thaliana sequences and sugarcane sequences available in public databases. This analysis allowed the identification of the set of sugarcane genes shared with other species, as well as led to the identification of novel transcripts not cataloged yet. The transcripts were annotated and categorized by the terms of the Gene Ontology (GO) into three categories: cellular component, molecular function and biological process for the two cultivars. The terms enzyme regulator and transcription regulator that lie within the molecular function category are highlighted within the terms associated with the differentially expressed genes between the contrasting cultivars, suggesting the importance of gene regulation for the studied cultivars. This study found different molecular patterns of the involved ...

Made available in DSpace on 2016-09-27T13:40:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-03. Added 1 bitstream(s) on 2016-09-27T13:45:10Z : No. of bitstreams: 1 000868807_20170803.pdf: 1048307 bytes, checksum: 0dffab6c7285f2f758c8340bfb3f7e3b (MD5) Bitstreams deleted on 2017-08-07T14:09:10Z: 000868807_20170803.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-08-07T14:10:14Z : No. of bitstreams: 1 000868807.pdf: 3365386 bytes, checksum: ea272827c7ffe9fa7ea3385d0c22cf85 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Salmonella Enteritidis é um patógeno pertencente à Família Enterobacteriaceae que frequentemente está relacionada a infecções alimentares em humanos, principalmente em crianças, idosos e pacientes imunossuprimidos. A importância deste micro-organismo se dá pela sua prevalência significativa, com distribuição mundial, nos lotes de frangos de corte e de postura de ovos, levando a sérias implicações na saúde pública e ao mercado avícola. O controle eficaz da salmonelose é um desafio, pois envolve um complexo manejo dos animais e tratamento com uso de antibióticos que não garantem a eliminação da infecção. O uso de bacteriófagos líticos contra infecções bacterianas (fagoterapia) vem atender uma demanda crescente por alternativas ao tratamento antimicrobiano convencional. Todavia, a literatura tem relatado o surgimento de certa resistência bacteriana a alguns bacteriófagos líticos, como por exemplo, em Salmonella sp. Diversos são os mecanismos bacterianos de resistência aos fagos, tais como a prevenção de adsorção, o bloqueio da injeção do DNA do fago, restrição-modificação, infecção abortiva e o sistema CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) /Cas (CRISPR associated proteins) de imunidade adquirida. Assim sendo, o presente trabalho objetivou a caracterização molecular da resistência bacteriana de fagos líticos isolados contra cepas de Salmonella enterica subsp. enterica serovar Enteritidis (SE). Para tal, os mecanismos-alvos escolhidos foram o sistema CRISPR/Cas e o bloqueio da adsorção de fagos, via lipopolissacarídeo (LPS). Nas 22 cepas de estudo, um total de 72 CRISPRs foi identificado, com 14 diferentes domínios repetitivos (DR), apresentando um total de 551 sequências de espaçadores e os genes associados cas1, cas2 e cas3. Cas 9 e cas 10 não foram identificados. Foi observado que as cepas resistentes aos fagos líticos possuíam um maior número total... Salmonella Enteritidis is a pathogen that belongs to the Enterobacteriaceae family and is often related to infections transmitted by food in humans, especially in children, elderly and immunosuppressed patients. The importance of this microorganism is because it's significant prevalence with worldwide distribution in lots of poultry, leading to serious implications for public health and poultry industry. Effective control of salmonellosis is a challenging because involves a complex animal handling and treatment with antibiotics that do not guarantee the elimination of infection. The use of lytic bacteriophages against bacterial infections (phage therapy) meets a demand for alternatives to the conventional antimicrobial treatment. However, the literature has reported the emergence of bacterial resistance to some lytic bacteriophages, such as in Salmonella sp. There are several mechanisms of bacterial resistance to phages, such as prevention of adsorption, blocking the injection of phage DNA, restriction-modification, abortive infection and the CRISPR/Cas System acquired immunity. Thus, this research aims to study in a molecular level the bacterial resistance of lytic phages isolated from pathogenic strains of Salmonella enterica subsp. enterica serovar Enteritidis (SE). Two mechanisms have been chosen: the CRISPR/Cas system and blocking of phage adsorption via LPS. From 22 SE strains, a total of 72 CRISPRs was identified with 14 different repetitive domains (DR), presenting a total of 551 spacers' sequences and cas1, cas2 and cas3 CRISPR associated genes. Cas 9 and cas 10 genes weren't identified. It was observed that phage lytic resistant strains have a higher total number of spacers in the CRISPR locus in relation to sensitive strains, and this difference was statistically significant. Phylogenetic analysis of cas genes from CRISPR/Cas system, of rfaC, rfaH, cpsG, manB, manc, lpxA, lpxB and lpxC genes (related to LPS) and of... FAPESP: 2011/11761-7

Made available in DSpace on 2016-08-12T18:48:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-09. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-12T18:50:58Z : No. of bitstreams: 1 000867456.pdf: 597008 bytes, checksum: 606bb70eef526e50825cab583a7274ce (MD5) Os genes MC4R, FABP3, DGAT1 e LEPR são de grande importância no estudo das características reprodutivas de suínos, uma vez que, estão relacionados com ingestão alimentar, taxa de crescimento, redução da gordura subcutânea e lactação. Neste sentido, objetivou-se identificar geneticamente polimorfismos do tipo SNP nos genes MC4R (SNPg.1578C>T), FABP3 (SNPg.-240T>C), DGAT1 (SNPg.9422C>T) e LEPR (SNPg.5396A>G; SNPg.5395T>A) em suínos da raça Piau e em duas linhagens maternas comerciais industriais de suínos europeus e chineses. Para isso, foi extraído DNA a partir de sangue periférico de um grupo de 304 suínos. Mediante ARMS-PCR Multiplex, foram amplificados fragmentos específicos que, posteriormente, foram genotipados em sequenciador automático para a realização da eletroforese com corantes fluorescentes. Foram encontrados SNP no gene MC4R (SNPg.1578C>T) e FABP3 (SNPg.-240T>C) para os três grupos genéticos analisados com as três variações genotípicas (CC, TT, CT e TT, TC, CC, respectivamente). O SNP (SNPg.9422C>T) do gene DGAT1 apresentou as três variações genotípicas no grupo genético de suínos europeus (CC, CT e TT). Entretanto, para os grupos genéticos Piau e europeus com raças chinesas apresentaram apenas as duas variações genotípicas de homozigotos (CC e TT). Para o gene LEPR (SNPg.5396A>G; SNPg.5395T>A) os grupos genéticos europeus com raças chinesas e Piau apresentaram os genótipos GG, AA e o grupo genético com raças europeias apresentou as duas variações genotípicas de homozigoto (GG e AA) e apenas um animal apresentou o genótipo heterozigoto (AG e TA). Os polimorfismos dos genes FABP3 (SNPg.-240T>C), DGAT1 (SNPg.9422C>T) apresentaram frequências genotípicas altas para os alelos C em relação aos alelos T e no gene MC4R (SNPg.1578C>T) apresentou menor frequência. Para os polimorfismos do gene LEPR (SNPg.5396A>G e SNPg.5395T>A) apresentou-se fixado nas populações estudadas... The MC4R, FABP3, DGAT1 and LEPR genes are great importance in the study of traits of swine breeding, since they are related to feed intake, growth rate, reduction of subcutaneous fat and lactation. The aim of this study was to identify SNP in MC4R(SNPg.1578C> T), FABP3 (SNPg.-240T> C), DGAT1 (SNPg.9422C> T) and LEPR (SNPg.5396A> G; SNPg.5395T> A) genes in pigs of Piau breed and two commercial industrial maternal lineages of European and Chinese pigs. For this, DNA was extracted from peripheral blood of 304 pigs. By ARMS-PCR Multiplex, specific fragments were amplified and genotyped in automated sequencer to perform electrophoresis marked with fluorescent dyes. SNP were identified in the MC4R (SNPg.1578C>T) and FABP3 (SNPg.-240T> C) genes the three genotypic variations (CC, TT, CT and TT, TC, CC, respectively) were identified in all genetic groups analyzed. The SNP (SNPg.9422C> T) of DGAT1 gene presented the three genotypic variations (CC, CT and TT) in the European genetic group. However, for the Piau and Europeans with Chinese genetic groups showed only the two homozygous genotypic variations (CC and TT). For LEPR gene (SNPg.5396A>G; SNPg.5395T>A), the European genetic group with Chinese and Piau breeds showed the GG, AA genotypes and the European breeds genetic group showed two genotyps, homozygous variations (GG, AA) and only one heterozygous animal (AG, TA). Polymorphisms of FABP3 (SNPg.-240T>C) and DGAT1 (SNPg.9422C>T) genes showed high genotypic frequency for the C allele when compared to T allele and the MC4R gene (SNPg.1578C>T) showed less frequently. For polymorphisms in the LEPR gene (SNPg.5396A>G; SNPg.5395T>A) had set up in the populations studied, showing low variability within the population. All polymorphisms evaluated by analysis of variance were associated (P

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:23:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-04-24. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:30:07Z : No. of bitstreams: 1 000852258.pdf: 1391953 bytes, checksum: 0d7e06938cd3251b6670b1cae39a85d1 (MD5) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Transcrição é o processo catalizado por um complexo enzimático, RNA polimerase (RNAP), responsável pela síntese de RNA mensageiro a partir de uma sequência de DNA. Diferentes estudos experimentais foram realizados para investigar esse processo, como técnicas bioquímicas, de pinça ótica ou magnética, microscopia de força atômica e fluorescência de molécula única. Com os estudos bioquímicos, por exemplo, sabe-se que várias RNAPs podem transcrever uma sequência simultaneamente. O número de diferentes moléculas depende da necessidade da célula, número de RNAP livres, regeneração do promotor e fatores de transcrição. Um dos sistemas mais investigados para o estudo desse processo é a síntese dos genes ribossomais em Escherichia coli. Os genes ribossomais são fundamentais na fisiologia dos organismos, são expressos abundantemente e existem evidências da aceleração da transcrição devido ao comportamento colaborativo entre as RNAPs. Neste trabalho, propomos simular a transcrição múltipla dos genes ribossomais em E. coli com o modelo estocástico e dependente de sequências desenvolvido em nosso laboratório. As reações químicas foram simuladas utilizando o algoritmo de Gillespie. Essa metodologia apresenta uma boa relação entre custo computacional e realismo biológico e inclui alguns parâmetros não utilizados em estudos teóricos prévios. O modelo considera o alongamento em back e forward tracking, identificando os sítios de pausas e colisões entre RNAPs, determinando o tempo de permanência e predizendo a ocorrência de transcrição abortiva ou a aceleração da transcrição devido ao fenômeno colaborativo entre múltiplas RNAPs. A sequência do operon ribossomal rrnB da E. coli foi simulada variando o número de RNAP (R), a força de interação entre RNAPs (F) e a concentração de nucleosídeo trifosfato ([NTP]). Nossos resultados mostraram-se promissores quando utilizamos uma... The process that produces messenger RNAs from DNA sequences is called transcription, and these reactions are catalyzed by the RNA polimerase enzyme. Many different experimental techniques have been applied to investigate this process including biochemical techniques, optical and magnetic tweezers, atomic force microscopy and single molecule florescence. These biochemical process studies showed that many RNAP molecules operate simultaneously on a single DNA strand. The number of different molecules depends on cellular demands, concentration of free RNAPs, promoter strength and the presence of transcription factors. Escherichia coli ribosomal genes are a popular experimental model to investigate the transcription process. These genes are essential to cell physiology, and they are strongly expressed. There are evidences that some cellular mechanisms collaborate to accelerate their transcription. In this work we investigate the RNAP collaborative transcription in E. coli ribosomal genes using a stochastic and sequence dependent model proposed by our group. The chemical reactions were simulated using a model based on the Gillespie algorithm. This methodology is a good compromise between computational cost and biological realism and includes some ingredients that were missing in previous theoretical studies. The model considers back and forward tracking elongation and it identifies pauses by determining the dwell time on specific sites. The model also predicts abortive transcription and transcription acceleration due to collaborative RNAP interaction. The E. coli rrnB ribosomal operon sequence was simulated by varying (i) the number of RNAP (R) on the DNA strand, (ii) the interaction force between two colliding RNAPs (F) and (iii) the concentration of nucleoside triphosphate ([NTP]). Our results are promising for F =15 pN, R = 50 and [NTP] ... CNPq: 2013/06683-2

CAPES A produção de carne suína no Brasil tem dado um grande salto nos últimos anos, no seu aspecto quantitativo e qualitativo. Isso permitiu posicionar o Brasil dentre os principais atuantes mundiais no setor da suinocultura. A garantia da inocuidade de alimentos depende da capacidade das indústrias em minimizar a contaminação de alimentos por microrganismos patogênicos, principalmente durante o processamento e estocagem, e controlar para que a garantia continue sendo mantida. Dentre os patógenos existentes, destaca-se Listeria monocytogenes que é um importante patógeno de origem alimentar emergente e causadora de infecções localizadas e generalizadas, levando o individuo ao óbito. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade sanitária do processo produtivo de um abatedouro-frigorifico de suínos, quanto à presença de L. monocytogenes. Inicialmente foram padronizados os métodos para aplicação da PCR e análise de sequenciamento posteriormente aplicado nas amostras coletadas. Duas coletas foram realizadas em um frigorífico que abate suínos localizado na região dos Campos Gerais – PR. Também verificou-se os prazos e custos apresentados por laboratórios particulares brasileiros, fazendo uma comparação com a técnica molecular. A quantidade de amostras positivas da seunda coleta foi superior em relação a primeira, 10 e 3 respectivamente. Com o sequenciamento foi possível observar que a origem da contaminação encontra-se no setor de triparia. Também foi possível verificar que poucos laboratórios possuem a PCR como método de diagnóstico, e provou-se ainda que a técnica pode ser uma ótima alternativa por se apresentar econômica e viável para indústria de carnes. The production of pork in Brazil has taken a great leap in recent years, in quantitative and qualitative. This allowed position Brazil among the main active worldwide in the field of pig farming. The guarantee of the safety of food depends on the ability of industries to minimise the contamination of food by pathogenic micro-organisms, especially during processing and storage, and to ensure that the guarantee will continue to be maintained. Among the existing pathogens, stands out Listeria monocytogenes, which is an important pathogen of food origin emerging and causing localized infections and generalized, leading the individual to death. In this sense, the objective of this study was to evaluate the health quality of the production process from an abattoir-fridge of pigs, as the presence of L. monocytogenes. Initially were standardized methods for the application of PCR analysis and sequencing of subsequently applied in the samples collected. Two samples were collected in a fridge that slaughter pigs located in the region of Campos Gerais - PR. Also it was found that the deadlines and costs presented by private laboratories Brazilians, making a comparison with the molecular technique. The number of positive samples of seunda collection was superior to that of the first, 10 and 3 respectively. With the sequencing was possible to observe that the source of contamination is in the sector of triparia. It was also possible to observe that few laboratories have the PCR as a method of diagnosis, and it has been proved that the technique can be a great alternative to present economic and feasible for meat industry.

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:29:19Z : No. of bitstreams: 1 000851881.pdf: 1966900 bytes, checksum: f12318e1992f89b39d28775a2373ebce (MD5) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Comunidades microbianas desempenham papéis cruciais em todos ecosistemas da Terra, uma vez que metabolizam compostos essenciais. Essa característica torna importantes alvos de pesquisas em diversas áreas como médica, ambiental, alimentícia e biotecnológica. Entretanto, somente 1% de todas espécies de micro-organismos conhecidos podem ser cultivadas in vitro, dificultando o estudo de suas funções e de sua classificação taxonômica. Com o surgimento de novas tecnologias de sequenciamento, o genoma inteiro de micro-organismos de um habitat pode ser experimentalmente extraído, mas em pequenos fragmentos (¡1500 pb), tornando o processamento dos dados um grande desafio. As ferramentas de análise de metagenômica mais utilizadas classificam as sequências por homologia. Entretanto, o tempo computacional aumenta exponencialmente conforme o tamanho dos fragmentos diminuem. Isso mostra uma necessidade evidente de métodos alternativos que possam analisar dados de metagenômica de maneira rápida e precisa. Esse estudo propõe um novo método de identificação de sequências de bactérias que analisa esses dados. Os genomas de 2164 linhagens de bactérias foram obtidos pelo GenBank e fragmentados em grupos de teste e controle. Cada grupo foi aleatóriamente fragmentado em sequências de 64, 128, 256, 512, 1024, 2048 e 4096 pares de base. As medidas de organização de sequências aplicadas nos fragmentos foram: conteúdo GC, abundância de dinucleotídeos e entropias de dipletes, tripletes e tetrapletes. Foram calculados a média e o desvio padrão dos valores das sequências controle para cada espécie, gênero e família de bactéria. Foram feitas combinações de medidas para classificar as sequências em famílias, gêneros e espécies. A performance da metodologia foi determinada por medidas de sensibilidade, especificidade, precição e média harmônica para conjuntos de... Microbial communities play a crucial role in all ecosystems on Earth since they metabolize essential compounds. Given this relevant role they are investigated in Medicine, Biotechnology, Ecology, Food Sciences among other fields. However, only 1% of all known micro-organisms species can be cultivated in vitro. The unravelling of their functions and taxonomic classification demands the development of new approaches. With the advent of new sequencing strategies, the entire genome of microrganisms on a given habitat can be experimentally extracted, but the fragments obtained are small (

Made available in DSpace on 2016-06-07T17:12:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-26. Added 1 bitstream(s) on 2016-06-07T17:16:43Z : No. of bitstreams: 1 000866312.pdf: 1513735 bytes, checksum: ebc1a9c4c91be977c085b13a32f3b8b4 (MD5) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) A crescente exploração pesqueira de diversas espécies de tubarões nas últimas décadas tem se tornado um assunto de preocupação internacional. Tal situação tem determinado a realização de levantamentos sobre o estado atual das populações, tornando urgente a disponibilização de informações que auxiliem no estabelecimento de planos de conservação. Dentre as espécies mais exploradas, o tubarão martelo Sphyrna zygaena está classificado mundialmente como Vulnerável, já tendo sido incluída na lista de restrições de comércio internacional da Comissão Internacional para o Comércio de Espécies Ameaçadas. Assim, dada a urgente necessidade da formulação de programas de controle sustentável da pesca, este estudo busca caracterizar a estrutura genética populacional da espécie S. zygaena no Oceano Atlântico utilizando marcadores moleculares do DNA mitocondrial. Neste trabalho apresentam-se os resultados sobre a estrutura genética populacional do tubarão-martelo, Sphyrna zygaena, utilizando sequências da região controladora do DNA mitocondrial de espécimes capturados em diversas regiões do Oceano Atlântico (191) e em pontos dos oceanos Índico (21) e Pacífico (39). A análise realizada em 733 nucleotídeos de 251 indivíduos resultou na identificação de nove haplótipos pela combinação de sete sítios polimórficos. Os índices de variabilidade genética da espécie, considerando a totalidade das amostras, foi de 0,00177 para diversidade nucleotídica e 0,519 para diversidade haplotípica. Na estimativa de diferenciação genética pelo método de Análise de Variância Molecular observa-se que há forte estruturação populacional (FST = 0.78149) e baixo fluxo gênico da espécie entre o Oceano Atlântico e a região do Indo-Pacífico, caracterizando estoques genéticos distintos. Entre os grupos amostrais do Atlântico, onde o maior número de amostras possibilitou análises em fina escala, não foram...

Made available in DSpace on 2016-06-07T17:12:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-25. Added 1 bitstream(s) on 2016-06-07T17:16:40Z : No. of bitstreams: 1 000864238.pdf: 3148372 bytes, checksum: a37fda8f4a1502a786d3f1ffe3bda3ff (MD5) O entendimento dos mecanismos celulares e moleculares envolvidos com os processos de hipertrofia e atrofia muscular têm sido alvo de muitas pesquisas. Tal fato contribui para desenvolvimento de estratégias terapêuticas eficazes para atenuar ou até mesmo bloquear a perda de massa muscular. Neste contexto, fatores miogênicos e microRNAs (miRNAs) têm sido estudados para melhor compreender as respostas adaptativas do músculo esquelético. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar as adaptações morfofuncionais, a expressão gênica de fatores miogênicos, anabólicos e catabólicos e a expressão dos miRNAs no músculo esquelético de ratos submetidos à estimulo atrófico, seguido de treinamento físico, aeróbico e resistido. Foram utilizados 80 ratos Wistar machos (80 dias, 250 a 300 g), divididos em 10 grupos (n=8): C: controle; I: imobilizado; C3: controle 3 dias; R3: recuperado sem exercício 3 dias; T3: treinamento aeróbico 3 dias; TF3: treinamento de força 3 dias; C7: controle 7 dias; R7: recuperado sem exercício 7 dias; T7: treinamento aeróbico 7 dias e TF7: treinamento de força 7 dias. Inicialmente, os animais dos grupos I, R3, R7, T3, T7, TF3 e TF7 foram submetidos a um período de 7 dias de imobilização dos membros posteriores. Foram analisados os músculos plantar (Pl - glicolítico e de contração rápida) e sóleo (Sol - oxidativo e de contração lenta). A atrofia muscular foi confirmada pela análise da área de secção transversal (AST) das fibras nos animais dos grupos I e C. Os grupos T3 e T7, foram submetidos a um programa de recuperação muscular com exercício aeróbico (natação) no período de 3 e 7 dias respectivamente enquanto os grupos TF3 e TF7 foram submetidos a um programa de recuperação muscular com exercício resistido (salto). Ao término do experimento os músculos Pl e Sol foram submetidos às análises: morfológica, histoquímica, bioquímica e molecular. Observamos atrofia muscular em... Understanding the cellular and molecular mechanisms involved in hypertrophy and atrophy processes have been the subject of much research. This fact contributes to development of effective therapeutic strategies to attenuate/block the muscle mass loss. However, myogenic factors and muscle-specific miRNAs have been studied to understand the skeletal muscle adaptive responses. The aim of this study were to evaluate the morphological and functional adaptations, the gene expression of myogenic, anabolic and catabolic factor, and the expression of microRNAs in skeletal muscle of rats submitted to atrophic stimulus followed by physical training. 80 male Wistar rats were used (80 days 250 to 300 g) were divided into 10 groups (n = 8) C: Control; IM: immobilizated; C3: control 3 days; R3: recovered without exercise 3 days; T3: aerobic training 3 days; TF3: strength training 3 days; C7: control 7 days; R7: recovered without exercise 7 days; T7: aerobic training 7 days and TF7: strength training 7 days. Initially, the animals of I, R3, R7, T3, T7, TF3 and TF7 groups were underwent period of hindlimb immobilization by 7 day. Plantaris (Pl - glycolytic and fast twitch) and soleus (Sol - oxidative and slow twitch) muscles were analyzed. Muscle atrophy was confirmed by the analysis of cross-sectional area (CSA) of fibers in groups I and C. The T3 and T7 groups, were underwent a muscle recovery program with aerobic exercise (swimming) 3 period and 7 days respectively while the TF3 and TF7 groups were underwent a muscle recovery program with resistance exercise (jump). At the end of experiment the Pl and Sol muscles were submitted to analysis: morphological, immunohistochemical, biochemical and molecular. Muscle atrophy was observed in both muscles after immobilization, but after 7 days of recovery, only the T7 group showed recovery in CSA. Gene expression data showed: increase in genes involved in muscle atrophy in group I in Sol (MAFbx, PGC-1α and ...

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-06. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:41Z : No. of bitstreams: 1 000831916_20160206.pdf: 112802 bytes, checksum: ab469a2967fddd117429a39b27723454 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-02-10T15:55:07Z: 000831916_20160206.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-10T15:55:45Z : No. of bitstreams: 1 000831916.pdf: 3397060 bytes, checksum: 8fdf8471abaa6fa3e7d5431cd8932cbb (MD5) Com a intensificação da piscicultura brasileira, caracterizada por densidade de estocagem cada vez maior, especialmente em tanques-rede, tem-se observado um número crescente de enfermidades, principalmente de origem bacteriana, ocasionando alta mortalidade e prejuízos econômicos expressivos em todas as fases da criação. Um dos problemas relacionados ao controle de enfermidades na piscicultura é o uso constante e equivocado de antimicrobianos e quimioterápicos nas criações, que provocam problemas de resistência bacteriana e impactos ambientais que comprometem a qualidade do produto final. Assim, a busca por alternativas rápidas e eficazes de diagnóstico são cada vez mais necessárias, uma vez que contribuem para o controle de enfermidades antes que estas provoquem sinais clínicos irreversíveis e taxas de mortalidade elevada. Em vista disso, o diagnóstico molecular, representado pelas técnicas da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) e suas variações, tais como sequenciamento e PCR em tempo real, constituem alternativas a serem exploradas. Desse modo, os objetivos deste trabalho foram: a) adaptar a metodologia de PCR de colônia aliada ao sequenciamento do gene 16S rRNA para bactérias que causam doenças em peixes, b) determinar a sensibilidade aos antimicrobianos florfenicol e oxitetraciclina dos gêneros bacterianos de maior frequencia, c) validar testes de PCR em tempo real para detecção e quantificação de Aeromonas hydrophila e Streptococcus agalactiae e avaliar sua especificidade e sensibilidade analítica d) aplicar a metologia validada no diagnóstico de infecções por esses patógenos em grupos de tilapias infectadas experimentalmente. Nas metodologias desenvolvidas, buscou-se redução de custos e tempo para diagnóstico. Os resultados encontrados demonstraram que a PCR de colônia apresentou redução de custos e tempo quando comparada às técnicas tradicionais de isolamento, identificação bioquímica ... With the intensification of the Brazilian fish farming, characterized by increasing density storage, especially in cages, it has been observed a growing number of diseases, mainly bacterial, causing high mortality and significant economic losses in all phases of breedin. One of the problems related to the control of diseases in fish farming is the constant misuse of antibiotics and chemotherapeutics that cause problems of bacterial resistance and environmental impacts which affect the quality of the final product. Thus, the search for rapid and effective diagnostic alternative is increasingly necessary, since they contribute to control of diseases before they cause irreversible clinical signs and high mortality rates. In view of this, the molecular diagnostic techniques represented by the Polymerase Chain Reaction (PCR) and its variations, such as sequencing and real time PCR, constitute alternatives to be explored. Thus, the objectives of this work were: a) adapting the methodology of colony PCR coupled with sequencing of the 16S rRNA gene for bacteria that cause disease in fish, b) determine the sensitivity to antimicrobial florfenicol and oxytetracycline bacterial genera of higher frequency, c) validate real-time PCR assay for detection and quantification of Aeromonas hydrophila and Streptococcus agalactiae and to evaluate its sensitivity and analytical specificity d) applying the validated Methodology for the diagnosis of infections caused by these pathogens in infected experimentally tilapias groups. In the developed methodologies, we attempted to reduce costs and time to diagnosis. The results showed that: colony PCR showed a reduction of costs and time compared to traditional isolation techniques, biochemical identification, DNA extraction and conventional PCR; the alliance of colony PCR and 16S rRNA gene sequencing allowed identification of all tested bacterial pathogens, not being necessary the design of specific ...

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Programa de Pós-Graduação em Informática. Bibliografia: f. 60-61 Resumo: A correta identificação do início da região codificadora de proteína (coding sequence - CDS) é importante para o estudo da mesma. O desconhecimento do contexto biológico e da presença de características conservativas nas sequências de RNA mensageiro (mRNA) eleva a complexidade do problema, incentivando a busca de métodos computacionais que auxiliem na descoberta de padrões identificadores do Sítio de Início de Tradução (SIT). A aplicação de métodos de aprendizado de máquina (AM) baseados na inferência indutiva é frequente, principalmente na área da Bioinformática. Já a utilização de métodos de AM baseados na inferência transdutiva, como o método Support Vector Machine transdutivo (TSVM), neste contexto, não tem recebido mesma atenção. A inferência transdutiva possui desempenho comprovado para problemas de categorização de texto, onde a quantidade de exemplos a serem categorizados em relação aos exemplos já categorizados é grande. A metodologia proposta para aplicação da inferência transdutiva obteve resultados melhores em sensibilidade e acurácia ajustada do que o melhor método encontrado para predição de SIT, além de apresentar menor taxa de insucesso na identificação do SIT que as ferramentas analisadas. O método transdutivo alcançou valores de sensibilidade e acurácia ajustada superiores a 90% e superior ainda ao resultados obtidos com as ferramentas anteriormente mencionadas. Abstract: The correct protein-coding region identification is an important problem. This problem becomes more complex due to the unfamiliarity with both the biologic context and the presence of conservative characteristics in the messenger RNA (mRNA). Therefore, it is fundamental to research for computational methods aiming to help in the discovery of patterns within the Translation Initiation Sites (TIS). Literature has widely applied machine learning methods in the inductive inference, primarily in the field of Bioinformatics. On the other hand, not so much focus has been given to transductive inference-based machine learning methods such as Transductive Support Vector Machine (TSVM). The transductive inference performs well for problems of text categorization, in which the amount of categorized elements is considerably smaller than the non-categorized ones. The transductive inference presents better results both in sensibility and in adjusted accuracy in comparison with the best evaluated method for predicting the TIS. Additionally, it presents the least failure rate for identifying the TIS than the evaluated tools. The transductive method presented sensibility and adjusted accuracy higher than 90% and also higher than the results obtained with the aforementioned tools.

A comparação de sequências biológicas é uma das principais ferramentas da bioinformática, para auxiliar os biólogos a realizar análise de dados com objetivo de determinar a função ou estrutura das sequências biológicas e inferir informações sobre sua evolução em organismos que estejam em estudo. A resolução deste problema, contudo, envolve grandes dificuldades computacionais e biológicas, levando ao surgimento de diversas aproximações e heurísticas para sua resolução. O objetivo deste trabalho é escrever um algoritmo paralelo em CUDA e MPI, para realizar o alinhamento global de várias sequências biológicas, especificamente de DNA e proteínas, utilizando heurísticas que possam fornecer uma certa qualidade em um tempo razoável. Foi realizado um comparativo dos resultados obtidos, com os dados que as melhores ferramentas da atualidade apresentam. ABSTRACT - The comparison of biological sequences is one of the main tools of bioinformatics to assist biologists to perform data analysis in order to determine the function or structure of biological sequences and infer information about their evolution in organisms that are being studied. The resolution of this problem, however, involves large computational and biological difficulties, leading to the emergence of various approximations and heuristics for its resolution. The goal of this work is to write a parallel algorithm in CUDA and MPI, to attain the overall alignment of multiple biological sequences, specifically DNA and proteins using heuristics that can provide a certain quality in a reasonable time. A comparison of the results was carried out with the data that today’s best tools present

Cepas do complexo Mycobaterium bovis foram analisadas segundo uma estratégia desenvolvida nesse projeto, a qual analisa o quanto características biológicas, como por exemplo, transferência horizontal de genes, regiões de alta frequência CG e regiões variáveis ou repetitivas,influenciam no resultado de um mapeamento de reads. Este trabalho investiga a existência de regiões que potencialmente representam tais características, chamadas regiões anômolas, e sua influência nos resultados deste mapeamento objetivando estabelecer uma relação entre elas e regiões não mapeadas. O agente M. bovis analisado é o causador da tuberculose em bovinos e outros mamíferos, incluindo os seres humanos e é uma doença de relevância econômica no contexto da pecuária, já que afeta diretamente a produtividade dos animais. Os resultados mostraram forte relação entre regiões não mapeadas, ou pouco mapeadas pelos reads e a potencialidade destas serem regiões anômalas, segundo análise feita por uma ferramenta existente para esta finalidade. ABSTRACT - Mycobaterium bovis strains were analyzed following a strategy proposed in this work which analyses the impact of biological features such as horizontal transfer genes, high GC content and repetitive regions in the mapping reads context. This work investigates the existence of alien regions that are likely to represent such features and their influence in the mapping reads context aiming the establishment of a relation between them and low coverage regions. M. bovis is the agent that causes tuberculosis in cattle and other mammals including humans. Tuberculosis is a relevant disease in the livestock economy context since it affects directly the productivity of the animals. The results shown a strong relation between low coverage regions and potentially alien regions that were predicted by a tool developed for this purpose.

Made available in DSpace on 2015-10-06T13:02:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-12. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-06T13:19:26Z : No. of bitstreams: 1 000847194.pdf: 1197011 bytes, checksum: 7209fde66f8374f6f0f630a8a112ded9 (MD5) Herpesvirus bovino (BoHV-5) é um alfaherpesvirus que causa meningoencefalite não-supurativa preferencialmente em bovinos jovens. Esta enfermidade ocorre naturalmente em surtos ou casos isolados, apresentando baixa morbidade e alta letalidade. A epidemiologia, as características anatomopatológicas e o diagnóstico do BoHV-5 são bem conhecido. No entanto, as interações moleculares entre a células hospedeiras e o BoHV-5 são pobremente compreendidas. Técnicas moleculares como a PCR quantitativa e o sequenciamento de RNA (RNA-seq) são importantes ferramentas para o estudo de interações entre vírus e células hospedeiras. Neste estudo células MDBK foram infectadas pelo BoHV-5, cepa SV507-99 e o mRNA extraído em 0, 6, 12, 18, e 24 horas após a infecção (pi) foi utilizado para avaliar a expressão de genes do vírus e da célula hospedeira por qPCR e o mRNA de 1h, 6h e 24h pi foram utilizado no estudo por RNA-seq. Células MDBK não infectadas foram usadas como controle. A qPCR demonstrou que os três genes do BoHV-5 estudados (bICP0, UL9 e US4) apresentaram perfil de expressão semelhante nos diferentes momentos após infecção e que o gene bovino GAPDH teve sua expressão diminuída pela infecção viral. Ao menos 900 genes foram diferencialmente expressos para cada momento de infecção na análise por RNA-seq. Estes genes estavam principalmente relacionados a vias celulares de controle de ciclo celular, produção de interleucinas, quimiotaxia para células inflamatórias, reparo e dano ao DNA, resposta a vírus, apoptose, processo oxidativo, e ubiquitização de moléculas. Estes resultados representam novos conhecimentos sobre a interação entre o BoHV-5 e as células bovinas e podem representar um ponto de partida para novas pesquisas e melhor compreensão da patogenia deste vírus Bovine herpesvirus 5 (BoHV-5) is an Alphaherpesvirus that causes nonsuppurative meningoencephalitis mainly in young cattle. This disease occurs naturally in either outbreaks or isolated cases, and exhibits low morbidity and high lethality. Besides BoHV-5 epidemiology, pathological findings and diagnosis were well known, the molecular interactions between host cell and BoHV-5 are poorly understood. Molecular biology techniques such as quantitative PCR (qPCR) and RNA sequencing (RNA-seq) are important tools to study virus and host cell interactions. In this study we infected MDBK cells and use the extracted mRNA at 0, 6, 12, 18 and 24h post infection (pi) to analyse BoHV-5 (bICP0, UL9 e US4) and host cell gene (GAPDH) expression using qPCR and 1h, 6h and 24h pi in the RNA-seq study. Mock-infected cells were used to control purpouse. The qPCR releveled that the three BoHV-5 genes showed the same expression behavior during the infection and the GAPDH gene were down-regulated in the infected group. At least 900 genes were differentially expressed during BoHV-5 in each moment analysed by RNA-seq. These genes were up- or down-regulated and mainly associated with cell cycle, interleukin production, inflammatory cells chemotaxis, DNA damage and repair, response to virus, apoptosis, oxidation-reduction process, and ubiquitination pathways. The results demonstrate new insights about BoHV-5 and bovine cells interactions and could be a starting point to new researches and to better understand the pathology of this virus

Made available in DSpace on 2018-07-27T18:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-10-24. Added 1 bitstream(s) on 2018-07-27T18:30:32Z : No. of bitstreams: 1 000869213.pdf: 1151866 bytes, checksum: 95a9e9bbe8d1c2b6b9784eae9f7abb27 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) No Brasil, a presença de ecossistemas com uma grande riqueza e diversidade de animais e cidades grandes e densamente povoadas oferece condições para a ocorrência de diversas arboviroses. Vários arbovírus transmitidos por mosquitos do gênero Culex pertencem ao gênero Flavivirus. Vírus desse gênero são conhecidos por causar doenças em humanos e animais, no entanto, flavivírus que não infectam ou causam doença em vertebrados, replicando somente em artrópodes têm sido descritos. O vírus Culex flavivirus é um exemplo. Ele foi isolado de espécies de mosquitos do gênero Culex na América do Norte, América Central, América do Sul, África e Ásia. Apesar dos estudos realizados em outras partes do mundo, no Brasil há ainda pouca informação sobre esse vírus. Nesse trabalho, realizamos o seqüenciamento do genoma completo do vírus Culex flavivirus (CxFV) isolado de mosquitos Culex de São José do Rio Preto (SP), por meio das técnicas de RT-PCR e seqüenciamento nucleotídico. O genoma viral do isolado CxFV_RPBR07_2007, o qual foi obtido no presente estudo apresentou 10.706 nucleotídeos com uma ORF de 10.092 nucleotídeos (3.364 aminoácidos) flanqueada por uma 5'UTR de 32 nucleotídeos e uma 3'UTR de 582 nucleotídeos. Análises filogenéticas revelaram que o CxFV_RPBR07_2007 agrupa-se com outros flavivírus de insetos, como o Cell fusing agent virus (CFAV) e o Kamiti River virus (KRV), e relaciona-se intimamente com isolados de CxFV do México (América Latina) e de Uganda (África); mantendo relação também com isolados dos Estados Unidos (América do Norte) e do Japão (Ásia). Esses agrupamentos foram também observados em outros estudos filogenéticos In Brazil, the presence of ecosystems with a wealth and diversity of animals, and cities large and densely populated offers conditions for the occurrence of many arboviruses. Several arboviruses transmitted by mosquitoes of the genus Culex belong to the genus Flavivirus. Viruses of this genus are known to cause disease in humans and animals, however, flaviviruses do not infect or cause disease in vertebrates, replicating only in arthropods have been described. Culex flavivirus virus is an example. He was isolated from species of mosquitoes of the genus Culex in North America, Central America, South America, Africa and Asia. Although studies conducted in other parts of the world, in Brazil there is still little information about this virus. In this work we performed the sequencing of the complete genome of Culex flavivirus virus (CxFV) isolated from Culex mosquitoes in São José do Rio Preto (SP) using the techniques of RT-PCR and nucleotide sequencing. The viral genome of the isolated (CxFV_RPBR07_2007) obtained in the present study presented 10.706 nucleotides with an ORF of 10.092 nucleotides (3.364 amino acids) flanked by a 5'UTR of 32 nucleotides and a 3'UTR of 582 nucleotides. Phylogenetic analyzes revealed that the CxFV_RPBR07_2007 groups with other insect flaviviruses such as the Cell fusing agent virus (CFAV) and Kamiti River virus (KRV), and is closely related to CxFV isolates from Mexico (Latin America) and Uganda (Africa); also maintaining relationship with isolates from the United States of America (North America) and Japan (Asia). These groupings were also observed in other phylogenetic studies

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-19. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:47:53Z : No. of bitstreams: 1 000846322_20151201.pdf: 248574 bytes, checksum: 6755b57b4d6797c9a4f5d72763bc6e05 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-12-01T09:08:34Z: 000846322_20151201.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-01T09:09:26Z : No. of bitstreams: 1 000846322.pdf: 1137761 bytes, checksum: bbe9bfb094663aef56d7a432ede431ba (MD5) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Estamos vivendo uma época onde os avanços das áreas ligadas a biologia são rotineiros, nos levando cada vez mais a nos habituar a experimentos com um grande número de variáveis. A tecnologia de sequenciamento de RNA (RNA-Seq) e parte deste quadro e as abordagens computacionais aplicadas neste âmbito não estão totalmente estabelecidas e necessitam de análises mais detalhadas. A partir da tabela de contagens, que sumariza cada biblioteca em uma condição experimental, propõe-se a utilização de um método variacional chamado de Suvrel, baseado na minimização de uma função custo que penaliza grandes distâncias entre elementos de mesma classe e favorece pequenas distâncias entre elementos de classes diferentes, para inferência de expressão diferencial. A aplicação do método foi realizada em uma tabela de contagens produzida após o sequenciamento, alinhamento e sumarização de 5 replicatas técnicas de RNA de referência humano juntamente com a mistura ERCC 1 e 5 replicatas técnicas de RNA de referência do cérebro humano juntamente com a mistura ERCC 2. Utilizando curvas ROC produzidas com os dados do projeto do MAQC-II, de nindo os transcritos analisados pelo projeto com log2 do fold-change maior que um limiar que varia de 0,5 a 2,0 como os verdadeiros positivos e os restantes como verdadeiros negativos, e poss vel concluir que o m etodo Suvrel tem maiores valores abaixo das curvas ROC na maior parte dos limiares. Utilizando curvas ROC produzidas com os dados do ERCC, geradas utilizando o logs das mudan cas das propor c~oes prede nidas das misturas ERCC 1 e 2 de 92 oligonucleot dios, e poss vel concluir que o m etodo Suvrel tem a maior area abaixo da curva ROC. Embora as a reas abaixo das curvas ROC sejam compar aveis as de outros pacotes (como por exemplo o edgeR), e importante ressaltar que elas foram produzidas usando um m etodo que não faz nenhum tipo de suposição quanto a distribuição associada aos reads... We are living in a time where advances in areas related to biology are routine, taking us to accustom to experiments with large number of variables. The RNA sequencing technology (RNA-Seq) is part of this framework and computational approaches applied in this context are not fully established and require more detailed analysis. Generally, in a experiment of analysis of di erential expression, total RNA samples or messengers (mRNA) is extracted, puri ed, fragmented, sequenced, mapped, and nally counted, generating an count table that relates how many reads was aligned to a given gene in a experimental condition. From this stage, it is proposed to use a variational method, called Suvrel (Supervised Variational Relevance), based on the minimization of a cost function that penalizes large distances between the same class of elements and favors small distances between di erent classes of elements to make the inference of relevance of each gene. The application of the method was performed on count table produced after of sequencing, alignment and summarization of 5 technical replicates containing Strategene Universal Human Reference RNA (UHRR) (part of Sequencing Quality Control Consortium, SEQC) together with ERCC 1 mix, and 5 technical replicates containing Ambion's Human Brain Reference RNA (HBRR) (part of SEQC also) together with the ERCC 2 mix. Using the ROC (Receiver Operating characteristic) curves generating from data of MAC-II project, setting the transcripts with log of fold-change greater than a cuto (from 0.5 to 2.0) as true positive and the others as true negative, the curves 6.2 and 6.4 were generated. From these graphs it is possible to conclude that the Suvrel method has higher AUCs in most of cuto s. It is appropriate to note that conclusions were obtained using a method that does not make any assumption about the distribution associated with the reads, using a simple normalization (divide the counts of a gene by its standard ...

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-04-17. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:47:56Z : No. of bitstreams: 1 000845457.pdf: 1353047 bytes, checksum: bff57f8bb2b3a3f1680da63052a535e7 (MD5) O processo de compostagem é executado por diferentes populações microbiológicas e é um sistema rico para a análise da diversidade o para o uso biotecnológico. A Fundação Parque Zoológico de São Paulo possui uma estrutura para a reciclagem e aproveitamento da água e de resíduos sólidos que gera para produzir composto orgânico utilizado em sua Fazenda para a produção de alimento para os animais. Foram obtidos amostras de DNA metagenômico de uma área de horta e de produção de capim-forrageiro, submetidas ao uso de composto orgânico, e uma terceira área de mata nativa. Além disso obteve-se 42 isolados a partir das mesmas áreas. Foi analisado a capacidade de produção de enzimas, solubilização de fosfato e produção de hormônio de crescimento vegetal. Observou-se, após sequenciamento do gene 16s rRNA, tanto dos isolados quando do DNA metagenômico (realizado em Illumina Miseq), que esses microrganismos compreendem uma população de diversos gêneros e espécies bacterianas. Os isolados apresentaram características bioquímicas de grande auxílio para uso agroindustrial, considerando que foram observadas capacidades diversas da produção de enzimas como amilases, celulases e proteases, além de a maioria ser capaz de solubilizar fosfato. Ao analisar o DNA total das 3 áreas verificou-se uma maior diversidade microbiana na área de mata nativa, enquanto nas áreas submetidas ao uso de composto orgânico e ao cultivo exaustivo houve uma menor diversidade e inclusive o desaparecimento de espécies destas áreas, quando comparadas a mata nativa. Porém ao avaliar as capacidades das bactérias em participar de ciclos biogeoquímicos úteis agronomicamente, as áreas submetidas ao composto orgânico apresentaram maior capacidade principalmente em solubilizar fosfato, o que não ocorreu na área de solo nativo The composting process is performed by different microbiological populations and is a rich system for the analysis of diversity for the biotechnological use. The Park Foundation Sao Paulo Zoo has a structure for recycling and use of water and solid waste generated to produce organic compound used in your farm for the production of food for animals. Metagenomic DNA samples were extracted of a garden area, a grass forage production, both subject to the use of organic compound, and a third area of native forest. Furthermore there was obtained 42 microbian isolates from the same areas. The ability to produce enzymes, phosphate solubilization and production of plant growth hormone was analyzed. There was, after sequencing of the gene 16s rRNA, both isolated when the metagenomic DNA (held in Illumina Miseq), that these microorganisms comprise a population of several genera and species of bacteria. The isolates showed biochemical characteristics of great assistance to agro-industrial use, considering they were subject to several production capabilities of enzymes such as amylase, cellulase and protease, and most are able to solubilize phosphate. When analyzing the total DNA of the 3 areas there was a higher microbial diversity in native forest, while in areas subjected to the use of organic compost and cultivation, there was less diversity and species including the disappearance of these areas when compared to native forest. But when assessing the capacity of bacteria to participate in biogeochemical cycles and agronomically useful activities, the areas subjected to organic compound showed higher capacity mainly in phosphate solubilizing, which did not occur in native soil area

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-25Bitstream added on 2014-11-10T11:57:53Z : No. of bitstreams: 1 000791601.pdf: 5196368 bytes, checksum: 46c71a27daf8bd5155dd2567bf2fb936 (MD5) O transcriptoma é o conjunto e a quantidade de transcritos de uma célula em um estágio de desenvolvimento específico ou condição fisiológica. Estudar o transcriptoma é essencial para interpretar os elementos funcionais do genoma e revelar os constituintes moleculares de células e tecidos. Levando em consideração a grande importância do mercado da carne de bovinos e a necessidade e dificuldade de melhoria da qualidade da carne, o presente projeto objetivou traçar um panorama completo do transcriptoma do músculo longissimus dorsi (LD) de bovinos da raça Nelore, bem como identificar genes com diferentes perfis de expressão associados ao crescimento muscular por meio da técnica de RNA-seq. Foram utilizadas amostras de 10 animais da raça Nelore com dois diferentes perfis de crescimento muscular provenientes de um rebanho participante do programa de melhoramento genético. Amostras de mRNA do músculo LD foram coletadas para extração, processamento do RNA, sequenciamento e posterior análise do transcriptoma. No total, foram sequenciados aproximadamente 453 milhões de fragmentos e identificados 14.876 genes conhecidos, 45.938 potenciais novos genes e 10.960 potenciais novas isoformas de transcritos. Foi calculado o nível de expressão de 12.082 genes e 110 tiveram valor de expressão diferencial signicativo entre os grupos (p ≤ 0,01). Por meio da análise de relevância de termos ontológicos foram identificados 52 termos relevantes entre os genes diferentemente expressos, dos quais 12 estavam associados ao desenvolvimento muscular. Neste estudo, foi caracterizado o transcriptoma do músculo longissimus dorsi de bovinos da raça Nelore por meio de sequenciamento de nova geração, fornecendo assim, uma valiosa fonte de entendimento do genoma do boi The transcriptome is the set and the amount of transcripts in a cell at a specific developmental stage or physiological condition. Understanding the transcriptome is essential for interpreting the functional elements of the genome and to reveal molecular constituents of cells and tissues. Considering the great importance of the beef market, the need and difficulty of improving meat quality, this research aimed to provide an overview of the complete longissimus dorsi (LD) transcriptome of Nellore cattle and to identify genes with differential expression profiles associated with muscle growth using RNA-seq. Ten mRNA samples of Nellore breed steers with two different muscle growth profiles from a herd participating of a breeding program were used. LD muscle samples were collected for RNA extraction and processing, sequencing and subsequent transcriptome analysis. In total, approximately 453 million fragments were sequenced and 14,876 known genes, 45,938 potential new genes and 10,960 potential new transcripts isoforms were identified. The expression levels of 12,082 genes were calculated and 110 have signicant differential expression values between the groups (p ≤ 0.01). The ontology terms relevance analysis identified 52 relevant terms among the differentially expressed genes, which 12 were associated with muscle development. In this study, we obtained the transcriptome of Nellore cattle longissimus dorsi muscle through next-generation sequencing, providing a valuable source of information about the bovine genome

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Programa de Pós-Graduação Zoologia de Vertebrados. Bibliografia: f. 37-41 Resumo: A drenagem do rio Jequitinhonha é uma das maiores bacias do Leste Brasileiro, caracterizado pela alta taxa de endemismo, e por isso, considerado uma área prioritária para a conservação de peixes. Apesar de pouco estudada até o momento, a sua ictiofauna é estimada em 63 espécies, sendo cinco ameaçadas de extinção e pelo menos 15 endêmicas. A identificação molecular por meio do DNA Barcoding foi proposta visando padronizar um sistema global de identificação da biodiversidade utilizando o gene COI. Entretanto diversas criticas foram feitas à essa abordagem monogênica. Dessa forma, o presente trabalho testou a eficácia do DNA Barcoding na identificação da ictiofauna de uma bacia Neotropical pouco estudada, como a bacia do Rio Jequitinhonha. Foram sequenciados 260 indivíduos, pertencentes a 52 espécies distribuídas em 37 gêneros, 20 famílias e 6 ordens, representando aproximadamente 80% de toda ictiofauna e incluindo as espécies raras e ameaçadas Rhamdia jequitinhonha e Steindachneridion amblyura. A distância genética média (Kimura-2-Parametros) entre espécies, gêneros e famílias foi de 0.44%; 12.16% e 20.58%, respectivamente. A distância média intraespecífica variou de 0% a 11,43%, e elevados valores (> 2%) foram encontrados para as espécies: Pimelodella sp., Rhamdia quelen e Trichomycterus sp. A análise de Barcode Index Number (BIN) revelou 54 clusters de 52 espécies previamente identificadas, sugerindo a presença de pelo menos 3 espécies crípticas em Pimelodella sp., Rhamdia quelen e Trichomycterus sp.. Concluindo, mesmo quando considerada uma bacia hidrográfica Neotropical com baixo conhecimento taxonômico, o DNA Barcoding foi eficiente na discriminação de todas 52 espécies analisadas da bacia do Rio Jequitinhonha, e assim, se mostrou uma ferramenta eficiente para a identificação e sinalização da presença de possíveis espécies crípticas mesmo em uma área com pouco conhecimento taxonômico. Palavras-chave: Identificação molecular. COI. Barcodes. Espécies crípticas. Abstract: The Jequitinhonha River Basin is one of eastern Brazils largest river drainages, characterized by a high rate of endemism and is therefore considered an area of high priority for fish conservation. Although poorly studied, its ichthyofauna is estimated to be composed of 63 species, five of them are threatened by extinction and at least 15 are endemic species. Molecular identification through DNA Barcoding was proposed as a way to standardize a global biodiversity identification system using a partial sequence of the mitochondrial COI gene. However, the monogenic DNA Barcoding approach has been widely criticized for species identification and discovery. Thus, here we tested whether DNA Barcoding is an efficient method for ichthyofauna identification from a Neotropical region with low taxonomic knowledge, such as the Jequitinhonha River Basin. The COI sequenced was obtained from 260 individuals which included 52 species distributed among 37 genera, 20 families and 6 orders, representing approximately 80% of all its ichthyofauna and including threatened and rare species such as Rhamdia jequitinhonha and Steindachneridion amblyura. The mean Kimura two-parameter genetic distances within species, genera and families were: 0.44%, 12.16% and 20.58%, respectively. Mean intraspecific genetic variation ranged from 0 to 11.43%, and high values (> 2%) were recovered for: Pimelodella sp., Rhamdia quelen and Trichomycterus. The Barcode Index Number (BIN) analysis recovered 54 clusters from 52 previously identified species, also suggesting the presence of at least three cryptic species within Pimelodella sp., Rhamdia quelen, and Trichomycterus sp.. In conclusion, DNA Barcoding was able to correctly differentiate all 52 species analyzed from the Jequitinhonha River Basin and therefore, delivered an efficient approach for species identification and discovery by flagging possible cryptic species even in an area of low taxonomic knowledge. Keywords: Molecular identification. COI. Barcodes. Cryptic species.

O Brasil possui uma grande biodiversidade de orquídeas, principalmente de espécies epífitas. Dentre essa diversidade ressaltam-se as espécies Hadrolaelia jongheana, Hoffmannseggella cinnabarina, Hoffmannseggella caulescens presentes em diferentes formações vegetacionais da Floresta Atlântica. As espécies pertencentes à família Orchidaceae associam-se com fungos micorrízicos para promover a germinação de sementes e o estabelecimento do protocormo em seu ambiente natural. O conhecimento da diversidade da comunidade microbiana com qual a orquídea mantém essa associação é de extrema relevância para a compreensão da ecologia e complexidade das associações simbióticas. O presente trabalho teve como objetivo estudar a diversidade genética dos fungos associados às orquídeas H. jongheana, H. cinnabarina, H. caulescens, utilizando-se abordagens moleculares, como a contrução de bibliotecas de clones e amplificação do DNA diretamente das raízes. Os valores do índice de diversidade de Shannon-Wiener para H. cinnabarina, coletada em distintas áreas, foram diferentes, sugerindo que os fatores locais influenciam na diversidade. Observamos que as comunidades fúngicas das três espécies de orquídeas analisadas apresentaram alta diversidade, sendo a composição dessas comunidades estruturalmente diferentes entre si de acordo com as análises do LIBSHUFF. A construção de bibliotecas de clones permitiu identificar táxons de fungos basidiomicetos e ascomicetos associados às raízes dessas plantas. Os fungos basidiomicetos encontrados, em sua maioria, são potenciais candidatos a fungos micorrízicos de orquídeas. Ao passo que, os ascomicetos identificados são, possivelmente, fungos endofíticos dessas plantas. Além disso, verificamos que essas orquídeas tropicais são generalistas em suas associações micorrízicas com fungos rizoctonióides sebacinóides e tulasnelóides. Estes resultados são relevantes à medida que são informações importantes para traçar estratégias de conservação para espécies da flora brasileira ameaçadas de extinção e endêmicas de um importante e ameaçado hotspot. Brazil has a huge orchid biodiversity, mostly epiphytic species. Among this we emphasize Hadrolaelia jongheana, Hoffmannseggella cinnabarina, and Hoffmannseggella caulescens species occur in different vegetation formations of the Atlantic Forest. The species belonging to the family Orchidaceae are associated with mycorrhizal fungi to promote seed germination and establishment of protocormo in their natural environment. The knowledge of the microbial community diversity which the orchids maintain association is extremely important for understanding the ecology and complexity of symbiotic associations. The present work aimed to study the genetic diversity of fungi associated with orchids H.jongheana, H. cinnabarina, H. caulescens, using molecular approaches, such as the clone library construction and DNA amplification directly from the roots. The values of diversity index Shannon-Wiener for H. cinnabarina, collected in different areas were different, suggesting that local factors influence the diversity.We observed that the fungal communities of those three orchid species analyzed showed high diversity, and the composition of these communities are structurally different from each other according to the LIBSHUFF analysis. The clones libraries construction allowed to identify Basidiomycetes and Ascomycetes taxa associated with the roots of these plants. Basidiomycete fungi found, mostly, are potential candidates for orchid mycorrhizal fungi. While the identified Ascomycete fungi found are possibly endophytes of these plants. Furthermore, we found that these tropical orchids are generalists in their mycorrhizal associations with sebacnioid and tulasnelloid Rhizoctonia-like fungi. These results are relevant as they are important information to develop conservation strategies to threaten and endemic Brazilian orchid species from an important and threatened hotspot.

As técnicas de sequenciamento de nova geração são alternativas ao método Sanger de sequenciamento. Essas técnicas produzem um grande volume de reads por ciclo de execução. Muitas vezes, esses reads precisam ser remontados seguindo alguma técnica de remontagem a m de se obter um genoma completo. Abordamos neste trabalho as técnicas de remontagem de novo e remontagem por comparação, avaliando os resultados produzidos por ambas. Como a anotação de um genoma e um processo que depende da remontagem do genoma, deve ser criteriosa a escolha de uma ferramenta para tal m. The Next-Generation Sequencing techniques are an approach for reads assembly and differs from Sanger method. Those techniques produces a big amount of reads per execution. In many occasions, those reads must be assembled to form a whole genome. We give an approach about Comparative-Assembling and de novo Assembling in this project. Besides, we compare the results from both assembly techniques. Its important to follow some rules on choosing a software to assembly reads, giving the important of this step to determine a whole genome.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Asian soybean rust caused by Phakopsora pachyrhizi is an important disease in all soybean producing areas, including the two largest producing countries Brazil and the United States. Resistance genes (Rpp) to P. pachyrhizi have been constantly studied in soybean and related species, and some genes have been identified. However, due to the genetic plasticity of P. pachyrhizi these resistance genes are quickly overcome. In order to assess the level of genetic variability of P. pachyrhizi in major soybean producing areas of the world and understand how this variability is distributed a broad sampling of P. pachyrhizi from different countries and continents was made. Most sampling was carried out in Brazil and the United States, the two largest producers. Following sampling genetic variability was estimated from molecular data. Three nuclear gene regions (ADP ribosylation factor, histone H4, and ITS) were amplified, cloned and sequenced from samples of P. pachyrhizi from different locations. A database was created with all the gene sequences for each region. The sequences were compared, and polymorphisms were identified allowing differentiation of the clones. Among the nuclear regions, the ITS (internal transcribed spacer) is the best marker based on the sequencing of DNA used in genetic diversity studies of fungi. The secondary structures formed by the ITS1 and ITS2 regions of P. pachyrhizi were used to examine the pattern of ITS polymorphisms, identify structural characteristics of the ITS regions, investigate the presence of pseudogenes or PCR artefacts and to evaluate the usefulness of ITS in studies of genetic diversity of P. pachyrhizi. The data indicated that the analysis of secondary structures permits us to assess the reliability of mutations in ITS in P.pachyrhizi, allowing the use of this region for studies of genetic diversity. The sequencing of the three genetic regions allowed the differentiation of clones in haplotypes. A network of haplotypes was estimated for each of the databases to understand the genealogical relationship between the haplotypes. The haplotypes were plotted on maps in the respective sampling sites, to better understand the distribution of genetic variability of P. pachyrhizi. Diversity index and gene flow were estimated to assess the genetic structure of populations of P. pachyrhizi. The results showed that P.pachyrhizi has a high level of genetic variability, and that much of this variability is concentrated within populations. These characteristics can be explained by the high mutation rate of the fungus, and the high dispersal ability of spores, causing populations of different countries and continents share the same haplotype. The comparison of the genetic variability of P. pachyrhizi over two years revealed that the Brazilian agricultural field fallowing was not an effective genetic bottleneck of populations of this fungus. Still, the identification of these haplotypes observed in soybean, infecting the bean kudzu, reveals the importance of this alternate host during periods of absence of soybeans in the field. The geographical distribution of haplotypes and analysis of gene flow allowed us to infer the possible routes of dispersal and colonization of P. pachyrhizi. Populations of P.pachyrhizi identified in Brazil showed strong genealogical relationship with the African populations, strengthening the hypothesis that this continent was a source of origin of Brazilian populations. The United States had populations of P. pachyrhizi distantly related to those identified in other countries, complicating the inference of the origin of these populations. A ferrugem asiática da soja, causada por Phakopsora pachyrhizi, é uma importante doença em todas as áreas produtoras de soja, incluindo os dois países maiores produtores, Brasil e Estados Unidos. Genes de resistência (Rpp) à P. pachyrhizi vêm sendo constantemente pesquisados na soja e em espécies relacionadas, sendo que alguns deles já foram identificados. No entanto, devido à plasticidade genética de P. pachyrhizi, esses genes de resistência são rapidamente suplantados. Com o intuito de avaliar o nível de variabilidade genética de P. pachyrhizi nas principais áreas produtoras de soja no mundo e entender como essa variabilidade é distribuída foi feita uma amostragem de P. pachyrhizi em diferentes países e continentes. A maior parte da amostragem foi feita no Brasil e nos Estados Unidos. A variabilidade genética foi estimada a partir de dados moleculares. Três regiões gênicas nucleares (fator de ribosilação do ADP, histona H4 e ITS) foram amplificadas, clonadas e sequenciadas de amostras de P. pachyrhizi dos diferentes locais. Um banco de dados foi criado com todas as sequências para cada região gênica. As sequências foram comparadas, e os polimorfismos identificados permitiram a diferenciação dos clones. Entre as regiões nucleares, o ITS (espaçador transcrito interno) é a principal marca utilizada para estudos de diversidade genética de fungos, tendo como base o sequenciamento do DNA. As estruturas secundárias formadas pelas regiões de ITS1 e ITS2 de P. pachyrhizi foram utilizadas para: examinar o padrão de polimorfismos de ITS; identificar características estruturais das regiões ITS; investigar a presença de pseudogenes ou artefatos de PCR e avaliar a utilidade do ITS em estudos de diversidade genética de P. pachyrhizi. Os resultados obtidos revelaram que as análises das estruturas secundárias permitiram avaliar a confiabilidade das mutações no ITS de P. pachyrhizi, possibilitando a utilização dessa região para estudos de diversidade genética. O sequenciamento das três regiões gênicas permitiu a diferenciação dos clones em haplótipos. Uma rede foi estimada para cada um dos bancos de dados para entender a relação genealógica entre os haplótipos. Os haplótipos foram plotados em mapas, nos respectivos locais de amostragem, para uma melhor compreensão da distribuição da variabilidade genética de P. pachyrhizi. Foram ainda estimados os índices de diversidade e de fluxo gênico para avaliar a estrutura genética de populações de P. pachyrhizi. Os resultados revelaram que P. pachyrhizi apresenta uma alta variabilidade genética e que grande parte dessa variabilidade está concentrada dentro das populações. Tais características podem ser explicadas pela alta taxa de mutação do fungo e pela alta capacidade de dispersão dos uredósporos, fazendo com que populações de diferentes países e continentes compartilhem os mesmos haplótipos. A comparação da variabilidade genética de P. pachyrhizi entre dois anos agrícolas brasileiros revelaram que o vazio sanitário não foi eficiente no estrangulamento genético de populações desse fungo. Ainda, a identificação dos mesmos haplótipos identificados na soja e no feijão kudzu, revela a relevância desse hospedeiro alternativo nos períodos de ausência de soja no campo. A distribuição geográfica dos haplótipos e as análises de fluxo gênico permitiram inferir as possíveis rotas de dispersão e colonização de P. pachyrhizi. Populações de P. pachyrhizi identificadas no Brasil apresentaram forte relação genealógica com as populações africanas, fortalecendo a hipótese desse continente como fonte de origem das populações brasileiras. Os Estados Unidos apresentaram populações de P. pachyrhizi distantemente relacionadas às identificadas nos outros países, dificultando a inferência do local de sua origem.

We isolated and characterized 12 microsatellite loci for Tibouchina papyrus (Melastomataceae), an endangered species with narrow and disjunct range, endemics to a few localities in “cerrado rupestre” from Central Brazil. These microsatellites were obtained by sequencing of a genomic shotgun library for primer design. Leaves from 96 individuals collected in the three known local populations were genotyped using the 12 primers designed to analyze the polymorphisms at each locus. The number of alleles per locus ranged from one to six; two loci were monomorphic. Among the polymorphic loci, expected heterozygosities ranged from 0.161 to 0.714. Combined paternity exclusion probability was 0.957 and combined genetic identity (0.051) was high for studies on parentage. Tibouchina papyrus is a rare and endemic tree species of outcrop quartzite and sandstone soils, with highly isolated populations, which may have lead to the low degree of polymorphism that we detected. Also, motifs of most loci are larger than dinucleotide, which typically display lower levels of polymorphism.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Sequences potentially involved with the coffee resistance were identified, by in silico analyses, using information generated by the Projeto Brasileiro do Genoma Café (PBGC). For that, three strategies were used. Initially, keywords related to the plants resistance mechanism to pathogens were searched in scientific literature and used as drivers for data mining. Using the available tools at the PBGC bioinformatics platform, ESTs (Expressed Sequence Tags) related to each one of these words were identified. The search for similarities between some published sequences and sequences from the PBGC, by using the BLAST program was another strategy. The Electronic Northern, a tool developed by the Laboratório de Genômica e Expressão (LGE), was also used. Those strategies allowed the identification of 14,060 sequences of the PBGC. These sequences were similar to proteins known to be related to de plant disease defense process, for instance chitinase, kinase protein, cytochrome P450, disease resistance protein, pathogenesis related protein, LRR and NBS proteins, hypersensibility induced protein among others. The biological processes with witch these sequences are involved included metabolism, transport, transcription regulation, protein folding, biosynthesis and others. The ontology-based global analysis for molecular function showed that the genes are involved with metabolism, external stimulus response, cellular differentiation, nucleic acid binding, nucleotide binding, defense response, apoptosis and others. Aiming to verify the involvement of these sequences with the coffee tree resistance to leaf rust, 40 primers were designed to amplify the mined sequences. The primers were synthesized using the computational program Primer3 and their stability was tested by the program PrimerSelect. Different PCR conditions were tested. Using optimized reaction and amplification conditions, those 40 primers were tested in 12 resistant and 12 susceptible genotypes to Hemileia vastatrix, fungus that causes coffee leaf rust. Twenty nine of those resulted in unique and sharp bands, and only one of these was polymorphic. The 40 primers permitted to find one molecular marker polymorphic between the resistant and susceptible genotypes. This marker amplifies a region of the DNA which corresponds to a Coffea Arabica ORF for disease resistance protein. Seqüências potencialmente envolvidas na resistência do cafeeiro a doenças foram identificadas, por meio de análise in silico, a partir das informações geradas pelo Projeto Brasileiro do Genoma Café (PBGC). Para isso foram usadas três estratégias. Inicialmente, palavras-chave correspondentes a termos relacionados aos mecanismos de resistência de plantas a patógenos foram identificadas na literatura e utilizadas como iscas para a mineração dos dados. Com o auxílio de ferramentas disponíveis na plataforma de bioinformática do PBGC, foram identificadas ESTs (Expressed Sequence Tags) relacionadas a cada uma destas palavras. Outra estratégia utilizada foi a busca por similaridades entre algumas seqüências públicas envolvidas com a resistência do cafeeiro a doenças com as seqüências do PBGC, por meio do programa BLAST. Utilizou-se, também, o Electronic Northern, uma ferramenta desenvolvida pelo Laboratório de Genômica e Expressão (LGE). A mineração, usando as três estratégias, identificou 14.060 seqüências do PBGC. Essas seqüências apresentaram similaridade com proteínas conhecidamente relacionadas com o processo de defesa da planta contra doenças como, por exemplo, quitinase, proteína quinase, citocromo P450, proteína de resistência a doenças, proteína relacionada com patogênese, proteínas com domínio LRR e NBS, proteínas induzidas por hipersensibilidade, entre outras. Os processos biológicos com os quais essas seqüências estão envolvidas incluíram metabolismo, transporte, regulação da transcrição, enovelamento de proteínas, biossíntese entre outros. A análise global baseada em ontologia de função molecular das seqüências obtidas mostrou que os genes estão envolvidos com metabolismo, resposta a estímulos externos, diferenciação celular, ligação a ácidos nucléicos, ligação a nucleotídeos, resposta de defesa, apoptose entre outras. Visando verificar o envolvimento destas seqüências com a resistência do cafeeiro à ferrugem foram desenhados 40 primers para amplificar algumas das seqüências mineradas. Os primers foram desenhados com o programa computacional Primer3 e a estabilidade desses foi verificada por meio do programa PrimerSelect. Diferentes concentrações dos componentes da reação de PCR foram analisadas. Utilizando as condições de reação e amplificação otimizadas, os 40 primers foram testados em 12 genótipos resistentes e 12 susceptíveis a Hemileia vastatrix, fungo causador da ferrugem. Vinte e nove destes 40 primers resultaram em bandas únicas e bem definidas, sendo um polimórfico. Este trabalho permitiu obter, até o momento, um marcador molecular polimórfico entre os indivíduos resistentes e susceptíveis. Esse marcador, denominado CARF 005, amplifica uma região do DNA que corresponde a uma ORF parcial de Coffea arabica que codifica uma proteína de resistência a doenças.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O conteúdo de gordura intramuscular tem sofrido um decréscimo contínuo devido à seleção para aumento da quantidade de carne magra na carcaça, o que tem provocado uma diminuição na qualidade da carne suína. Devido a suas propriedades fisiológicas, as proteínas ligadoras de ácidos graxos, foram sugeridas estar associadas ao aumento no conteúdo de gordura intramuscular, melhorando a qualidade da carne suína. A primeira parte deste trabalho foi realizado com o objetivo de seqüênciar as regiões codificadoras do gene da A-FABP (proteína de ligação de ácidos graxos - adipócitos), e comparar tais seqüências na busca de polimorfismos entre a raça naturalizada brasileira Piau e linhas comerciais (constituinte da geração parental de um cruzamento F2) e comparar com as seqüências depositadas no GenBank. Após seqüênciamento foi feita comparação das seqüências de nucleotídeos entre as raças de suínos e a referência depositada no GenBank e verificou-se que não existe nenhum polimorfismo de nucleotídeos nos fragmentos seqüenciados nestes animais. O aumento no número de marcadores de DNA disponíveis, aliado ao desenvolvimento dos métodos de genotipagem e das metodologias estatísticas, tornou possível a identificação de loci de características quantitativas (QTL) responsáveis pela variação genética de características de importância econômica na suinocultura. A segunda parte deste trabalho foi realizado com o objetivo de mapear QTL no cromossomo 4 de suínos (SSC4) e associá-los a diversas características de desempenho, carcaça e qualidade da carne. Para isto, foi desenvolvida uma população F2 com 800 animais a partir do acasalamento da geração F1, obtida do cruzamento divergente entre machos da raça naturalizada brasileira Piau e 18 fêmeas comerciais (Landrace x Large White x Piétrain) e genotipada para 13 marcadores tipo microssatélites. Foi utilizado o método de regressão por intervalo de mapeamento, por meio do programa QTL EXPRESS. Para as características de desempenho, foram encontrados um QTL sugestivo (P

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Objetivou-se, neste trabalho, detectar variantes alélicas do gene da Proteína de Ligação de Ácidos Graxos - Coração para construção de mapas de restrição e estudar as associações entre as variantes detectadas e características quantitativas avaliadas em animais F2, para possíveis aplicações em programas de melhoramento genético de suínos. A Proteína de Ligação de Ácidos Graxos - Coração (H-FABP), produto do gene FABP3, é uma proteína da família das FABPs. O gene, que está localizado no cromossomo suíno seis, foi seqüenciado em animais parentais de um cruzamento F2 entre varrões da raça nativa brasileira Piau e fêmeas comerciais (Landrace x Large White x Pietrain). Os animais tiveram seu DNA extraído de células brancas do sangue e amplificado por meio da reação de polimerização em cadeia (PCR). Os primers usados na reação foram desenhados para amplificar os quatro éxons do gene. Os fragmentos amplificados foram seqüenciados em sequenciador automático ABI PRISM 310 (Applied biosystems). Os fragmentos gerados foram comparados com a seqüência do gene depositada no GenBank. Foram notadas divergências entre as seqüências geradas e as do GenBank, tanto em alguns animais Piau quanto em algumas fêmeas comerciais. Essas alterações serviram como marcas para associações dos polimorfismos desse gene, com características quantitativas. Construiu-se um mapa de restrição, permitindo a identificação de enzimas que reconhecessem as alterações nas seqüências analisadas. Neste estudo, utilizou-se a enzima de restrição Hinf I, que reconheceu o sítio polimórfico presente no primeiro fragmento amplificado, na posição 108, caracterizado pela deleção de uma base Timina (T). Foram genotipados 246 animais F2 por meio da reação de restrição. Dois genótipos foram identificados, sendo 198 animais HH e 48 animais Hh. O polimorfismo estudado apresentou efeito significativo para as características: peso aos 63 dias de idade (p=0,1528), idade ao abate (p=0,0110), comprimento de carcaça pelo método americano (p=0,1789), espessura de toucinho imediatamente após a última costela (p=0,0449), espessura de toucinho entre a última e a penúltima vértebra lombar (p=0,1199), espessura de toucinho medida na carcaça direita resfriada na região da última costela, a partir de corte transversal no carré, a 6,5cm da linha dorso-lombar (p=0,1377), comprimento do intestino (p=0,0287), peso total de copa (p=0,1623), peso da copa sem pele e sem capa de gordura (p=0,1271), peso total de carré (p=0,0442), peso de papada (p=0,0195), peso de filezinho (p=0,0867), peso de rim (p=0,0028) e pH 45 minutos após o abate (p=0,1256). Os resultados obtidos indicam que o gene da H-FABP possui potencial para aplicação em programas de seleção assistida por marcadores moleculares para características de interesse econômico na cadeia produtiva de suínos. The objectives of this study were to identify genetic polymorphisms in the Heart Fatty Acid Binding Protein gene for construction of restriction maps and to study associations between the polymorphisms detected and quantitative traits evaluated in F2 animals, to use in genetic improvement in animal production. The Heart Fatty Acid Binding Protein (H-FABP), the product of the gene FABP3, is a protein of the family of the FABPs. This gene, that is located in the swine chromosome number six, was sequenced in parental animals of a F2 crossing between boars of the Brazilian native breed Piau and commercial sows (Landrace x Large White x Pietrain). The DNA of animals was extracted of white cells of blood and amplified by Polymerase Chain Reaction (PCR). Primers used in the reaction were drawn to amplify four exons of the gene. The PCR products were sequenced in ABI PRISM 310 (Applied biosystems). The sequences were compared with the sequence of the gene deposited in the GenBank. Divergences between the generated sequences and the GenBank sequences were noticed in both genetics groups. A restriction map was constructed allowing the identification of enzymes that recognize the alterations in the analyzed sequences. In this study, was used enzyme of restriction Hinf I, that recognize the polymorphism in the position 108 in sequence I, characterized by the absence of a Thymine (T). Using the restriction reaction, 246 F2 animals were genotyped. Two genotypes were identified, 198 HH animals and 48 Hh animals. The polymorphism was significantly associated with: weight at 63 days of age (p=0.1528), slaughter age (p=0.0110), carcass length by the american carcass classification method (p=0.1789), backfat thickness after last rib (p=0.0449), backfat thickness between last 1st-2nd lumbar vertebrae (p=0.1199), backfat thickness after last rib, at 6.5 cm from the midline (p=0.1377), intestine length (p=0.0287), total boston shoulder weight (p=0.1623), skinless and fatless boston shoulder weight (p=0.1271), loin (bone- in) weight (p=0.0442), jowl weight (p=0.0195), sirloin weight (p=0.0867), kidney weight (p=0.0028) and pH evaluated at 45 minutes after slaughter (p=0.1256). These results show that H-FABP gene has potential for application in programs of marker assisted selection for quantitative traits in swine.