Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:59Z : No. of bitstreams: 1 000834512.pdf: 473043 bytes, checksum: 44d24e6dcb2fb5220f4b7b5945c123fe (MD5) / CNVs (copy number variation - variação no número de cópias) são segmentos de DNA de tamanho igual ou maior a 1 Kb e estão presentes em número variável de cópias em comparação com um genoma referência e podem estar associadas com a expressão gênica e variâncias fenotípicas. Assim, esse trabalho teve como objetivo identificar regiões com variações no número de cópias nos segmentos de DNA em um total de 366 indivíduos de 5 raças bovinas autóctones de corte espanholas, distribuídos em 25 famílias formadas por pai-mãe-progênie, denominados trios. Os animais pertencentes às raças Asturiana de los Valles (75 indivíduos, 25 trios), Avileña-Negra Ibérica (74 indivíduos, 24 trios completos, um trio com pai repetido), Morucha (Mo, 75 indivíduos, 25 trios), Pirenaica (74 indivíduos, 24 trios completos, um trio com pai repetido) e Retinta (68 indivíduos, 18 trios completos, 7 trios com pais repetidos) foram genotipados com o painel Illumina BovineHD Beadchip de 777K A identificação das CNVs foi realizada por meio do modelo das cadeias ocultas de Markov implementado no software PennCNV. As regiões de CNV (copy number variation region - CNVR) foram determinadas pela sobreposição de agrupamentos das CNVs identificados em diferentes animais. Genes candidatos localizados nas CNVR encontradas foram investigados por meio de análises nas plataformas NCBI e Ensembl. Foram detectadas 8061 CNVs, sendo 2852 cópias e 5592 deleções e 1293 regiões, sendo 876 deleções e 314 cópias, cobrindo 3,6% do genoma autossômico bovino. Foram encontrados dentro dessas regiões 1.263 genes, com alguns deles fazendo parte de processos biológicos como crescimento e sistema imune. Encontrou-se um grande número de CNVs sendo compartilhadas entre as raças Asturiana de los Valles e Morucha, o que sugere proximidade entre essas raças durante seu... / Copy number variation (CNV) are DNA segments that are present at variable copy number compared to a reference genome. Classes of CNVs include insertions, deletions, duplications and inversions. CNVs can be associated with gene expression and phenotypic variation, providing genetic variability among individuals and, thus, are an important tool to production and healthy traits selection. The goal of this study was to identify regions with copy number variation in a total of 366 individuals from 5 autochthonous Spanish breeds of beef cattle, distributed into 25 families for breed, composed of sire-dam-offspring, called trios. The animals belonged to Asturiana de los Valles (75 individuals, 25 trios), Avileña-Negra Ibérica (74 individuals, 24 complete trios, one sire-repeated trio), Morucha (Mo, 75 individuals, 25 trios), Pirenaica (74 individuals, 24 24 complete trios, one sire-repeated trio) e Retinta (68 individuals, 18 complete trios, 7 sire-repeated trios) and were genotyped with the Illumina BovineHD Beadchip. The PennCNV software performed the CNVs identification. The CNV regions (CNVR) were determined by the overlapping of the CNVs. Candidates genes placed within the found CNVRs were investigated by analysis into the NCBI and Ensembl data platform. It has been detected a total of 8,061 CNV, which 2852 are gain and 5592 are loss of a DNA segment. A great amount of sharing CNVs between Asturiana de los Valles and Morucha breeds had been observed, which suggests a proximity during their formation process. We found also 1,293 regions of CNVs, spanning 3.6% of the autosomal bovine genome and 1,263 genes were present within these regions, and were involved in biological processes such as growth and immune system

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-27Bitstream added on 2014-11-10T11:57:53Z : No. of bitstreams: 1 000791348_20150331.pdf: 259472 bytes, checksum: e03bc33d39ac6d201634f17b4ed02897 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-04-01T12:51:15Z: 000791348_20150331.pdf,Bitstream added on 2015-04-01T12:51:48Z : No. of bitstreams: 1 000791348.pdf: 1806331 bytes, checksum: c4b0df6ca2360e55b28b2a011cb7e6c0 (MD5) / Em mamíferos, os genes relacionados à resposta imune do hospedeiro à patógenos encontram-se organizados na região genômica denominada Complexo Principal de Histocompatibilidade (MHC). Os genes da região MHC também estão envolvidos na escolha do parceiro para acasalamento, na ocorrência de abortamentos espontâneos e na manutenção da gestação. A disponibilidade de uma biblioteca genômica construída com o genoma de búfalo torna possível a caracterização molecular dos genes dessa região. Tal caracterização permitirá o entendimento dos mecanismos envolvidos na resistência/suscetibilidade à doenças e na reprodução em búfalos, além de contribuir para a anotação desses genes no genoma bubalino. Visando determinar a estrutura molecular dos genes do sistema imune de búfalo, o presente trabalho teve como objetivo a identificação e a caracterização de clones da biblioteca genômica de búfalo contendo marcadores da classe IIb. A seleção dos clones foi realizada por meio da tecnologia de PCR, segundo o sistema de organização tridimensional (superpool, singlepool e sistema linha/coluna) no qual os clones da biblioteca se encontram organizados. As reações de PCR foram realizadas utilizando 21 marcadores da classe IIb mapeados no cromossomo 2 de búfalo. Dentre os 33.792 clones avaliados, foram identificados três clones positivos para quatro marcadores da classe IIb, sendo eles: 11.05, 12.05, 13.00 e DMA. Após a seleção, os clones foram purificados e sequenciados via pirosequenciamento, onde apresentaram tamanho de inserto variando de 26 a 117 Kb. As sequências obtidas para cada um dos clones foram alinhadas com as duas versões de anotação do genoma bovino (UMD_3.1 e Btau_4.6.1), onde os alinhamentos mais significativos foram identificados com as sequências correspondentes do cromossomo BTA23. Os resultados obtidos mostraram que as sequências de ambos os clones ... / In mammals, genes related to immune response to pathogens are organized in a genomic region named Major Histocompatibility Complex (MHC). MHC genes are also involved in mate-choice, occurrence of spontaneous abortions and maintenance of pregnancy. The existence of a genomic library, constructed with buffalo genome, allows the characterization of MHC genes, providing sources for understanding the mechanisms involved in resistance/susceptibility to diseases and in reproduction, contributing for annotation of these genes on buffalo genome. To determine the molecular structure of buffalo immune system genes, the present study aimed to identify and characterize clones containing class IIb markers from a buffalo genomic library. Selection of clones was performed by PCR technique, according to three-dimensional system (superpool, singlepool, row/column system) in which clones are arranged. To identify the clones were used 21 class IIb markers, previously mapped on buffalo chromosome 2. Among the 33.792 clones evaluated, three clones were identified for the MHC markers 11.05, 12.05, 13.00 and DMA. These clones were then purified and sequenced by pyrosequencing, presenting insert size ranging from 26 to 117 Kb. Each clone sequence were aligned with two bovine genome assemblies (UMD_3.1 and Btau_4.6.1), where the most significant alignments were identified with the corresponding sequences to BTA23. Sequences of both clones showed a greater coverage in UMD_3.1 assembly. Four genes were predicted for clone A/17 DNA sequence (H2B, DMB, DMA and BRD2), and one gene (VPS52) was predicted for clone I/09 sequence. Each gene had the number and size of exons and introns determined. The identification of repetitive sequences showed that 49,3% of clone A/17 sequence and 46,3% of clone I/09 sequence are represented by transposable elements. Furthermore, small RNA sequences were identified in both clones ...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-27Bitstream added on 2014-11-10T11:57:53Z : No. of bitstreams: 1 000791427.pdf: 858212 bytes, checksum: 73468dc580b32c2569a024a91ace55d2 (MD5) / O objetivo do presente trabalho foi avaliar a acurácia de predição dos valores genéticos genômicos para características de diferentes herdabilidades, em populações simuladas de aves com diferentes níveis de endogamia. Os dados fenotípicos e genotípicos foram simulados com base na estrutura populacional de uma população experimental de aves poedeiras. Foram simulados os fenótipos e os genótipos de aves para características de taxa de postura total de ovos (PTO) e peso dos ovos as 32 semanas de idade (PO), com herdabilidades de 0,15 e 0,37 respectivamente. Foi simulada uma população histórica a fim de gerar desequilíbrio de ligação na população e esta deu origem as populações recentes em que foram simulados três cenários populacionais, visando maximizar (REC1), minimizar (REC2) e aleatorizar (REC3) os acasalamentos endogâmicos. Ao longo de 10 gerações recentes, os animais foram selecionados com base nos maiores valores genéticos preditos (VGP), utilizando o BLUP (best linear unbiased prediction) tradicional. O genoma das aves foi simulado ao longo dos 958 Mb do genoma Gallus gallus 4.0 com 3.747 QTL (loci de caracteres quantitativos) aleatoriamente distribuídos e 49.978 marcadores SNP uniformemente distribuídos. A fim de alterar as frequências alélicas e gerar variabilidade genética ao longo das gerações, foram simulados eventos de deriva genética, taxa de recombinação e mutação recorrente. Para avaliar os efeitos da endogamia nas populações recentes, foram calculados os desequilíbrios de ligação (DL), o tamanho efetivo da população (Ne) e as tendências genéticas em todos os cenários de populações recentes em ambas as características simuladas. Para predizer os valores genéticos genômicos preditos (VGGP), as populações recentes foram subdivididas em populações de treinamento e validação. Nas subpopulações de treinamento, os 960 animais ... / The objective of this study was to evaluate the prediction accuracy of genomic breeding values for traits of different heritability in simulated populations with different inbreeding. Phenotypic and genotypic data were simulated based on the population structure of an experimental population of White Leghorn hens at Embrapa Suínos e Aves. The phenotypes and genotypes were simulated for the rate of total egg production (PTO) and egg weight to 32 weeks of age (PO) with heritability of 0.15 and 0.37, respectively. The historical population was simulated to generate linkage disequilibrium in the population. Three scenarios in recent populations were simulated for each trait: REC1, REC2 and REC3 to maximize inbreeding, minimize inbreeding and random mating, respectively. The animals were selected based on the largest breeding values along 10 generations. The genome of the birds was simulated with eight macro-chromosomes and 19 micro-chromosomes with 3.747 QTL randomly distributed and 49.978 SNPs markers evenly spaced along the 958 cM. Recombination, random drift and recurrent mutation were simulated in order to generate genetic variability. The linkage disequilibrium (LD), effective population (Ne) and genetic trends were calculated for all scenarios. Each recent population was divided in training and validation sets In order to predict the genomic breeding values. The training set included the genotypes and phenotypes of 960 animals, which had higher breeding values’ accuracy. The validation set had 1120 animals of the last generation of the recent population. The average inbreeding ranged from 0.06 ± 0.30 to 0.22 ± 0.12 for PTO and 0.05 ± 0.03 to 0.20 ± 0.12 for PO. The REC1 populations had higher inbreeding along generations compared, both for PTO and PO, compared to REC2 and REC 3, and consequently higher level of LD. The highest accuracy for PTO and PO were ...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-19Bitstream added on 2014-11-10T11:57:52Z : No. of bitstreams: 1 000791334.pdf: 1246832 bytes, checksum: a218fc15109d0f914149e0a8bee3fbf4 (MD5) / Painéis de marcadores genéticos de alta densidade (HD) possuem forte desequilíbrio de ligação, que permite melhores predições de valores genômicos. Entretanto, genotipar animais com estes painéis apresenta custo elevado, tornando-se uma limitação para a genotipagem de todos os candidatos à seleção. Uma alternativa para a redução desses custos é utilizar imputação de genótipos. A imputação é um método em que marcadores de uma população genotipada com painéis de baixa densidade (LD) são inferidos utilizando informações provenientes de uma população referência genotipada com painéis HD. O objetivo deste trabalho foi comparar em diferentes cenários metodologias de imputação de marcadores moleculares de polimorfismos de nucleotídeos únicos (SNP) em bovinos de corte da raça Canchim. Foram utilizadas informações de 285 animais da raça Canchim, 114 do grupo genético “MA” e 1 touro da raça Charolês genotipados com painel Illumina BovineHD BeadChip (786.799 SNP), nascidos entre 1999 e 2005 e provenientes da base de dados genômicos da Embrapa Pecuária Sudeste, São Carlos, SP. A edição dos dados foi realizada no software R e em linguagem C++. Para a frequência mínima de alelos (MAF) foram aplicados 3 diferentes critérios: sem remover MAF (QC1); SNP com MAF menor que 0,0025 (QC2) e menor que 0,10 (QC3) foram excluídos. O painel HD original foi reduzido para painéis de baixa densidade (LD) 3K, 6K, 9K, 50K, 20K, 80K e 90K, selecionando os marcadores em comum entre o painel HD original e os painéis comerciais Illumina Bovine3K (3K), BovineLD (6K), GeneSeek Genomic Profiler (GGP) Beef LD (9K), BovineSNP50 (50K), GGP Indicus LD (20K) ,GGP Beef HD (80K) e GGP Indicus HD (90K). Os animais foram divididos em diferentes cenários, denominados de população referência e imputação, sendo o cenário 1 (C1): População referência formada por animais nascidos ... / High-density panels (HD) have strong level linkage disequilibrium among genetic markers (i.e. single nucleotide polymorphism - SNP), which allows better predictions of genomic breeding values. However, HD genotyping still expensive and became a limitation for the quantity of candidate animals used in genomic studies. As an alternative to decrease costs, imputation methods are powerful tools to infer missing marker genotypes from low-density (LD) panels to HD. Imputation uses information from a reference population of animals genotyped with a HD panel to impute variants that are not directly genotyped in LD panels. The objective of this study was to compare different scenarios and methodologies of imputation for the Canchim cattle. Data set was provided by Embrapa Pecuária Sudeste and comprised 285 Canchim animals, 114 MA genetic group animals, and 1 ancestor Charolais bull. Animals born between 1999 and 2005 were genotyped with the Illumina BovineHD panel (786,799 SNP). Data editing was performed in the R software and in C ++ language. Multiple scenarios combining different minor allele frequencies (MAF) thresholds for SNPs were tested: no MAF filter (QC1), and exclusion of SNPs with MAF lower than 0.0025 (QC2) and MAF lower than 0.10 (QC3). LD panels were created by masking SNPs originally present in the HD panel, and then assigning markers into the Illumina Bovine3K (3K), Illumina BovineLD (6K), Beef LD GeneSeek Genomic Profiler (9K), Indicus LD GeneSeek Genomic Profiler (20K), Illumina BovineSNP50 (50K), GeneSeek Genomic Profiler Beef HD (80K) and GeneSeek Genomic Profiler Indicus HD (90K) panels. Reference and target populations were defined as scenario 1 (C1), reference animals were born up until 2004 and target animals were born in 2005; scenario 2A (C2A), reference animals from Canchim breed and target animals from MA genetic group; scenario 2B (C2B), reference animals from MA genetic ...

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-15Bitstream added on 2015-03-03T12:07:19Z : No. of bitstreams: 1 000810819.pdf: 308723 bytes, checksum: 524c7c0a9ecb8ecef63e198e5ccb23d3 (MD5) / A seleção genômica tem sido apontada como uma tecnologia que propiciará aumentos expressivos nas taxas de progresso genético em programas de melhoramento animal. Um dos fatores limitantes para a aplicação da seleção genômica é o custo associado à necessidade de genotipagem de um número grande de animais, com painéis de alta densidade, para a obtenção de boa habilidade de predição dos valores genéticos. Uma alternativa para reduzir custos seria genotipar parte dos animais com painéis menos densos e utilizar técnicas de imputação de genótipos. Em bovinos da raça Nelore, ainda não há consenso quanto à densidade dos painéis a serem utilizados e quanto à estratégia de genotipagem e imputação. Assim, objetivou-se com o presente projeto avaliar a habilidade de predição da seleção genômica utilizando painéis de marcadores moleculares de diferentes densidades, assim como o efeito da utilização de genótipos imputados na habilidade de predição da seleção genômica, em bovinos da raça Nelore. A característica considerada foi precocidade de terminação. Um total de 2035 animais geneticamente avaliados para essa característica e genotipados com o chip Ilumina ® HD Bovina (780k) foram utilizados nas análises, simulando uma situação em que os animais teriam sido genotipados com chips de densidade mais baixa. Análises de seleção genômica também foram executadas utilizando parte dos marcadores do painel de 780k , disponibilizando apenas os SNPs em comum com as seguintes painéis: Illumina® BovineLD (7K), Illumina® BovineSNP50 v2 (50K) e GeneSeek® Genomic Profiler 20K e 75K para Bos indicus. A imputação dos genótipos foi feita com o uso do programa FImpute e as predições genômicas foram conduzidas utilizando os métodos GBLUP e LASSO Bayesiano. Ambas análises, de imputação e de predição genômica, foram conduzidas de forma repetida, seguindo um esquema de validação cruzada, com a formação ... / Genomic selection has been considered as a technique that will allow significant increase in the genetic progress of animal breeding programs. A constrain for genomic selection application is the cost of genotyping several animals with high density chips in order to obtain a good prediction equation. An alternative to reduce costs is to genotype part of the animals with a lower density chip and to impute the unobserved genotypes. In Nelore cattle, there is no consensus about which chip and genotyping strategy should be adopted. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the predictive ability of genomic selection in Nelore cattle using chips with different densities, and also to assess the effect of using imputed genotypes. The trait considered was finishing precocity. A total of 2,035 animals genetically evaluated for this trait and genotyped with the Illumina® Bovine HD chip (780K) were used in the analyses, mimicking a situation where the animals would have been genotyped with lower density chips. Genomic selection analyses were also run masking part of the 780K genotypes, making available just the SNPs in common with the following chips: Illumina® BovineLD (7K), Illumina® BovineSNP50 v2 (50K), GeneSeek® Genomic Profiler 20K and 75K for Bos indicus. Genomic prediction analyses were run with or without imputing the masked genotypes, using the software FImpute, and under the GBLUP and Bayesian LASSO methods. A 5- fold cross-validation scheme was adopted to perform the analyses, randomly assigning the groups. Results showed that the 50K and 75K chips presented the same predictive ability as the 780K chip. The results also indicated that if the 780K was considered as the target chip for applying genomic selection in the Nelore breed, its cost effectiveness could be improved with the strategy of genotyping part of the animals with a lower density chip (7K or 20K) and imputing their 780K missing genotypes. Further studies ...

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2017. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-03-13T19:56:49Z No. of bitstreams: 1 2016_RodrigoTheodoroRocha.pdf: 3894776 bytes, checksum: 1c81a5970509cf6762b3a7714e52434c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-03-28T16:39:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_RodrigoTheodoroRocha.pdf: 3894776 bytes, checksum: 1c81a5970509cf6762b3a7714e52434c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T16:39:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_RodrigoTheodoroRocha.pdf: 3894776 bytes, checksum: 1c81a5970509cf6762b3a7714e52434c (MD5) / Metabólitos secundários (MS) são moléculas heterogêneas de baixo peso molecular e, alternativamente aos metabólitos primários, não estão diretamente envolvidas no crescimento do organismo que as produz. Entre os microrganismos produtores de MS destacam-se os fungos filamentosos do gênero Aspergillus, abrangendo diversas espécies com estilos de vida variados e produzindo inúmeros compostos de importância para os homens, animais e plantas. A espécie A. terreus é produtora de diversos MS, entre eles destaca-se a lovastatina, fármaco da classe das estatinas, que são mundialmente utilizadas para a redução dos níveis de colesterol. Visando a bioprospecção de cepas de A. terreus produtoras de lovastatina utilizamos a genômica comparativa para detalhar a estrutura e variabilidade dos genes responsáveis por sua biossíntese. Oito cepas de A. terreus isoladas no Brasil foram submetidas a sequenciamento de segunda geração utilizando a plataforma Illumina. Os dados resultantes foram mapeamentos contra o genoma de referência da espécie (cepa NIH 2624) e observou-se uma conservação de 86% de todo genoma entre as cepas. No entanto, grandes regiões com tamanho maior que 10 kb apresentaram cobertura anômala, e posteriormente verificou-se que se tratava de variantes estruturais (grandes indels) nos genomas das cepas, inclusive no agrupamento gênico de biossíntese (BCG) de lovastatina. As variantes estruturais dentro deste loco foram validadas experimentalmente via ensaios de PCR e a ausência de genes essenciais à biossíntese da lovastatina explica o fenótipo não produtor em algumas cepas. A observação variabilidade genômica entre as cepas motivou o desenvolvimento de uma nova metodologia para detecção de BCGs em geral. Esta baseia-se na estrutura de grafos de Bruijn coloridos e pode ser aplicada diretamente nos dados brutos de sequenciamento, sem necessitar montagens genômicas de alta qualidade. Com esta abordagem foi possível identificar os limites gênicos dos agrupamentos de biossíntese dos metabólitos acetilaranotina, terretonina e outros. As análises de genômica comparativa neste estudo apontam as relevantes diferenças na composição gênica de indivíduos da mesma espécie, as quais podem ser correlacionadas com fenótipos de interesse biotecnológico. Ademais, ressaltam a complexa história evolutiva dos fungos e a plasticidade de seus genomas. Assim como acontece em muitos procariotos, os genomas dos fungos filamentosos devem ser representados por um pan-genoma. / Secondary metabolites (SM) are a heterogeneous class of low molecular weight compounds not directly involved in the growth of the producing organism. Among the SM producing microorganisms stands out the genus Aspergillus, a diverse group of filamentous fungi of medical and biotechnological relevance. The species A. terreus is known to produce several metabolites, noticeably lovastatin, belonging to the statins class with worldwide application as cholesterol lowering drugs. Aiming at the bioprospection of lovastatin producing strains we employed a comparative genomics study to pinpoint the structure and variability of the genes involved in its biosynthesis. Eight A. terreus strains, isolated in different locations, were sequenced by second generation genome sequencing platform Illumina. The resulting reads were mapped against the reference genome of A. terreus (strain NIH 2624) unveiling a 86% genome-wide conservation between the strains. However, large blocks spanning over 10 kb showed anomalous mapping coverage depth, and further analyses showed that these were structural variants (large indels) occurring in the genome of the strains. Strikingly, some strains exhibited structural variations in the lovastatin biosynthetic gene cluster (BCG), further validated by PCR assays, which offers a plausible explanation for the non-producing phenotype observed in some strains. The observation of strain-specific genome variation prompted the development of a new BCG detection methodology based on colored de Bruijn graphs and directly applied to raw sequencing data without the necessity of a high quality reference genome. This approach uncovered the presence and the gene boundaries of several BCGs in our study, such as the biosynthetic clusters for the metabolites acetilranotin, terretonin and others. The comparative genomic analyses in this study highlight the gene composition differences among individuals of the same species and the correlation with biotechnological relevant phenotypes. Moreover, underlies the complex fungal evolutive pathways and the plasticity of microbial genomes.

Orientador: Luiz Francisco Zafalon / Coorientador: Fernando Antônio de Ávila / Coorientador: Oswaldo Durival Rossi Junior / Banca: Maurício de Alvarenga Mudadu / Banca: Luciano Menezes Ferreira / Banca: Hélio José Montassier / Banca: Marita Vedovelli Cardozo / Resumo: Tendo em vista a importância e o crescente interesse na produção de leite de búfala e seus derivados e da ocorrência de Staphylococcus coagulase negativa (SCN) como patógenos da mastite tanto em bovinos como em bubalinos. O presente estudo objetivou avaliar genes de virulência, a resistência a antimicrobianos, bem como metodologias para correta identificação destes SCN em ambiente de ordenha e no leite de bubalinos. Foram colhidas 320 amostras de leite de quartos mamários de 80 búfalas escolhidas aleatoriamente, 20 amostras de narinas e 20 amostras da boca dos bezerros bubalinos, 16 amostras das mãos dos ordenhadores e 64 amostras de insufladores das teteiras, coletadas durante a ordenha. Vinte e sete cepas de Staphylococcus coagulase negativa foram positivas para o gene eno, 10 para o gene ebps, 10 para o gene fnbA. Em relação aos genes relacionados com a produção de enterotoxinas, apenas uma cepa foi positiva para o gene sea, uma para o gene see e para os genes relacionados a resistência antimicrobiana, uma cepa foi positiva para o gene mecA. A identificação das espécies isoladas foi realizada utilizando-se a metodologia de MALDI-TOF MS e confirmada por iniciadores espécie-especifico desenhados neste estudo, exceto para S. agnetis o qual foi erroneamente identificado como S. hyiucs por espectofotometria de massa. Neste trabalho a identificação destas duas espécies foi confirmada por sequenciamento genômico de um isolado representativo. Foram observadas quatro amostras resis... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Due to the importance and the growing interest in buffalo milk production and its derivate and the concurrency of coagulase negative staphylococci as major mastitis pathogens both in cattle and in buffalo. This study aimed to search for virulence genes, antimicrobial resistance, and to evaluate methodologies for the identification of these microorganisms in samples of buffalo milk and from milking environment. For this, a total of 320 milk samples were collected from mammary quarters of 80 randomly selected buffaloes, 20 samples from nostrils and 20 samples from buffalo calves 'mouths, 16 samples from milking hands and 64 samples from liners were collected at the time of milking. Twenty-seven strains of coagulase negative staphylococci were positive for the eno gene, ten for ebpS gene, ten for the fnbA. Regarding genes related to enterotoxins production. Only one strain was positive for the sea and see gene and one for the mecA gene. The identification of the isolates was correctly done by MALDI-TOF MS and subsequently confirmed by species specific primers, except for S. agnetes that was wrongly identified as S. hyiucs. This identification was confirmed by genomic sequencing of a representative isolate from each species. There were four strains resistant to clindamycin, nine to vancomycin, one to chloramphenicol, seven to rifanmpicina, four to cefepime, seven to oxacillin, 17 to penicillin, 13 to erythromycin, 15 to cotrimoxazole and three to tetracycline. Furthermore, resistance to two or more antibiotics were observed in 21 isolates. The present study results may contribute to incidence prevention and control of mastitis in buffalo, caused by coagulase negative Staphylococcus. The main SCN species isolated were S. chromogenes, S. agnetis and S. epidermidis., the detection of genes related to adhesion and the production of enterotoxins m... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Amauri Alves (amauri.alves@ufv.br) on 2015-10-16T15:05:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 939004 bytes, checksum: 91690f8ed614b34a151ed34ced32bb7e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-16T15:05:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 939004 bytes, checksum: 91690f8ed614b34a151ed34ced32bb7e (MD5) Previous issue date: 2011-03-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O presente trabalho teve por objetivo estudar as respostas fisiológicas e morfológicas de células de Lactobacillus delbrueckii UFV H2b20 aos estresses ácido e por sais biliares, alem de identificar e realizar análises filogenética e de expressão de genes possivelmente relacionados a esses estresses. Lactobacillus delbrueckii UFV H2b20 não cresce em caldo MRS pH 3,5 entretanto, células mantidas neste meio por quatro horas toleram o estresse ácido, como demonstrado por curvas de sobrevivência. A maior tolerância da bactéria aos sais biliares mistos e a menor ao ácido glicodeoxicólico são características de L. delbrueckii UFV H2b20 submetida a estes estresses, em estudo in vitro. A análise da morfologia das células por Microscopia de Força Atômica (MFA) mostrou que os estresses ácido e por sais biliares provocaram alterações na morfologia da célula - a superficie da parede se apresentou rugosa com acentuada redução na dimensão correspondente à altura, em todas as condições de estresse testadas. Em conjunto, os resultados demonstram caracteristicas de respostas fisiológicas de L. delbrueckii UFV H2b20 aos estresses ácido e por sais biliares desejáveis e necessárias em bactéria probiótica, ou seja, resistir e sobreviver em condições similares às prevalecentes no trato gastrointestinal (TGI) de humanos. Os genes clpP, clpE, clpL e cle de L. delbrueckii UFV H2b20, cujos produtos pertencem ao complexo proteolítico Clp apresentaram alta identidade de sequência, variando de 96 a 97 % com as de Lactobacillus delbreuckii subsp. bulgaricus ATCC 11842. As árvores filogenéticas reconstruídas por Inferência Bayesiana mostraram os genes clpP, clpL e clpE agrupados com os de L. delbreuckii subsp. bulgaricus ATCC 11842. As exposições das células aos meios MRS pH 3,5, MRS contendo O,l % de sais biliares mistos e a MRS contendo O,l % de ácido glicodeoxicólico por 30 e 60 minutos aumentaram a expressão dos quatro genes, enquanto a exposição a ácido taurodeoxicólico aumentou apenas a do gene clpL. Considerando o envolvimento dos genes clpP, clpL, clpE e cle nas respostas aos estresses ácido e por sais biliares infere-se que a atividade do complexo proteolítico Clp pode representar mecanismo de reparo e/ou degradação de proteínas danificadas pelas condições de estresse analisadas neste estudo. Os genes codificadores de ornitina descarboxilase e de permease de aminoácido identificados em L. delbrueckii UFV H2b20 agruparam na reconstrução filogenética com os de L. delbreuckii subsp. bulgaricus ATCC 11842, sendo de 96 a 98 % a identidade das sequências. O aumento da expressão do gene que codifica a ornitina descarboxilase após a exposição das células por 30 e 60 minutos em MRS pH 3,5, meio rico, mostra o envolvimento deste gene na resposta ao estresse ácidoem L. delbrueckii UFV H2b20 e evidencia que a proteína codificada por esse gene é a envolvida na regulação do pH intracelular. Sugere- se a descarboxilação de aminoácidos como mecanismo de adaptação à condição de acidez do meio. Com o estudo da expressão dos genes spx, dps e pax, todos envolvidos no estresse oxidativo em L. delbrueckii H2b20, caracterizou-se base molecular envolvida no fenômeno de proteção cruzada in vitro ao constatar-se a sobreposição e a inespecificidade de genes aos estresses investigados. Particularmente, o aumento da expressão do gene dps após exposição das células aos meios MRS pH 3,5 e MRS contendo 0,1 % de ácido glicodeoxicólico foi interpretado como mecanismo de proteção do DNA a acidez interna das células. No presente estudo, bases fisiológicas e moleculares que possibilitam a probiose por L. delbrueckii UFV H2b20 ficam esclarecidas no que tange à existência de mecanismos para sobrevivência e persistência em condições presentes no TGI de humanos. / The objective of this work was to study the physiological and morphological responses of Lactobacillus delbrueckiz' UFV H2b20 to acid and bile salts stress and to identify and accomplish phylogenetic and expression analysis of genes related to these stress. Lactobacz'llus delbrueckiz' UFV H2b20 does not grown MRS broth pH 3.5, however, cells treated in this medium for four hours tolerate acid stress, as demonstrated bysurvivalcurves. This bacterium is more tolerant to mixed bile salts and less tolerant to glycodeoxycolic. Analysis of cell morphology by atomic force microscopy (AFM) showed that acid stress and bile salts caused changes in cell morphology - the wall surface became rough and reducted in height, in all stress conditions tested. The results demonstrate that L. delbrueckz'z' UFV H2b20 may resist similar conditions prevailing in the gastrointestinal tract of humans. The genes clpP, clpE, clpL and cle of L. delbrueckz'z' UFV H2b20, whose products belong to the Clpproteolytic complex showed high sequence identity, ranging from 96 to 97% with those of Lactobacillus delbreuckiz' subsp.bulgaricus ATCC 11842. Phylogenetic treesreconstructedbyBayesian inferenceshowedthegenes clpP, clpE and clpL grouped with the genes of L.delbrueckii subsp. bulgaricus ATCC 11842. The expression increase of the clpP, clpE, clpL and clegenesin L. delbrueckz'z' UFV H2b20 in response to acid and bile salts stress was observed after 30 and 60 minutes. The exposure of cells to MRS pH 3,5, MRS containing 0,1 % mixed mixed bile salts and MRS containing 0,1 % glycodeoxycolic acid for 30 and 60 minutes increased the expression of four genes, while exposure to taurodexycolic acid increased the expression of clpL alone. The involvement of clpP, clpE, clpL and cle in the responses to acid stress and bile salts showed that the activity of the Clp proteolytic complex may represent the mechanism of repair and/or degradation of proteins damaged by the stress conditions analyzed in this study. The genes encoding ornithine decarboxylase and amino acid permease identified in L. delbrueckz'z' UFV H2b20 grouped in phylogenetic reconstruction with those of L. delbreuckiz' subsp. bulgarz'cus ATCC 11842, with 96 to 98% identity of sequences. The expression of the gene encoding omithine decarboxylase increased after exposing the cells for 30 and 60 minutes in MRS pH 3.5, a rich medium, an evidence of the involvement of this gene in acid stress response in L. delbrueckiz' UFV H2b20 and also that the protein encoded by this gene is involved in the regulation of intracellular pH. It is suggested that the decarboxylation of amino acids as a mechanism for adaptation to acid stress. The molecular basis of the cross protection phenomenon was characterized by the expression of pr, dps and pox, all involved in oxidative stress response. There are overlaps and inespecifity in the expression of those genes to stress investigated. The increased in dps expression following exposure to pH 3.5 to 0,1 % glycodexycolic acid was interpreted as a DNA protective mechanism to low internal cell acidity. In this study, physiological and molecular basis that enable probiose in L. delbrueckz'z' UFV H2b20 are clarified with regard to the existence of mechanisms for survival and persistence under conditions present in the human gut.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-02-27T12:42:24Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1903320 bytes, checksum: 9c86d1ca2a5b6d4ab5edd2aa72795ffa (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T12:42:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1903320 bytes, checksum: 9c86d1ca2a5b6d4ab5edd2aa72795ffa (MD5) Previous issue date: 2018-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os programas de melhoramento genético existem com dois objetivos principais: identificação de genótipos superiores e a obtenção de combinações melhoradas por meio de cruzamento entre esses indivíduos elite. Os mais diversos ramos da genética, estatística e biometria contribuíram para o estabelecimento de diferentes estratégias de melhoramento para seleção de genótipos superiores. Em particular, metodologias baseadas em seleção genômica ampla tem apresentado grande destaque dentre os estudos mais recentes de seleção. A seleção genômica ampla (Genome Wide Selection), envolve estudos biométricos e une genética de populações, genética molecular e a genética quantitativa. A maior motivação para tais estudos consiste na possibilidade de utilizar genotipagem em grande escala e incorporar informações genômicas no processo de predição, de modo a aumentar a eficiência seletiva, obter ganhos genéticos de forma mais ágil e diminuir os custos. Nos modelos de genética, as variações fenotípicas dos indivíduos consistem na variância genotípica dos mesmos agregando variâncias devido a dominância, variância ambiental e também epistasia. No entanto, os modelos de GWS, de modo geral, negligenciam a influência de dominância e epistasia, levando em consideração apenas os efeitos aditivos das características. Além disso, a alta densidade de marcadores moleculares pode levar a problemas de dimensionalidade e multicolinearidade. Neste contexto, o uso de estratégias de redução de dimensionalidade e de metodologias baseadas em inteligência computacional que abordem mais adequadamente a inclusão de tais efeitos em estudos de seleção e predição constituem a proposta neste trabalho. O trabalho visa abordar três tópicos principais: o capitulo propõe avaliar a eficiência do RR-BLUP para predição de valores genéticos de uma população simulada com 12 características complexas que contemplavam efeitos de dominância, epistasia e efeitos ambientais. No capítulo 2 propõe-se a aplicação dos Métodos de Regressão Stepwise e da Sonda para redução de dimensionalidade a fim de aumentar a eficiência preditiva do método RR-BLUP aplicado na mesma população considerada no capitulo 1. Finalmente, o capítulo 3 visa avaliar a eficiência das metodologias de inteligência computacional baseadas em Redes Neurais Artificiais de Redes Perceptron Multicamadas e as Redes de Função de Base Radial para predição dos valores genéticos da população simulada abordada nos capítulos anteriores. Os resultados indicaram que o uso de metodologias de redução de dimensionalidade contribui para o aumento da eficiência do método RR-BLUP. No entanto, também evidenciaram a deficiência desse método para predizer valores genéticos de populações que incluam efeitos de dominância e epistasia no controle gênico das características de interesse. As metodologias de Redes Neurais Multicamadas e as Redes de função de Base Radial propostas apresentaram acurácia preditiva, expressa pelo erro quadrático médio, superior à apresentada pelo RR-BLUP, demonstrando que as metodologias de inteligência computacional foram mais eficientes que a Seleção Genômica Ampla para o estudo de características complexas com controle gênico envolvendo efeitos aditivos, dominantes e epistáticos. / Genetic breeding programs exist with two main objectives: to identify superior genotypes and to obtain improved combinations through cross-breeding among these elite individuals. The most diverse branches of genetics, statistics and biometry contributed to the establishment of different breeding strategies for selecting superior genotypes. In particular, methodologies based on genomic selection have shown great prominence among the most recent selection studies. Genome Wide Selection, involves biometric studies and gathers genetic of populations, molecular genetics and quantitative genetics. The greatest motivation for such studies is the possibility of using large-scale genotyping and incorporating genomic information into the prediction process, in order to increase selective efficiency, obtain genetic gains and reduce costs. In genetic models, the phenotypic variations of the individuals consist in the genotypic variance including variances due to dominance, environmental variance and also epistasis. However, the GWS models generally neglect the influence of dominance and epistasis, taking into consideration only the additive effects of the characteristics. In addition, the high density of molecular markers can lead to problems of dimensionality and multicollinearity. In this context, the use of dimensionality reduction strategies and methodologies based on computational intelligence that more adequately address the inclusion of effects due to dominance and epistasis in a selection and prediction study are the proposal in this work. The aim of this work is to address three main topics: Chapter ] proposes to evaluate the efficiency of RR-BLUP for predicting genetic values of a simulated population with 12 complex traits that included effects of dominance, epistasis and environmental effects. In Chapter 2 we propose the application of the Stepwise Regression and Sonda methods to reduce dimensionality in order to increase the predictive efficiency of the RR-BLUP method applied in the same population considered in chapter ]. Finally, chapter 3 aims to evaluate the efficiency of computational intelligence methodologies based on Artificial Neural Networks of Multilayer Perceptron and the Radial Basis Function Neural Networks to predict the genetic values of the simulated population discussed in previous chapters. The results indicated that the use of dimensionality reduction methodologies contribute to increase the efficiency of the RR-BLUP method. However, they also evidenced the deficiency of this method to predict genetic values for populations that include effects of dominance and epistasis in the gene control of the characteristics of interest. The methodologies of Multilayer Perceptron and Radial Basis Function Neural Networks proposed presented predictive accuracy, expressed by the mean square error, higher than that presented by the RR-BLUP, demonstrating that the computational intelligence methodologies were more efficient than the Genome Wide Selection for the study of complex characteristics with gene control involving additive, dominant and epistatic effects.

Made available in DSpace on 2016-08-12T18:48:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-12-09. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-12T18:51:11Z : No. of bitstreams: 1 000865029.pdf: 2611225 bytes, checksum: 697ca922738a94cb06d9a27560638d2a (MD5) / Os Elementos Genéticos Móveis (EGMs) são segmentos de DNA presentes em todos os domínios, e que apresentam a capacidade de mobilização em um genoma. São considerados agentes chaves na evolução e diversificação dos seres vivos. Sequências de Inserção (IS) são os EGMs mais abundantes dos procariotos. IS são elementos compactos, que codificam o gene responsável pela mobilização, a transposase. Estudos de genômica comparativa indicam que a transposase é o gene mais abundante presente em banco de dados públicos de genomas e metagenomas. O presente estudo avaliou a abundância e diversidade de transposases a partir de dados de sequenciamento de alto rendimento provenientes de duas bibliotecas metagenômicas, a primeira originada de solo com cultivo de cana-de-açúcar e a segunda de solo de floresta. Os metagenomas foram analisados através de duas frentes de investigação. Na primeira frente de investigação foram identificadas as transposases em um conjunto de 267.879.464 reads paired-end (2x100bp) através da ferramenta MG-RAST. Na segunda frente de investigação, os reads de cada metagenoma foram montados (de novo assembly) e posteriormente anotados através da plataforma MG-RAST e da ferramenta ISsaga 2.0. A plataforma MG-RAST identificou 902.982 (reads) com função atribuída para transposases, enquanto que a ferramenta ISsaga 2.0 recuperou 592 (scaffolds) contendo quadros aberto de leitura (ORFs) codificando para transposases. Um total de 120 (22%) scaffolds e 767.534 (85%) reads anotados foram classificados em grupos taxonômicos distintos, onde o filo Proteobacteria (48% - MG-RAST e 34,3% - ISsaga 2.0) foi predominante. Análises comparativas e biocuração indicam que 695.296 (77%) dos reads foram incorretamente atribuídos com função transposase pela ferramenta MG-RAST. Dentre as famílias de transposases classificadas pelo ISsaga 2.0 destacam-se as famílias: IS110 (76/13,9%), IS3 (74/13,6%), e em particular... / Mobile Genetic Elements (MGE) are segments of DNA present in the biological domains that have the ability to move around within a genome. They are considered key player in the evolution and diversification of living things. Insertion Sequences (IS) are the most abundant MGEs of prokaryotes. IS are compact elements that encode the gene responsible for the mobilization, the transposase. Comparative genomic studies indicate that the transposase is the most abundant gene found in public database of genomes and metagenomes. This study evaluated the abundance and diversity of transposases from high-throughput sequencing data originated from two metagenomic libraries, one from soil with sugarcane cultivation and the other from forest soil. The metagenomes were analyzed through two research fronts. In the first one, transposases were identified in a set of 267. 879. 464 reads paired-end (2x100bp) by MG RAST tool. In the second front of research, the reads of each metagenome were fitted (de novo assembly) and subsequently recorded by ISsaga 2.0 tool and platform MG-RAST. The platform MG- RAST identified 902.982 (reads) with allocated transposase function, whereas the 2.0 ISsaga tool recovered 592 (scaffolds) containing open reading frames (ORFs) coding for transposase. A total of 120 (22%) scaffolds and 767.534 (85%) reads noted were classified in different taxonomic groups resulting the phylum Proteobacteria (48% - MG-RAST and 34.3% - Issaga 2.0). Comparative analysis and biocuration indicate that 695.296 (77%) of the reads were incorrectly assigned with transposase function by MG-RAST tool. Among the families of transposase classified by Issaga 2.0, feature the families: IS110 (76 / 13.9%), IS3 (74 / 13.6%), and particularly 65 scaffolds (11.9%) from ISNCY family (not classified yet). Another noticeable result is that no IS previously described in the literature has been identified in these metagenomic data. This study revealed: (a) MG-RAST ...