Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Guadalupe.pdf: 2696610 bytes, checksum: c3a517f1d7dc8a87a7bf76c7a5e845aa (MD5) Previous issue date: 2010-08-23 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / The advent of new sequencing technologies and the development of computational tools that facilitate the analysis of genomes, generated the exponential growth of genome databases. New approaches in-silico of the comparative genomics use such data in its comparisons. Nevertheless, recent work on the genome of Escherichia coli indicate that the current state of coding sequences (Coding Sequences - CDS) from annotated genomes contain several errors, which need to be verified (Ochman e Davalos 2006). Therefore the correct description of a CDS is important to allow future genomic comparisons. Currently, there is an innovated proposal of the scientific community of biological databases to establish standards for the submission of the draft genome sequences in the new era of sequencing. Within this context, it is highlighted the identification and/or correction of frameshifts during the assembly of genomic sequences. The goal of this work was developing a tool with two comparative methods to identify CDSs with conflicting attributes. It uses the description of conflict to describe attributes such as frameshifts, large insertions or deletions, truncations, etc.. that are detected from a CDS or several CDSs used as references, depending on model. Also, the proposed tool allows to user to view of the results graphically and provide access to other tools, providing support for future friendly and faster genomic analysis. As a model of study, it was used the analysis of CDSs with conflicting attributes of the genome of E. coli strain CFT073 (NCBI) version AE014075.1, (last update date: April 20 of 2006), with this purpose was used as a reference genome of E.coli strain O157: H7 EDL933 version AE005174.2 (last update date: 6 June of 2008). Through this analysis were identified and stored 1865 CDSs (Included possible paralogs) because they present only alignments with coverage exceeding 30% of the CSD of reference. In a more detailed analysis of these results, 144 CDSs startle in the target genome by probably present frameshifts, of which 21 occur in intergenic regions. The tool developed in this work, also was applied to the case study of a genomic region of the bacterium Klebsiella pneumoniae strain KP13. The genome of this bacterium was sequenced in Computational Genomics Unit (UGC) Darcy Fontoura de Almeida LNCC (unpublished data). From the analysis of these genomes, one can conclude the importance of using the tool in the stages of identification, verification and correction of errors in annotation,and thus the need for its inclusion in the sequencing projects that want to reach high standards in the submission of genomic data. / O advento de novas tecnologias de sequenciamento e o desenvolvimento de ferramentas computacionais que facilitam a análise dos genomas gerou o aumento exponencial dos bancos de dados genômicos. As abordagens in-silico da genômica comparativa usam esse tipo de dados nas suas comparações. Trabalhos recentes desenvolvidos sobre o genoma de Escherichia coli indicam que o estado atual das sequências codificantes (CoDing Sequences CDS) de genomas anotados nos bancos de dados contêm erros nas sequências que precisam ser verificados (Ochman e Davalos 2006). Portanto a correta descrição de uma CDS é importante para permitir futuras comparações genômicas. Atualmente existe uma nova proposta da comunidade científica de bancos de dados biológicos para estabelecer padrões para a submissão de sequências dos projetos de genoma na nova era de sequenciamento. Dentro desse contexto, destaca-se a identificação e/ou correção de frameshifts durante o processo de montagem de sequências genômicas. A finalidade deste trabalho foi desenvolver uma ferramenta com dois métodos comparativos para identificar CDSs com atributos conflitantes. Usa-se a descrição de conflito para descrever atributos como frameshifts , grandes inserções ou deleções, truncamentos, que são detectados a partir de uma CDS ou várias CDSs usadas como referência, dependendo do modelo. Finalmente, a ferramenta proposta permite visualizar os resultados graficamente e fornecer acesso a outras ferramentas, dando suporte para futuras análises genômicas de maneira amigável e rápida. Foi realizada a busca de CDSs com atributos conflitantes no genoma de E. coli estirpe CFT073 (NCBI) versão AE014075.1, (última data de atualização: 20 de abril do 2006), como referência foi usado o genoma da E.coli estirpe O157:H7 EDL933 versão AE005174.2 ( última data de atualização : 6 de junho do 2008). Através dessa análise foram identificadas e armazenadas 1.865 CDSs (incluem-se possíveis parálogos), por apresentarem alinhamentos únicos com cobertura superior a 30% da CDS de referência. Em uma análise mais fina destes resultados, sobressaltam 144 CDSs no genoma alvo que provavelmente apresentam frameshifts , dos quais 21 acontecem em regiões intergênicas. A ferramenta desenvolvida neste trabalho foi também aplicada para o caso de estudo de uma região genômica da bactéria Klebsiella pneumoniae estirpe KP13. O genoma dessa bactéria foi sequenciado na Unidade Genômica Computacional (UGC) Darcy Fontoura de Almeida do LNCC (dados ainda não publicados). A partir das análises destes genomas, pode se concluir a importância do uso da ferramenta nas fases de identificação, verificação e correção de erros de anotação e, portanto a necessidade da sua inclusão em projetos de sequenciamento que desejam atingir altos padrões na submissão de dados genômicos.

O presente estudo teve como objetivo caracterizar o genoma de estirpes de Leptospira isoladas no Brasil e realizar a análise comparativa destes com os genomas disponíveis no banco de dados GenBank. Foram caracterizadas 17 estirpes isoladas de distintas espécies animais, em diferentes regiões do Brasil, no período de 1998 a 2012. Estas foram previamente tipificadas por sequenciamento do gene 16S rRNA e soroaglutinção microscópica em seis espécies (L. interrogans, L. santarosai, L. inadai, L. kirschneri, L. borgpetersenii e L. noguchii) e mais de oito sorogrupos. Foi realizado o sequenciamento em plataforma Illumina™ MiSeq e montagem dos genomas com algoritmo ab initio. Para ordenação e anotação foram utilizados genomas de referência das respectivas espécies estudadas. Foi realizada a análise in silico da Tipagem por Sequenciamento de Multilocus (MLST) para os três protocolos vigentes de Leptospira. A análise comparativa dos genomas, incluindo wgSNP, foi realizada intra-espécie avaliando as variações existentes entre os sorogrupos das espécies de Leptospira estudadas. As estirpes de L. interrogans apresentaram resultados na MLST congruentes com a sua identificação prévia. No caso de L. kirschneri, apenas uma estirpe apresentou novos alelos nos três protocolos de MLST e se distancia das demais estirpes brasileiras de L. kirschneri. As estirpes de L. santarosai, assim como as de L. borgpetersenii e L. noguchii, possuem novos alelos e/ou perfis alélicos para pelo menos dois dos protocolos vigentes de MLST, sendo que ainda se destacam em um agrupamento próprio de origem brasileira. Os genomas de L. interrogans apesar de apresentarem alta identidade e sintenia com a referência sorovar Copenhageni, também apresentaram regiões de diferença entre os respectivos sorogrupos. Os genomas dos sorogrupos Australis e Serjoe se destacaram por apresentarem inserções e deleções, respectivamente, principalmente no cromossomo 2. O genoma de L. borgpetersenii também apresentou grande variação de composição, como esperado para espécie, sendo esta proporcionada por sequências de inserção e transposição de elementos móveis. Os sorogrupos Canicola e Pomona apresentaram maior proximidade entre si na análise wgSNP. Também foram identificados dois plasmídeos nos genomas do sorogrupo Canicola com alta identidade aos plasmídeos descritos na estirpe chinesa do mesmo sorovar. Na espécie L. kirschneri, a estirpe 47 (M36/05) apresentou alta identidade e sintenia com os genomas do sorovar Mozdok, como esperado, incluindo a estirpe brasileira de origem humana. Já a estirpe 55 (M110/06) se diferenciou dos demais genomas de L. kirschneri tanto no MLST quanto no wgSNP. O genoma brasileiro de L. inadai apresentou alta identidade à referência americana de origem humana, incluindo a presença de um bacteriófago próprio da espécie. A distinção das estirpes brasileiras de L. santarosai na MLST, também foi evidenciada na análise comparativa e no wgSNP, sendo que a estirpe 68 (M52/8-19), que não apresentou reatividade aos sorogrupos testados, ainda se diferencia das demais reafirmando a possibilidade de novo sorogrupo/sorovar. Dessa forma, o estudo genômico possibilitou a identificação de particularidades das estirpes brasileiras de Leptospira, incluindo a existência de elementos extra-cromossomais, proximidade com estirpes de origem humana indicando maior risco para saúde pública, além da possibilidade de novo sorogrupo de L. santarosai. / The present study aimed to characterize the genome of Leptospira strains isolated in Brazil and to perform their comparative analysis with GenBank available genomes. 17 strains isolated from distinct species, in different regions of Brazil, from 1998 to 2012 were characterized. These were previously typified through 16S rRNA sequencing and microscopic agglutination into six species (L. interrogans, L. santarosai, L. inadai, L. kirschneri, L. borgpetersenii and L. noguchii) and over eight serogroups. Illumina™ MiSeq sequencing and genome assembly with ab initio algorithm were performed. For ordering and annotation, reference genomes of the respective species were used. The in silico analysis of Multilocus Sequencing Typing (MLST) was performed for the three current Leptospira protocols. The comparative genomic analysis, including wgSNP, was performed intra-species evaluating the existing variations between the serogroups of the studied Leptospira species. The L. interrogans strains presented MLST results congruent with their previous identification. In the case of L. kirschneri, only one strain presented new alleles in the three MLST protocols and distanced itself from the other Brazilian L. kirschneri strains. The L. santarosai strains, as well as L. borgpetersenii and L. noguchii, presented new alleles and/or allelic profiles for at least two of the current MLST protocols, and still stand out in a separate group of Brazilian origin. Even though the L. interrogans genomes presented high identity and synteny with serovar Copenhageni reference, they also presented regions of difference between the respective serogroups. Serogroups Australis and Serjoe genomes stood out for having insertions and deletions, respectively, mainly in chromosome 2. The L. borgpetersenii genome also presented great variation of composition, as expected for the species, which is provided by insertion sequences and transposition of mobile elements. The serogroups Canicola and Pomona presented higher proximity in the wgSNP analysis. Two plasmids were also identified in the serogroup Canicola genomes with high identity to the plasmids described in the Chinese strain of the same serovar. In the L. kirschneri species, the strain 47 (M36/05) presented high identity and synteny with the serovar Mozdok genomes, as expected, including the Brazilian strain of human origin. The strain 55 (M110/06) differed from other L. kirschneri genomes in both MLST and wgSNP. The Brazilian L. inadai genome presented high identity to the American reference of human origin including the presence of bacteriophage specific for the species. The distinction of the Brazilian L. santarosai strains in the MLST was also evidenced in the comparative analysis and in the wgSNP, and the strain 68 (M52 / 8-19), which showed no reactivity to the tested serogroups, also differs from the others reaffirming the possibility of a new serogroup/serovar. Therefore, the genomic study allowed the identification of particularities of Brazilian Leptospira strains, including the existence of extrachromosomal elements, proximity to strains of human origin indicating a greater risk for public health, in addition to the possibility of a new L. santarosai serogroup.

A leptospirose é uma zoonose disseminada mundialmente, causada por bactérias do gênero Leptospira. A melhor maneira de contornar o problema é por de medidas preventivas, já que a contenção da proliferação de roedores é inviável e não há vacina eficaz disponível. Estratégias de genômica funcional têm identificado um grande número de proteínas a serem estudadas. Esse fato aliado a dados da literatura, que identificaram proteínas envolvidas na patogenicidade e que são expressas somente em condição de virulência, levou à proposição da utilização da proteômica para canalizar os estudos. A metodologia envolveu obtenção de extratos protéicos de leptospiras retiradas de animais infectados, sua separação por gel bidimensional, e identificação dos spots por espectrometria de massas. O objetivo central foi a identificação de proteínas expressas em bactérias virulentas e ausentes nas não-virulentas. A identificação dessas proteínas pode facilitar a busca de proteínas envolvidas na virulência e infecção da leptospirose. Adicionalmente, é um avanço no esclarecimento da biologia e patogenicidade das leptospiras, bem como para o reconhecimento de candidatos potenciais para a composição de vacinas e/ou métodos diagnósticos mais eficientes. / Leptospirosis, one of the most spread zoonosis worldwide, is caused by bacteria of the genus Leptospira. Preventive measures are the best way to control the disease due to the difficulty to impair the proliferation of rodents and because no efficient vaccine is currently available. Functional genomics strategies have pointed a large number of proteins that could be important immunogens. This fact allied to published data reporting the identification of proteins involved in pathogenesis that are expressed only in virulent strains, led us to propose the use of proteomics as a tool to narrow down these studies. The methodology involved the preparation of protein extracts from tissuederived leptospires, separation by two-dimensional gel and identification of the spots by mass spectrometry. The central objective was to identify proteins expressed only in virulent bacteria. The identification of these proteins could help the search for proteins involved in virulence with a role during infection. Additionally, the data presented here represent a large step to clarify the biology and pathogenicity of leptospires, as well as the identification of potentially important vaccine candidates and/or proteins to compose more efficient diagnostic methods.

A leptospirose é uma zoonose causada por bactérias patogênicas do gênero Leptospira. No mundo, aproximadamente 500.000 casos são reportados a cada ano, com 10% de taxa de mortalidade. Atualmente, vacinas contra leptospirose são compostas por células inativadas e são ineficazes em diferentes aspectos. Após analise do genoma, os genes LIC11121, LIC11087, LIC11228 e LIC11084 foram escolhidos para caracterização da imunogenicidade de suas respectivas proteínas. Esses genes foram clonados no vetor de expressão pAE e as proteínas recombinantes foram purificadas. Os resultados sugerem que essas proteínas podem estar localizadas na membrana externa, são imunogênicas, possivelmente expressas durante a infecção e que podem ter envolvimento em mecanismos de evasão do sistema imune e de patogenicidade da bactéria. Além disso, em um de dois experimentos, a proteína rLIC11084 induziu imunidade protetora parcial em hamsters imunizados frente desafio letal. / Leptospirosis is a zoonotic disease caused by pathogenic bacteria of genus Leptospira. In the world, nearly 500,000 cases are reported each year, with 10% of mortality rate. Currently, vaccines against leptospirosis are composed by inactivated cells that are ineffective in many aspects. After genome analysis, the genes LIC11121, LIC11087, LIC11228 e LIC11084 were chosen for immunogenicity characterization of their respective proteins. These genes were cloned in the pAE expression vector and the proteins encoded by LIC11087, LIC11228 and LIC11084 were purified. The results suggest the localization of these proteins in the bacterial outer membrane, are immunogenic, are possibly expressed during infection and may have involvement in mechanisms of immune system evasion and pathogenicity. Moreover, in one of two experiments, the rLIC11084 protein induced partial protective immunity of immunized hamsters against lethal challenge.

A leptospirose é uma zoonose causada por bactérias patogênicas do gênero Leptospira. O sequenciamento do genoma completo de L. interrogans sorovar Copenhageni tem permitido a obtenção e caracterização de proteínas potencialmente envolvidas na patogênese desta bactéria, como lipoproteínas e proteínas de membrana externa. Neste trabalho, foram estudados três genes, OmpL1, LIC10731 e LIC10645, dos quais o gene OmpL1 foi o mais frequente em diferentes espécies de Leptospira. As proteínas recombinantes foram purificadas por cromatografia de afinidade ao metal. As três proteínas recombinantes promoveram resposta humoral e celular após imunização em camundongos. Ensaios de adesão mostraram que as proteínas se ligam à laminina e plasminogênio, e adicionalmente a proteína OmpL1 se liga ao fibrinogênio e fibronectina plasmática. A proteína OmpL1 foi bastante reativa com soro de pacientes de leptospirose. Os resultados sugerem que as proteínas referentes aos genes estudados podem desempenhar um papel na patogênese da bactéria. / Leptospirosis is a zoonosis caused by pathogenic bacteria of genus Leptospira. Annotation of the genome sequences of L. interrogans serovar Copenhageni allows the identification and characterization of proteins potentially involved in the pathogenesis of this bacterium, such as lipoproteins and outer-membrane proteins. The present study characterized three genes, OmpL1, LIC10731 and LIC10645, and one of them, OmpL1, was the most frequent among different species of Leptospira. The recombinant proteins were purified by metal-chelating chromatography. All three recombinant proteins promoted humoral and cellular response after immunization in mice. Binding assays showed that all proteins interact to laminin and plasminogen, and additionally protein OmpL1 binds to fibrinogen and plasma fibronectin. OmpL1 was highly reactive with positive-leptospirosis human sera. The results suggest that the proteins encoded by these genes may play a role in the bacterium pathogenesis.

O avanço na ciência trouxe novas descobertas sobre mecanismos celulares, o que permitiu o desenvolvimento de novos produtos e serviços acerca do melhoramento genético animal. A tecnologia genômica, embora recente, traz para a atividade leiteira a possibilidade de aumentar os ganhos em seleção genética e a rentabilidade econômica. No Brasil, já são comercializados testes genômicos que possibilitam, por meio da coleta de material genético, uma predição das características genéticas dos bovinos jovens com a identificação de características produtivas dos animais, antes da sua expressão. No entanto, por se tratar de uma tecnologia nova, ainda não se sabe a opinião dos pecuaristas sobre a tecnologia, sobre o melhoramento genético, nem se conhece o nível de conhecimento e tecnificação do produtor. Portanto, a presente pesquisa levantou informações sobre o perfil das propriedades de atividade leiteira passíveis de utilizarem os testes genômicos, identificando suas principais necessidades frente à utilização do serviço. Os dados foram coletados com questionários quantitativos e qualitativos, aplicados de forma aleatória a 100 propriedades produtoras de leite, distribuídas na região do Triângulo Mineiro. Após a coleta, foram realizados testes estatísticos de análise descritiva com tabelas de contingência e correlação, com os dados não paramétricos obtidos. Através destes, identificou-se que as propriedades são heterogêneas, com níveis de tecnificação crescentes e que contam cada vez mais com o apoio da assistência técnica. Parte dos pecuaristas ainda não utilizam ferramentas para melhoria da seleção genética como: inseminação artificial, IATF, TE ou outras e embora os testes genômicos já estejam disponíveis comercialmente, apenas 25% dos entrevistados dizem ter conhecimentos básicos sobre a técnica. Para que os testes genômicos atendam às necessidades do consumidor final e sejam comercializados, é importante que além do aumento na disseminação de conhecimento sobre o produto, o seu preço seja acessível, o produtor sinta confiança no resultado e que os grupo de animais a ser avaliado atenda aos requisitos mínimos exigidos pela tecnologia, para assim, se conseguir utilizar o produto com mais alta acurácia. / The breakthrough in science has brought new discoveries about cellular mechanisms, allowing the development of new products and services about animal genetic improvement. Genomic technology, although recent, brings to dairy activity the possibility of increasing gains in genetic selection and economic profitability. In Brazil, genomic tests are already commercialized, which make it possible, through the collection of genetic material, to predict the genetic characteristics of young cattle with the identification of productive characteristics of the animals before their expression. However, because it is a new technology, the opinion of cattle ranchers about technology, genetic improvement, and the level of knowledge and technification of the producer is not yet known. Therefore, the present research raised information on the profile of dairy activity properties that could use genomic tests, identifying their main needs in relation to the use of the service. The data were collected with quantitative and qualitative questionnaires, randomly applied to 100 milk properties, distributed in the Triângulo Mineiro region. After the collection, statistical tests of descriptive analysis and contingency and correlation tables were performed with the non-parametric data obtained. Through these, it was identified that the properties are heterogeneous, with increasing levels of technification and increasingly rely on the support of technical assistance. Some of the cattle ranchers still do not use tools to improve genetic selection such as artificial insemination, IATF, ET or others, and although genomic tests are already commercially available, only 25% of the interviewees have a basic knowledge of the technique. To sell the genomic tests, is important to understand the needs of the final consumer and to be marketed, it is important that the costumer increases the knowledge of the product, the price need to be accessible, the producer feels confidence in the result and that the groups of animals to be evaluated meet the minimum requirements required by the technology in order to be able to use the product with the highest accuracy.

O alcance de altas produtividades em milho (Zea mays L.) depende do desenvolvimento de híbridos, o principal produto explorado nos programas de melhoramento. O sucesso na obtenção deste tipo de cultivar é conseguido com extensivo cruzamento de linhagens, seguido de avaliações para identificação das combinações de maior potencial. Geralmente, o melhorista tem à sua disponibilidade grande número de linhagens, possibilitando a realização de centenas a milhares de cruzamentos distintos, dos quais apenas uma pequena quantidade pode ser avaliada experimentalmente devido a limitação de tempo e recursos. Com o advento da Seleção Genômica (GS) tornou-se possível predizer o comportamento destes indivíduos não avaliados com base em seu genoma. No decorrer do processo de consolidação da GS várias metodologias foram propostas. A aptidão destas em predizer desempenhos fenotípicos é dependente da sua capacidade de acomodar a arquitetura genética das características e lidar com a multicolinearidade das matrizes genômicas. Neste sentido, métodos baseados em modelos mistos podem apresentar menor eficiência na predição de características oligogênicas devido à não capacidade de representar a distribuição real do efeito dos QTL. Além disso, a regularização das predições na presença de multicolinearidade é realizada por meio de um parâmetro de penalização (λ), o qual pode ser estimado de várias formas e consequentemente modificar a acurácia dos modelos. Além do aprimoramento dos métodos, outro aspecto importante é o procedimento de correção dos dados fenotípicos previamente à GS, o qual não é consenso na comunidade científica. Diante do exposto, este trabalho objetivou: verificar o efeito das formas de obtenção do λ (via REML na GS e pela herdabilidade da característica) e da correção do fenótipo (valor genotípico e média ajustada) na GS e avaliar a eficiência da modelagem diferencial de QTL de maior efeito na capacidade preditiva da metodologia G-BLUP, comparando-a ao LASSO Bayesiano, BayesB e G-BLUP convencional. Para isso foram utilizadas informações de híbridos simples de milho tropical avaliados em cinco locais para produtividade de grãos, altura de planta e espiga no ano de 2015. Os dados genômicos foram obtidos com a plataforma Affymetrix® Axiom® Maize Genotyping Array de 616.201 SNPs. Foram estudados diferentes cenários de GS considerando os fatores supracitados, sendo estes comparados entre si por suas capacidades preditivas e seletivas. Os resultados obtidos indicam que a correção do fenótipo e a forma de estimação de λ afetam a capacidade preditiva. O uso de valores genotípicos como correção dos fenótipos e estimação de λ via REML apresentaram os melhores resultados. Foi também observado que a modelagem de SNPs de maior efeito como fator fixo aumenta discretamente a capacidade preditiva da metodologia G-BLUP para as características oligogênicas avaliadas (altura de planta e espiga), sendo indicado o uso do G-BLUP convencional. Complementarmente, observou-se que a GS apresentou modesta eficiência na seleção de híbridos superiores sob intensidades moderadas. Entretanto, a sua alta capacidade de selecionar sob baixa intensidade pode ser amplamente explorada nos programas de melhoramento de milho visando a seleção precoce direta. / The achievement of high yield in maize (Zea mays L.) relies on the development of hybrids, which is the main product of breeding programs. The success in obtaining this kind of cultivar is achieved through extensive crossing of inbred lines followed by field trials to identify the combinations with greatest potential. Generally, breeders have a large number of inbred lines on their hands, being able to perform hundreds to thousands of different crosses, of which only a small portion can be experimentally evaluated due to time and resource limitations. Genomic Selection (GS) has made it possible to predict phenotypes of unevaluated individuals based on their genome. Throughout the establishment process of GS many approaches have been proposed. The ability of these approaches at predicting phenotypic performance depends on their capacity of accommodating the genetic architecture of the traits and dealing with the multicollinearity of the genomic matrices. Hence, methods based on mixed model equations may present lower prediction efficiency for oligogenic traits due to their inability of depicting the real distribution of the QTL effects. Moreover, the prediction regularization in the presence of multicollinearity is done by a shrinkage factor (λ), which can be estimated in a number of ways and may affect the accuracy of the models. In addition to the improvement of the models, the correction of the phenotype utilized in the predictions is also important, which is not a consensus among researchers. Based on these facts, this study aimed to assess the effect of estimation of λ (by REML in the GS model and by the heritability of the traits) and the correction of the phenotype (genotypic value and adjusted mean) on the GS. It also targeted to evaluate the effect of differential modeling of major makers on the prediction accuracy of G-BLUP, comparing it to Bayesian LASSO, BayesB and ordinary G-BLUP. To those ends, tropical maize single-crosses evaluated at five sites for grain yield, plant and ear height in 2015 were utilized. The genomic data was obtained with the Affymetrix® Axiom® Maize Genotyping Array of 616,201 SNPs. Distinct GS scenarios were studied considering the aforementioned factors which were compared by their prediction and selection accuracy. The results suggest that the correction of the phenotype and the way of estimation of λ do affect prediction accuracies. The use of genotypic values as the correction of phenotypes and the estimation of λ by REML showed best results. It was also observed that modeling major SNPs as fixed effect factors had little improvement on the prediction accuracy of G-BLUP for the oligogenic traits evaluated (plant and ear height). Thereby, ordinary G-BLUP should be the method of choice to predict these traits. Additionally, it was observed that GS presented modest efficiency for selecting superior hybrids under moderate intensities. However, its high effectiveness at selecting under low intensities might be exploited on maize breeding programs for early direct selection.

Após a conclusão do Projeto Genoma Humano, uma quantidade imensurável de conhecimentos genômicos surgiu e, atualmente, se torna essencial sua integração à prática profissional de enfermeiros. Esses conhecimentos vêm transformando o modelo de atenção à saúde, com implicações para a enfermagem e repercussões no ensino, na assistência e na pesquisa. Embora já seja reconhecida a importância da genética e da genômica na educação de enfermeiros, levantamentos realizados em diversos países mostram que esses conteúdos ainda são limitados nos cursos de graduação desses profissionais, sendo desconhecida a situação nas escolas de enfermagem do Brasil. O principal objetivo desse estudo foi identificar as oportunidades existentes de educação em genética e genômica, oferecidas por cursos brasileiros que graduam enfermeiros. Trata-se de pesquisa exploratória, tipo survey, com delineamento transversal e abordagem quantitativa, realizada no período de fevereiro de 2011 a novembro de 2012. A amostra de conveniência compreendeu 311 Instituições de Ensino Superior cadastradas junto ao Ministério da Educação. Após aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa, os dados foram coletados por meio de questionário eletrônico, com questões sobre: a instituição, o docente, o ensino de genética e/ou de genômica e as \"Competências Essenciais de Enfermagem e Diretrizes Curriculares para Genética e Genômica\". Esse instrumento foi validado por meio da Técnica Delphi, seguido por estudo-piloto. Os dados foram armazenados no SurveyMonkey (ferramenta de questionário online), exportados diretamente para planilhas do Microsoft Excel e analisados por meio de estatística descritiva. Responderam ao questionário 138 coordenadores de cursos de enfermagem (44,4%) e 49 docentes de genética (61,2%). A disciplina de genética está presente na maioria dos cursos investigados (67,3%), sendo obrigatória em 81,6% destes, com carga horária média de 36hs. É ministrada, principalmente, por biólogos (77,6%), mestres (83,7%) e doutores (63,3%) nessa área. Seu enfoque principal tem sido em conteúdos de biologia molecular e de genética básica. A estratégia de ensino-aprendizagem mais utilizada na disciplina é a de aulas teóricas (81,6%), com avaliação somativa (57,1%). Quanto às \"Competências Essenciais\", a maioria dos coordenadores e docentes de genética concordou com as seguintes: \"O enfermeiro facilita ao cliente a referência a serviços de genética e genômica especializados, quando necessário.\" (63,8%; 71,5%); e \"O enfermeiro identifica clientes que possam se beneficiar de informações e/ou serviços de genéticas e genômica, com base nos dados coletados.\" (58%;73,4%), respectivamente. Esses dados demonstram que esses profissionais parecem ter ainda uma visão um tanto conservadora sobre o ensino de genética/genômica para enfermagem. Os resultados desse estudo têm potencial para oferecer subsídios a reflexões sobre o preparo da força de trabalho em enfermagem na era genômica, em consonância com o Sistema Único de Saúde brasileiro. Vislumbra-se que essa pesquisa poderá contribuir com o estabelecimento de diretrizes que possam ser úteis na elaboração dos currículos de graduação e pós-graduação de enfermeiros, bem como no planejamento de atividades de educação permanente, no Brasil e em outros países de língua portuguesa. Dessa forma, estudantes e profissionais de enfermagem poderão alcançar as competências essenciais no cuidado em saúde baseado em genômica. / After the conclusion of the Human Genome Project, an immeasurable quantity of genomic knowledge emerged and, nowadays, its integration into nurses\' professional practice has become essential. This knowledge has transformed the health care model, entailing implications for nursing and repercussions for teaching, care and research. Despite the acknowledged importance of genetics and genomics in nurses\' education, surveys in different countries show that these contents remain limited in these professionals\' undergraduate programs, while the situation in Brazilian nursing schools is yet unknown. The main goal of this study was to identify existing educational opportunities in genetics and genomics, offered in Brazilian undergraduate nursing programs. An exploratory survey with a cross-sectional design and quantitative approach was undertaken between February 2011 and November 2012. The convenience sample comprised 311 Higher Education Institutions registered at the Ministry of Education. After receiving approval from the Institutional Review Board, the data were collected through an electronic questionnaire, including questions about: the institution, lecturer, genetics and/or genomics teaching and \"Essential Nursing Competences and Curricula Guidelines for Genetics and Genomics\". To validate this instrument, the Delphi Technique was applied, followed by a pilot test. The data were stored in the SurveyMonkey (online questionnaire tool), directly exported to Microsoft Excel worksheets and analyzed using descriptive statistics. In total, 138 nursing program coordinators (44.4%) and 49 genetics lecturers (61.2%) answered the questionnaire. The genetics course is present in most programs investigated (67.3%) and compulsory in 81.6%, with a mean hour load of 36hs. Lecturers are mainly biologists (77.6%) holding an M.Sc. (83.7%) and Ph.D. (63.3%) in the area. Their main focus has been on molecular biology and basic genetics contents. The teaching-learning strategy that has been most used in the course involves theoretical classes (81.6%), with summative evaluation (57.1%). As regards the \"Essential Competences\", most coordinators and genetics faculty agreed with the following: \"The nurse provides clients with easy referral to specialized genetics and genomics services, when necessary.\" (63.8%; 71.5%); and \"The nurse identifies clients who can benefits from genetics and/or genomics information and/or services, based on the collected data.\" (58%; 73.4%), respectively. These data demonstrate that these professionals seem to maintain a rather conservative view on genetics/genomics teaching for nursing. The study results can support reflections on how to prepare the nursing workforce in the genomics era, in accordance with the Brazilian Unified Health System. This research can contribute to the establishment of guidelines to elaborate undergraduate and graduate nursing program curricula, as well as to the planning of continuing education activities in Brazil and other Portuguese-speaking countries. This will enable nursing students and professionals to achieve essential competences in genomics-based health care.

Mycoplasma hyopneumoniae, Mycoplasma flocculare e Mycoplasma hyorhinis são capazes de aderir e colonizar o trato respiratório de suínos. Enquanto a presença de M. flocculare é considerada assintomática, M. hyopneumoniae e M. hyorhynis são relacionados ao desenvolvimento de patologias. M. hyopneumoniae é o agente etiológico da pneumonia enzoótica suína e M. hyorhynis além dos pulmões pode atingir outros sítios e hospedeiros, estando relacionado a artrites, poliserosites e desenvolvimento de vários tipos de câncer em humanos. Apesar dos avanços tecnológicos na área de genômica, raros são os dados quanto ao papel de M. flocculare no trato respiratório suíno. Além do mais, informações relativas à transcrição gênica nessas espécies são escassas, apesar da importância desses microrganismos. Neste estudo são apresentados os dados da sequência do genoma de uma linhagem de M. flocculare, bem como do genoma de um novo isolado de M. hyopneumoniae. Com estas novas sequências foram realizadas análises de genômica comparativa visando a identificação de características que pudessem explicar os diferentes comportamentos quanto à patogenicidade dessas espécies. Além disso, a análise global dos transcritomas de cada uma das espécies foi realizada e o perfil transcricional entre M. hyopneumoniae, M. flocculare e M. hyorhynis foi analisado comparativamente objetivando identificar características peculiares para cada um dos mapas transcricionais, além de compreender a coordenação do modo de transcrição gênica em Mycoplasma. De um modo geral, as três espécies de Mycoplasma que habitam o trato respiratório suíno possuem grandes semelhanças na composição gênica, assim como na abundância de transcritos. A análise do repertório transcricional, mostra que os genomas são transcritos quase que em sua totalidade, incluindo as regiões intergênicas, nas três espécies. M. hyopneumoniae e M. flocculare apresentam conteúdo gênico e perfil transcricional muito semelhantes. Uma importante diferença encontrada entre estas duas espécies refere-se à presença exclusiva de genes e transcritos de adesinas específicas. M. hyorhynis possui genes e transcritos exclusivos, os quais sabidamente estão relacionados à sua capacidade mutacional, de invasividade e infecção de diferentes sítios. Por fim, a análise comparativa dos genomas, e a obtenção dos mapas transcricionais para M. hyopneumoniae, M. flocculare e M. hyorhynis, foram abordagens que resultaram em um grande número de informações, as quais são importantes para embasamento de futuros estudos de caracterização dos mecanismos moleculares, como os eventos de regulação da transcrição gênica, no gênero Mycoplasma. / Mycoplasma hyopneumoniae, Mycoplasma hyorhinis and Mycoplasma flocculare are able to adhere and to colonize the swine respiratory tract. While M. flocculare presence is virtually assymptomatic, M. hyopneumoniae and M. hyorhynis infections may cause respiratory disease. M. hyopneumoniae is the causative agent of swine enzootic pneumonia and M. hyorhynis may affect the lungs and other sites in a diversity of hosts and has been related to arthritis, poliserosites and to the development of several types of human cancer. Despite genomics technological advances, there are very few data about the possible role of M. flocculare in the swine respiratory tract. Moreover, little information about gene transcription is available in these species, despite the importance of these microorganisms. In this work the genome sequences of M. flocculare and a new isolate of M. hyopneumoniae are presented. A comparative genomic analyzes was performed to identify possible characteristics that may help to explain the different behaviors of these species in the swine respiratory tracts. Furthermore, a transcriptome map of each species was performed and a comparative transcriptional profile analysis between M. hyopneumoniae, M. flocculare and M. hyorhynis was undertaken to identify the exclusive features for each of the transcriptional maps, in addition to understanding the coordination mode of gene transcription in Mycoplasma. In general, the three Mycoplasma species that inhabit the swine respiratory tract have a similar gene composition as well as the abundance of transcripts. The transcriptome maps showed that most of the predicted genes are transcribed from these Mycoplasma genomes, as well as some intergenic regions. M. hyopneumoniae and M. flocculare present very similar gene content and transcriptional profile. However, an important difference between these two species is related to the exclusive presence of genes and transcripts of some specific adhesins. M. hyorhynis presents exclusive genes and transcripts that have been related to its invasiveness, mutation rate and infection of different sites. Finally, the comparative analysis of the genomes and transcriptional maps between M. hyopneumoniae, M. flocculare and M. hyorhynis have resulted in a large amount of information, which are important for future studies of the molecular characterization, as transcriptional regulation in the Mycoplasma spp.

Falhas reprodutivas são importante causa de prejuízos econômicos na suinocultura. Elas implicam na diminuição do número de leitões nascidos vivos e aumentam o descarte de animais e as taxas de reposição de matrizes, levando à redução da produtividade do rebanho. Embora a maioria dos casos de natimortalidade sejam associados a fatores não infecciosos, os agentes infecciosos possuem um papel importante e ainda pouco conhecido na etiologia deste quadro. Até o presente, nenhum trabalho foi realizado visando o estudo do conjunto de vírus que possam estar presentes em matrizes com eventos de natimortalidade por ocasião do parto. Em função disso, o presente trabalho teve por objetivo examinar o viroma do soro de matrizes suínas com e sem casos de natimortalidade. Foram coletadas 94 amostras de soro de matrizes de seis granjas distribuídas em cinco municípios do Rio Grande do Sul. Em cada granja foram formados dois pools de soros: um composto por matrizes que pariram (um ou mais) natimortos e outro por matrizes que pariram leitegadas sem natimortos. Os pools foram submetidos à extração de ácido nucleico viral, enriquecimento e sequenciamento de alto desempenho, buscando a identificação de agentes que possam representar um fator de risco à natimortalidade em suínos Não foi possível identificar diferenças significativas nos viromas de matrizes correlacionadas à ocorrência de natimortalidade. Não obstante, foi possível identificar uma ampla variedade de genomas virais, a maioria deles correspondendo a vírus das famílias Anelloviridae. Este estudo permitiu ainda identificar 20 genomas completos de três espécies de vírus: torque teno vírus suíno 1a e 1b, circovírus suíno tipo 3 (PCV3) e vírus circulares DNA fita simples codificantes de replicase (CRESS), seis dos quais até o presente ainda não reportados em suínos. Em duas granjas, em matrizes que apresentaram natimortalidade, foram identificados genomas de PCV3, cuja participação como potencial causador de problemas reprodutivos precisa ser futuramente investigada. Não foram identificados vírus com genoma de RNA. Este estudo traz uma contribuição ao conhecimento do viroma em soros de matrizes suínas e, paralelamente, busca contribuir para o esclarecimento das possíveis causas de natimortalidade de origem infecciosa em suínos. / Reproductive failure in swine herds is an important cause of economic losses. It leads to a decrease in the number of piglets reared per sow and may imply in the need for replacement of sows, reducing the productivity in a herd. Although the majority of cases of stillbirths have been attributed to non-infectious causes, several infectious agents have been implicated in the etiology of such condition. Nevertheless, other as yet unknown agents may be involved in the pathogenesis of stillbirths. The aim of this work was to investigate the virome in sera of sows without and with one or more cases of stillbirth in the litter. Sera were collected from 94 sows of six commercial farms in five municipalities in the state of Rio Grande do Sul, Brazil. Two pools of sera were collected from each farm: one representative of sows that had at least on stillbirth in the last litter and another composed by sera of sows that had litters with no stillbirths. The pools were subjected to nucleic acid extraction, enrichment and high throughput sequencing. No significant differences were detected in the serum viromes of sows with or without stillbirth Nevertheless, it was possible to identify a wide variety of viral genomes, most of these representing viruses of Anelloviridae family. In addition, the present work allowed the identification of 20 complete genome sequences including torque teno sus virus 1a and 1b, porcine circovirus 3 (PCV3) and circular rep-encoding ssDNA viruses (CRESS), including six species not previously reported in swine. In two farms, PCV3 genomes were identified in the serum pools of sows which had cases of stillbirth. The role for this virus as a potential cause of reproductive failure needs additional investigations. No genomes of viruses with RNA genomes were identified. This study provides a contribution to the knowledge on the serum virome of pregnant sows. In addition, it is expected to aid in the identification of possible causes of stillbirth in swine.