A simbiose desenvolvida entre seres vivos e microrganismos desempenha um importante papel na relação saúde-doença do hospedeiro. Neste sentido, o corpo humano abriga uma grande e diversa comunidade de microrganismos, sendo as mucosas vaginal, intestinal e oral as principais superfícies mucosas do corpo feminino que abrigam as comunidades bacterianas de fundamental importância para a mulher. Estes microrganismos atuam no desenvolvimento e modulação do sistema imune, na manutenção e otimização de vias metabólicas e competem por sítios de colonização, prevenindo que microrganismos patogênicos estabeleçam colonização. A composição da microbiota feminina varia com a idade, pH, secreção hormonal, ciclo menstrual, uso de anticoncepcional e atividade sexual. O presente estudo buscou caracterizar a composição da microbiota do corpo feminino durante o período gestacional, comparando os achados entre gestantes e não gestantes saudáveis, através de técnicas de biologia molecular. Foram selecionadas 60 mulheres saudáveis para o estudo e coletadas amostras de secreção vaginal, fezes e swab oral de cada participante. O DNA das amostras foi extraído e submetido à sequenciamento do gene 16S rRNA e quantificado através da técnica de PCR em tempo real. Das participantes selecionadas, 42 eram gestantes e 18 eram mulheres não gestantes em idade reprodutiva. Observamos que a quantificação total de bactérias na vagina não apresentou diferenças entre gestantes e não gestantes. Houve aumento na abundância de Lactobacillus no sítio vaginal, bactérias produtoras de butirato na microbiota intestinal e Streptococcus na microbiota oral de mulheres grávidas quando comparadas com mulheres não gestantes. Além disso, observamos que a composição e a disposição dos gêneros encontrados sofrem uma modificação, tal como aumento de gêneros relacionados com a manutenção da homeostase no grupo de mulheres gestantes. O período gestacional influencia positivamente na composição da microbiota, garantindo assim a prevalência de gêneros bacterianos responsáveis pela manutenção das condições ideais para o desenvolvimento da gestação saudável. / The symbiosis developed between living organisms and microorganisms plays an important role in the health-disease relationship of the host. In this sense, the human body harbor a large and diverse community of microorganisms, the vaginal, intestinal and oral mucosa are the main mucosal surfaces of the female body that harbor bacterial communities of fundamental importance for women. These microorganisms act in the development and modulation of the immune system, in the maintenance and optimization of metabolic pathways and compete for colonization sites, preventing pathogenic microorganisms from establishing colonization. The composition of the female microbiota varies with age, pH, hormonal secretion, menstrual cycle, contraceptive use and sexual activity. The present study aimed to characterize the microbiota composition of the female body during the gestational period, comparing the findings between healthy and non - pregnant women through molecular biology techniques. Sixty healthy women were selected for the study and samples of vaginal secretion, stool and oral swab from each participant were collected. The DNA of the samples was extracted and submitted to the 16S rRNA gene sequencing and quantified by the real-time PCR technique. Were select, 42 were pregnant and 18 were non-pregnant women of reproductive age. We observed that the total quantification of bacteria in the vaginal samples did not present differences between pregnant and non-pregnant women. There was an increase in the abundance of Lactobacillus in the vaginal site, butyrate producing bacteria in the intestinal microbiota and Streptococcus in the oral microbiota of pregnant women when compared to nonpregnant women. In addition, we observed that the composition and arrangement of the genera found undergo a modification, such as an increase in genera related to the maintenance of homeostasis in the group of pregnant women. The pregnancy influences the composition of the microbiota, thus ensuring the prevalence of bacterial genera responsible for the maintenance of the ideal conditions for the development of healthy pregnancy.

A cana-de-açúcar é uma das principais culturas do sistema agrícola brasileiro, e apresenta-se atualmente em plena expansão. Porém o uso do solo e a implementação de diferentes tecnologias de manejo têm originado alterações no equilíbrio ambiental, onde importantes interações microbianas ocorrem de forma essencial para o desenvolvimento vegetal. Dentre a vasta diversidade de microrganismos do solo, destacam-se os fungos micorrízicos, organismos intimamente associados as raízes das plantas, auxiliando a mesma, dentre outras formas, na obtenção de água e nutrientes. Estes fungos, no entanto, interagem também com outros organismos do solo, como por exemplo, com a comunidade bacteriana presente neste ambiente. Desta forma, o presente trabalho buscou estudar a dinâmica de interação entre cana-de-açúcar e o fungo micorrízico arbuscular (FMA) G.clarum em solos com diferentes composições da comunidade bacteriana. A metodologia utilizada foi a \'diluição para extinção\', onde diluições seriadas (10-1; 10-3; 10-6 e 10-9) de um solo natural foram usadas para inocular o solo estéril. Sobre esta base, foi monitorada pelo período de 60 dias, a colonização da planta pelo FMA e a estruturação das comunidades bacterianas. Como resultado, foi observada uma maior colonização das raízes de cana-de-açúcar para os tratamentos inoculada com menores diluições da comunidade original (solo natural e diluições 10-1 e 10-3), sendo da mesma forma observada uma distinção entre as comunidades bacterianas destes tratamentos para os demais. Estabelecendo correlações entre os grupos microbianos e as taxas de colonização micorrízica, foi possível nomear, com base no sequenciamento massivo da região V6 do gene ribossomal 16S DNAr, a alteração conjunta da micorrização com mudanças nos grupos de Actinobacteria,Bacteriodetes,Firmicutes,Proteobacteria,Verrucomicrobiae Acidobacteria. Concluindo, este trabalho demonstra a dependência que um processo importante, como a micorrização, possui da comunidade bacteriana do solo, e indica que em áreas degradadas, com menores níveis de diversidade bacteriana, tal processo pode ocorrer com menor eficiência. / Sugarcane is an important Brazilian agricultural system crop and presents currently booming. Nevertheless, land use, and implementation of different management technologies have originated changes in environmental balance, where important microbial interactions occur as essential for plant development. Among the wide diversity of soil microorganisms, the mycorrhizal fungi is highilighted as organisms closely associated with plant roots, helping plants, in any way, to obtain water and nutrients. These fungi however, also interact with other soil organisms, such as for example, bacterial community in these environments. Thus, the present work aimed to study the dynamics of interaction between sugarcane and arbuscularmycorrhizal fungi (AMF) Glomusclarum in soils with different compositions of the bacterial community. The methodology used was \"dilution to extinction\", where serial dilutions (10-1, 10-3, 10-6 and 10-9) of a natural soil were used to inoculate a sterile soil. On this basis, were monitored along a period of 60 days, plant colonization by AMF, and structure of bacterial communities. As a result, we observed a higher colonization of roots of cane sugar for treatments inoculated with lower dilutions of the original community (natural soil and dilutions 10-1 and 10-3), and likewise observed a distinction between these bacterial communities treatments to others. Establishing correlations between microbial groups with observed rates of colonization, it was possible to name, based on the massive sequencing of the region V6 ribosomal gene 16S rDNA, the joint amendment of mycorrhiza with changes in groups of Actinobacteria; Bacteriodetes; Firmicutes, Proteobacteria; Verrucomicrobia and Acidobacteria. In conclusion, this work demonstrates the dependence of an important process, as the AMF, has tosoil bacterial community, and indicates that degraded areas, with lower levels of bacterial diversity, such a process can occur with lower efficiency.

O gênero Pilumnus apresenta um total de 143 espécies válidas sendo representado por caranguejos distribuídos em oceanos tropicais e temperados. Estudos anteriores acerca da sistemática do gênero evidenciam um alto grau de incertezas quanto à sua classificação, provavelmente decorrente do pouco conhecimento sobre as espécies, somada a abundância de seus representantes. A classificação inicial do gênero foi baseada em caracteres morfológicos, compartilhados por diversos gêneros de Brachyura, inclusive posicionados em famílias distintas. A utilização de ferramentas moleculares tem se mostrado bastante eficaz, principalmente quando em conjunto com estudos morfológicos, no auxílio de trabalhos taxonômicos e contribuindo na construção de hipóteses filogenéticas mais robustas para os crustáceos decápodos. Além de uma análise comparativa empírica das espécies de Pilumnus do Atlântico ocidental, foram realizadas análises moleculares baseadas nos genes mitocondriais 16S rRNA e o Citocromo Oxidase I (COI) (mesma sequência do barcoding) que resultaram em 17 espécies distintas, incluíndo duas espécies novas. Foi observado uma possível estruturação genética entre populações de P. reticulatus provenientes de diferentes regiões zoogeográficas (Caribe e Brasil), e a ausência de estruturação nas espécies P. caribaeus, P. dasypodus, P. floridanus e P. vinaceus que apresentam uma ampla distribuição. Os dados morfológicos e moleculares permitiu a avaliar o status taxonômico de 21 espécies de ocorrência no Atlântico ocidental em que foi corroborada a proposição de P. brasiliensis como sinônimo júnior de P. caribaeus. Ademais, os nomes P. dasypodus e P. vinaceus devem ser considerados válidos, sendo necessário a ressurreição do último, considerado anteriormente sinônimo júnior de P. dasypodus. Com base na nossa revisão, 20 espécies são consideradas válidas e a distribuição reportada de P. diomedeae, P. longleyi e P. spinosissimus é restrita. / The genus Pilumnus has 143 valid species being represented by crabs distributed in tropical and temperate oceans. Previous studies about the systematics of the genus evidenced a high degree of uncertainty regarding its classification, probably due to the lack of knowledge about the species, in addition to the abundance of its representatives. The initial classification of the genus was based on morphological characters, shared by several genera of Brachyura, even in different families. The use of molecular tools has been shown to be very effective, especially when combined with morphological studies, in the aid of taxonomic works and contributing to the construction of more robust phylogenetic hypotheses for decapod crustaceans. In addition to an empirical comparative analysis of Pilumnus species from the western Atlantic, molecular analyzes based on mitochondrial 16S rRNA and Cytochrome Oxidase I (COI) genes were performed, resulting in 17 distinct species, including two new species. It was observed a possible genetic structuring between P. reticulatus populations from different zoogeographic regions (Caribbean and Brazil), and the absence of genetic structuring in the species P. caribaeus, P. dasypodus, P. floridanus and P. vinaceus that present a wide distribution. The morphological and molecular data allowed evaluating the taxonomic status of 21 species with occurrence in the western Atlantic in which the proposition of P. brasiliensis as a junior synonym of P. caribaeus was corroborated. In addition, the names P. dasypodus and P. vinaceus should be considered valid, being necessary the resurrection of the last, previously considered junior synonym of P. dasypodus. Based on our review, 20 species are considered valid and the reported distribution of P. diomedeae, P. longleyi and P. spinosissimus is restricted.

The human microbiome - defined as the microbial communities that live in and on our bodies - is emerging as a key factor in human diseases. The expanding research field that investigates the role of the microbiome on human cancer development, termed oncobiome, has led to important discoveries such as the role of Fusobacterium nucleatum in colorectal cancer carcinogenesis and tumor progression. Motivated by these discoveries, this thesis studied the oncobiome from different perspectives, investigating whether alterations to microbial profiles were associated with disease status or an adverse response to treatment. We used both biopsy tissue samples and 16S rRNA amplicon sequencing (N = 36), as well as privately and publicly available fecal whole metagenomes (N = 764) to investigate microbiome-colorectal cancer (CRC) associations. We observed significant increases in species richness in CRC, regardless of sample type or methodology, which was partially due to expansions of species typically from the oral cavity, as well as an overabundance of specific taxa such as Bacteroides fragilis, Fusobacterium, Desulfovibrio and Bilophila in CRC. Functional potential analysis of CRC metagenomes revealed that the choline trimethylamine-lyase (cutC) gene was over-abundant in CRC, with the strength of association dependent on four identified sequence variants, pointing at a novel potential mechanism of CRC carcinogenesis. Predictive microbiome signatures trained on the combination of multiple datasets showed very high and consistent performances on distinct cohorts (average AUC 0.83, minimum 0.81). To investigate the microbiomes role in response to treatment, we profiled microbial communities of gastric wash samples in gastric cancer patients (N = 36) before and after neoadjuvant chemotherapy through 16S rRNA amplicon sequencing. Gastric wash microbial communities presented remarkably high inter-individual variation, with significant decreases in richness and phylogenetic diversity after treatment and associations with pH, pathological response and sample collection. The most abundant genera found in patients before or after chemotherapy treatment included Streptococcus, Prevotella, Rothia and Veillonella. Despite limitations inherent to differing experimental choices, this thesis provides microbiome signatures that can be the basis for clinical prognostic tests and hypothesis-driven mechanistic studies, as well as supporting the role of the human oral microbiome in whole-body diseases. / O microbioma humano - definido como as comunidades microbianas que vivem sobre e dentro do corpo humano - está se tornando um fator cada vez mais importante em doenças humanas. O campo de estudo que investiga o papel do microbioma no desenvolvimento do câncer humano, denominado oncobioma, está crescendo e já levou a importantes descobertas como o papel da espécie Fusobacterium nucleatum na carcinogênese e progressão tumoral de tumores colorretais. Motivado por estas descobertas, esta tese de doutorado analisou o oncobioma por diferentes perspectivas, investigando se alterações nos perfis microbianos estavam associados à presença da doença ou a uma resposta adversa ao tratamento. Usamos tanto amostras de tecidos de biópsias e o sequenciamento do gene 16S rRNA (N = 36), quanto metagenomas fecais públicos e privados (N = 764), para investigar associações entre o microbioma e o câncer colorretal (CCR). Observamos um aumento significativo da riqueza microbiana no CCR, independentemente do tipo da amostra ou metodologia, que era em parte, devido ao aumento de espécies tipicamente presentes na cavidade oral. Observamos também um aumento da abundância de táxons específicos no CCR, que incluíam Bacteroides fragilis, Fusobacterium, Desulfovibrio e Bilophila. Analisando o potencial funcional dos metagenomas, encontramos um aumento significativo da enzima liase colina trimetilamina (cutC) no CCR, cuja associação era dependente de 4 variantes de sequência, demonstrando ser um possível novo mecanismo de carcinogênese no CCR. Assinaturas preditivas do microbioma treinadas na combinação dos estudos demonstraram ser altamente preditivas e consistentes nos diferentes estudos (média de AUC 0.83, mínimo de 0.81). Para investigar o possível papel do microbioma na resposta ao tratamento, analisamos os perfis microbianos do suco gástrico de pacientes com câncer gástrico (N = 36) antes e depois do tratamento quimioterápico neoadjuvante. As comunidades microbianas apresentaram uma variabilidade inter-individual notavelmente grande, com diminuições significativas na riqueza e diversidade filogenética pós tratamento, além de estarem associadas principalmente ao pH, mas também à resposta patológica e ao tempo da coleta. Os gêneros mais abundantes encontrados nos pacientes antes ou depois da quimioterapia incluíam Streptococcus, Prevotella, Rothia e Veillonella. Apesar das limitações inerentes às escolhas experimentais, esta tese proporciona assinaturas do microbioma que podem servir de base para testes clínicos prognósticos e estudos mecanísticos, além de dar mais suporte ao papel do microbioma oral em doenças humanas.

O charque é um produto cárneo tipicamente brasileiro, salgado e seco ao sol, ainda produzido de maneira artesanal. Durante sua produção há uma etapa de fermentação, realizada pela microbiota naturalmente presente na matéria-prima, o que dificulta a padronização do produto, e pode influenciar negativamente em suas características sensoriais e qualidade microbiológica. O controle da etapa de fermentação do charque seria uma alternativa para minimizar este problema e, neste contexto, as bactérias láticas produtoras de bacteriocinas se enquadram de forma interessante. A microbiota autóctone de charque inclui principalmente bactérias láticas e micro-organismos halofílicos e halotolerantes, sendo assim, este produto apresenta potencial como fonte para o isolamento de novas bactérias láticas produtoras de bacteriocinas. Assim, este trabalho teve por objetivo isolar e identificar culturas de bactérias láticas produtoras de bacteriocinas naturalmente presentes no charque, caracterizar parcialmente as bacteriocinas produzidas por essas culturas, avaliar seu potencial de aplicação neste produto para a melhoria de sua qualidade microbiológica e avaliar seu efeito na ecologia microbiana do charque, nas diferentes etapas de sua fabricação. Através da técnica de tripla camada em ágar foi isolada uma cepa de Lactococcus lactis subsp. lactis apresentando o gene codificador para nisina Z e com capacidade de inibir, in vitro, micro-organismos medianamente e altamente halotolerantes isolados de charque, além de outros micro-organismos deteriorantes e patogênicos importantes em alimentos, como Lactobacillus spp., Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus. A bacteriocina produzida pela cepa isolada neste estudo também possui características interessantes para sua aplicação na bioconservação de alimentos, como resistencia ao calor, presença de agente químicos e altos teores de NaCl, além de não ser afetada pelo pH. A aplicação dessa cepa em charque modelo resultou na redução de até 2 ciclos log na população de micro-organismos halotolerantes, indicando apresentar um potencial de aplicação como agente de bioconservação do produto. Os ensaios de avaliação da ecologia microbiana, empregando DGGE, indicaram que a fermentação natural do charque ocorreu com a participação de bactérias láticas dos gêneros Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus e de micro-organismos halotolerantes do gênero Staphylococcus. Além disso, os estudos referentes à dinâmica populacional demonstraram que a adição da cepa bacteriocinogênica ao charque não influenciou, de forma qualitativa, as populações presentes no produto. / Charqui is a Brazilian traditional meat product, salted and sun-dried, still manufactured without control of the fermentation step, which is performed by the indigenous microbiota. This fact interferes on the standardization of the product and can negatively affect the sensorial properties and microbiological quality. The application of a known microbiota would be an alternative to minimize this problem and the bacteriocin-producing lactic acid bacteria can can fit in this purpose. The charqui indigenous microbiota mainly includes lactic acid bactéria and halophilic and halotolerant microorganisms, therefore, this product presents a potencial as a source for the isolation of new bacteriocin-producing lactic acid bacteria. The aim of the present work was to isolate and identify bacteriocin-producing lactic acid bacteria from charqui, characterize the bacteriocins produced by the isolated culture, evaluate its potential as biopreservative in charqui and its influence on the microbial populations during the manufacture of the product. A bacteriocinogenic Lactococcus lactis subsp. lactis strain was isolated from charqui through the triple-layer agar technique. This strain produces a nisin-like bacteriocin capable to inhibit in vitro medium and highly halotolerant bacteria isolated from charqui and other food-borne pathogenic and spoilage microorganisms. The application of this strain for charqui manufacturing caused a reduction of up to 2 log in the halotolerant bacteria population, evidencing its potential application for charqui biopreservation. Studies in the populational dynamics using DGGE indicated that the presence of the bacteriocinogenic strain did not affect the microbial populations in the product.

Os insetos da subfamília Triatominae Jeannel, 1919 de Reduviidae (Hemiptera: Heteroptera: Reduviidae), também conhecidos como barbeiros, constituem um grupo amplamente distribuído pela região Neotropical que comporta hoje, 142 espécies ocorrentes e uma fóssil, distribuídas em 18 gêneros, são insetos hematófagos estritos em todas as fases da vida e reconhecidos vetores da Doença de Chagas. Essa enfermidade é considerada um dos mais importantes problemas de saúde na América Latina, com cerca de 12 a 14 milhões de indivíduos chagásicos, 60 milhões vivendo em risco e cerca de 20.000 caso/ano em 18 países da América do Sul e Central. Neste estudo foram analisadas seqüências de nucleotídeos dos genes 16S e CitB mitocondrial em populações de triatomíneos, dos gêneros Panstrongylus Berg, 1879, Rhodnius Stål, 1859 e Triatoma Laporte, 1832, mantidos em colônias no insetário Serviço Especial de Saúde de Araraquara (SESA) - SP, comparando-as com seqüências dos mesmos genes disponíveis no GenBank. Os fragmentos obtidos variaram de 311 a 317 pb (16S) e 393 pb (CitB). Observou-se baixa variação intra-específica entre as distâncias genéticas do gene 16S, enquanto o gene CitB mostrou-se mais polimórfico, podendo ser utilizado para estudos de populações geográficas. As seqüências geradas foram alinhadas com seqüências dos mesmos genes para outros triatomíneos e também de Arilus cristatus Linaeus, 1763 (Hemiptera: Reduviidae: Harpactorinae) (16S e CitB) e Oncerotrachelus sp. Stål, 1868 (Hemiptera: Reduviidae: Saicinae) (16S). As relações entre as espécies foram avaliadas pelos métodos de Distância (Neighbor Joining), Máxima Parcimônia e Máxima Verossimilhança. As análises de fragmentos para os dois genes demonstraram a parafilia de Rhodniini e Triatomini, confirmando resultados anteriores. Evidenciou-se a possível origem dos "Triatomas" Neotropicais a partir de derivações de Triatomas Neárticos, verificada pela estreita relação genética de Panstrongylus e Triatoma vitticeps (Stål, 1859) com o ramo Norte-Centro Americano de Triatoma; por meio das relações com T. protracta (Uhler, 1894), Dipetalogaster maxima (Uhler, 1894) e T. dimidiata Latreille, 1811. É dada a conhecer a primeira seqüência de bases nitrogenadas de fragmentos do gene 16S para Triatoma sherlocki Papa, Jurberg, Carcavallo, Cerqueira e Barata, 2002. Os resultados mostraram a utilidade de 16S e CitB como marcadores moleculares de espécies e de populações de triatomíneos e sua importância em questões de sistemática e taxonomia, no entanto, exigem um alto grau de segurança e controle de contaminação. Há necessidade de novos estudos envolvendo outros marcadores e o uso de caracteres sistemáticos clássicos de morfologia, ecologia e comportamento, indispensáveis para decisões sistemáticas adequadas uma vez, que teriam impacto não apenas sistemático mas, para as estratégias de controle. As colônias de triatomíneos do SESA revelaram-se importante fonte de material para estudos sistemáticos de triatomíneos, pois compreendem amostras significativas de várias populações triatomínicas da América, principalmente de espécies consideradas vetores principais do mal de Chagas como Triatoma infestans (Klug, 1834), Panstrongylus megistus (Burmeister, 1835), Rhodnius prolixus Stål, 1859 e Triatoma brasiliensis Neiva, 1911. Algumas questões sistemáticas relativas a origem e relacionamento filogenético dos triatomíneos continuam em aberto; novos reagrupamentos serão necessários para que a Subfamília continue válida; Análises mais completas, com a inclusão de representantes das tribos Alberproseniini, Bolboderini e Cavernicolini, são ainda necessárias. / The insects of the Triatominae subfamily Jeannel, 1919 of Reduviidae (Hemiptera: Heteroptera), also known as triatomine bugs, constitute a widely distributed group in the Neotropical region and including 142 current species and a fossil one, distributed in 18 genera. They are strict hematophagic insects in all phases of their life cicle and recognized vectors of the Chagas disease. This disease is considered one of the most serious Health problem in Latin America, with about 12 the 14 million of chagasic individuals, 60 million people living at risk and about 20,000 cases/year in 18 Central and South American countries. In this study mitocondrial 16S and CytB nucleotide sequences were analyzed in populations of triatomine bugs of the genera Panstrongylus Berg, 1879, Rhodnius Stål, 1859 and Triatoma Laporte, 1832 from colonies maintained in the Insectary of Special Health Service of Araraquara - SESA (acronym in Portuguese), Araraquara- SP, comparing them with sequences of the same available genes deposited in the GenBank. The obtained fragments varied from 311 to 317 bp (16S gene) and 393 pb (CytB). Low intra-specific variation among the genetic distance of the 16S gene, while the CytB gene revealed a higher polymorphism, being able to be used in geographic population studies. The generated sequences were aligned with sequences of the same genes for other triatomine bugs and also with Arilus cristatus Linaeus, 1763 (16S and CytB) and Oncerotrachelus sp Stål, 1868 (16S). The relationships among the species had been evaluated by the methods of Distance (Neighbor Joining), Maximum Parsimony and Maximum Likelihood. The analyses of fragments for the two genes had demonstrated the paraphily of Rhodniini and Triatomini, confirming previous results. It was hypothesized the possible origin of the Neotropical "Triatomas" from derivations of Nearctic triatomes, verified for the narrow genetic relation of Panstrongylus and Triatoma vitticeps (Stål, 1859) with the North-Center American branch of Triatoma by the relationships with T. protracta (Uhler, 1894), D. maxima (Uhler, 1894) and T. dimidiata Latreille, 1811. It is known the first sequence of nitrogen bases of fragments of the 16S gene for Triatoma sherlocki Papa, Jurberg, Carcavallo, Cerqueira e Barata, 2002. The results had shown the utility of 16S and CytB as markers of species and of triatomine populations and their importance in systematic and taxonomy questions. However, demands one high degree of security and control of contamination. There is a necessity of new studies involving other molecular markers and the use of classic systematic characters of morphology, ecology and behavior, indispensable for systematic decisions adjusted a time, that would have not only systematic impact but, for the control strategies. The colonies of triatomine of the SESA had shown important source of material for systematic studies of this kind of insect, since they include significant samples of triatomine populations of America, mainly of species considered the main vectors of the Chagas disease such as Triatoma infestans (Klug, 1834), Panstrongylus megistus (Burmeister, 1835), Rhodnius prolixus Stål, 1859 and Triatoma brasiliensis Neiva, 1911. Some systematic questions related to the origin and phylogenetic relationship of the triatomine bugs have kept opened; new regroupings will be necessary so that the Subfamily continues valid; more complete analyses, with the inclusion of representative members of the Alberproseniini, Bolboderini and Cavernicolini tribes, are still necessary.

The human microbiome - defined as the microbial communities that live in and on our bodies - is emerging as a key factor in human diseases. The expanding research field that investigates the role of the microbiome on human cancer development, termed oncobiome, has led to important discoveries such as the role of Fusobacterium nucleatum in colorectal cancer carcinogenesis and tumor progression. Motivated by these discoveries, this thesis studied the oncobiome from different perspectives, investigating whether alterations to microbial profiles were associated with disease status or an adverse response to treatment. We used both biopsy tissue samples and 16S rRNA amplicon sequencing (N = 36), as well as privately and publicly available fecal whole metagenomes (N = 764) to investigate microbiome-colorectal cancer (CRC) associations. We observed significant increases in species richness in CRC, regardless of sample type or methodology, which was partially due to expansions of species typically from the oral cavity, as well as an overabundance of specific taxa such as Bacteroides fragilis, Fusobacterium, Desulfovibrio and Bilophila in CRC. Functional potential analysis of CRC metagenomes revealed that the choline trimethylamine-lyase (cutC) gene was over-abundant in CRC, with the strength of association dependent on four identified sequence variants, pointing at a novel potential mechanism of CRC carcinogenesis. Predictive microbiome signatures trained on the combination of multiple datasets showed very high and consistent performances on distinct cohorts (average AUC 0.83, minimum 0.81). To investigate the microbiomes role in response to treatment, we profiled microbial communities of gastric wash samples in gastric cancer patients (N = 36) before and after neoadjuvant chemotherapy through 16S rRNA amplicon sequencing. Gastric wash microbial communities presented remarkably high inter-individual variation, with significant decreases in richness and phylogenetic diversity after treatment and associations with pH, pathological response and sample collection. The most abundant genera found in patients before or after chemotherapy treatment included Streptococcus, Prevotella, Rothia and Veillonella. Despite limitations inherent to differing experimental choices, this thesis provides microbiome signatures that can be the basis for clinical prognostic tests and hypothesis-driven mechanistic studies, as well as supporting the role of the human oral microbiome in whole-body diseases. / O microbioma humano - definido como as comunidades microbianas que vivem sobre e dentro do corpo humano - está se tornando um fator cada vez mais importante em doenças humanas. O campo de estudo que investiga o papel do microbioma no desenvolvimento do câncer humano, denominado oncobioma, está crescendo e já levou a importantes descobertas como o papel da espécie Fusobacterium nucleatum na carcinogênese e progressão tumoral de tumores colorretais. Motivado por estas descobertas, esta tese de doutorado analisou o oncobioma por diferentes perspectivas, investigando se alterações nos perfis microbianos estavam associados à presença da doença ou a uma resposta adversa ao tratamento. Usamos tanto amostras de tecidos de biópsias e o sequenciamento do gene 16S rRNA (N = 36), quanto metagenomas fecais públicos e privados (N = 764), para investigar associações entre o microbioma e o câncer colorretal (CCR). Observamos um aumento significativo da riqueza microbiana no CCR, independentemente do tipo da amostra ou metodologia, que era em parte, devido ao aumento de espécies tipicamente presentes na cavidade oral. Observamos também um aumento da abundância de táxons específicos no CCR, que incluíam Bacteroides fragilis, Fusobacterium, Desulfovibrio e Bilophila. Analisando o potencial funcional dos metagenomas, encontramos um aumento significativo da enzima liase colina trimetilamina (cutC) no CCR, cuja associação era dependente de 4 variantes de sequência, demonstrando ser um possível novo mecanismo de carcinogênese no CCR. Assinaturas preditivas do microbioma treinadas na combinação dos estudos demonstraram ser altamente preditivas e consistentes nos diferentes estudos (média de AUC 0.83, mínimo de 0.81). Para investigar o possível papel do microbioma na resposta ao tratamento, analisamos os perfis microbianos do suco gástrico de pacientes com câncer gástrico (N = 36) antes e depois do tratamento quimioterápico neoadjuvante. As comunidades microbianas apresentaram uma variabilidade inter-individual notavelmente grande, com diminuições significativas na riqueza e diversidade filogenética pós tratamento, além de estarem associadas principalmente ao pH, mas também à resposta patológica e ao tempo da coleta. Os gêneros mais abundantes encontrados nos pacientes antes ou depois da quimioterapia incluíam Streptococcus, Prevotella, Rothia e Veillonella. Apesar das limitações inerentes às escolhas experimentais, esta tese proporciona assinaturas do microbioma que podem servir de base para testes clínicos prognósticos e estudos mecanísticos, além de dar mais suporte ao papel do microbioma oral em doenças humanas.

Orientador: Ida Maria Foschiani Dias Batista / Resumo: As bactérias Mycobacterium leprae e mais recentemente Mycobacterium lepromatosis são os agentes etiológicos da hanseníase que causam sérios danos neuromotores e podem evoluir para incapacidades irreversíveis. A incidência de casos novos de hanseníase em todo o mundo foi de 2.77/100 mil habitantes. No Brasil, em 2016, foram 2.665 casos somente do Estado de Mato Grosso na Amazônia Meridional, esses valores representam 88,9/100 mil habitantes no índice geral de detecção para a hanseníase. Foram capturados animais silvestres naturalmente infectados por Mycobacterium leprae e Mycobacterium lepromatosis das Ordens Cingulata, Didelphimorphia, e Rodentia, todos estavam em fragmentos florestais próximos a grupos humanos. Um total 327 amostras de biópsias foram avaliados, dos quais recuperou-se 254, sendo 187 amostras de orelhas, 77 baço, e 63 fígado de 187 animais silvestres das Ordens Cingulata, Rodentia e Didelphimorphia. Após extraídos DNA e RNA de baço, fígado, e orelha, foram avaliados por qPCR para os genes RLEP (enumerador) e 16S rRNA (viabilidade). Três gêneros apresentaram positividade nas orelhas para ambos os genes RLEP e 16S rRNA, sendo 18% para Dasypus (Cingulata), 60% para Proechimys (Rodentia) e 64% para Marmosa (Didelphimorphia). Enquanto que nos testes utilizando PCR multiplex obteve-se 12 amostras positivas para o gene henM referente a Mycobacterium lepromatosis, dos 13 gêneros avaliados apenas Proechimys e Marmosa apresentaram presença para o bacilo. A presença freq... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bacteria Mycobacterium leprae and more recently Mycobacterium lepromatosis are the etiological agents of leprosy that cause serious neuromotor damage and can progress to irreversible impairments. The incidence of new cases of leprosy worldwide was 2.77 / 100 thousand inhabitants. In Brazil, in 2016, there were 2,665 cases of the State of Mato Grosso alone in the Southern Amazon, which represent 88.9 / 100 thousand inhabitants in the general detection index for leprosy. Wild animals naturally infected with Mycobacterium leprae and Mycobacterium lepromatosis from the Cingulata, Didelphimorphia, and Rodentia orders were all captured in forest fragments close to human groups. A total of 327 biopsy specimens were evaluated, of which 254 were recovered, being 187 samples of ears, 77 spleen, and 63 liver of 187 wild animals of the Orders Cingulata, Rodentia and Didelphimorphia. After extracting DNA and RNA from spleen, liver, and ear, they were assessed by qPCR for the RLEP (enumerator) and 16S rRNA (viability) genes. Three genera presented positivity in the ears for both RLEP and 16S rRNA genes, 18% for Dasypus (Cingulata), 60% for Proechimys (Rodentia) and 64% for Marmosa (Didelphimorphia). While in the tests using multiplex PCR, 12 samples were positive for the henM gene for Mycobacterium lepromatosis, of the 13 genera evaluated only Proechimys and Marmosa showed presence for the bacillus. The frequent presence of man in the forest fragments where M. leprae or Mycobacterium lepro... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Os Espodossolos são os solos de maior ocorrência na planície costeira do litoral do Estado de São Paulo e são caracterizados pela presença de um horizonte espódico (Bh ou Bhm). Poucas são as informações relacionadas à gênese destes solos em regiões tropicais, assim como da composição química da matéria orgânica (MO) nos mesmos e da influência dos micro-organismos em sua formação. É possível que micro-organismos envolvidos na degradação seletiva da MO sejam importantes para a gênese de Espodossolos, como observado anteriormente em Espodossolos de Bertioga e Ilha Comprida. O primeiro estudo teve como objetivo avaliar a variação espacial da estrutura das comunidades e a abundância de bactérias e fungos em três perfis de Espodossolos sob drenagem intermediária, nos diferentes horizontes e nas manchas brancas através de PCR-DGGE e quantificação por qPCR dos genes rRNA 16S de bactérias e ITS de fungos. O segundo estudo teve como objetivo avaliar a variabilidade espacial das comunidades de bactérias nos horizontes e nas manchas brancas de Espodossolos sob três regimes de drenagem, e determinar se a diversidade genética e estrutura das comunidades de bactérias estão associadas à composição molecular da MO nessas regiões, através do sequenciamento massivo da região V4 do gene do rRNA 16S de bactéria e análise de compostos orgânicos por pirólise-GC/MS. As estruturas das comunidades bacterianas, determinada por PCR-DGGE, nos diferentes horizontes de cada perfil foram mais similares entre si do que nos mesmos horizontes em diferentes perfis de Espodossolos. A estrutura das comunidades fungos não apresentou diferenças significativas, independente da localidade do perfil e profundidade dos horizontes. A abundância de cópias do gene rRNA 16S e região ITS, determinada por qPCR, foi maior no horizonte A do que no horizonte Bh, para os três perfis de Espodossolos estudados. Apesar de não haver diferenças significativas na estrutura das comunidades, grupos específicos de bactérias e fungos podem estar envolvidos na degradação seletiva da matéria orgânica nos diferentes horizontes, bem como nas manchas brancas e suas adjacências. A estrutura das comunidades de bactérias, determinada por sequenciamento massivo do gene rRNA 16S, nos horizontes mais superficiais (A e AE) foi distinta daquela observada nos horizontes mais profundos (EB, BE e Bh). Porém, as comunidades bacterianas nas manchas brancas e suas regiões adjacentes foram mais similares entre si, do que em relação as comunidades bacterianas nos horizontes, em todos os perfis analisados, independente do regime de drenagem. Acidobacteria, Proteobacteria e Actinobacteria foram os filos mais abundantes nos solos estudados. Actinobacteria e Alphaproteobacteria mostraram associação positiva com moléculas orgânicas derivadas da pirólise da lignina, as quais foram mais abundantes nos horizontes superficiais (A e AE), enquanto Acidobacteria mostrou associação positiva com compostos mais recalcitrantes encontrados em horizontes mais profundos (Bh), sugerindo um papel específico e diferenciado de cada grupo bacteriano na degradação de compostos orgânicos específicos. Os resultados desses estudos sugerem que grupos bacterianos específicos podem estar envolvidos na gênese de Espodossolos através da degradação de compostos orgânicos específicos em diferentes horizontes. / Podzols are highly frequent soils in the coastal plains of the São Paulo State, and are characterized by the presence of a spodic horizon (Bh or Bhm). Studies on the pedogenetic processes in Podzols of tropical regions are scarce, as well as studies on the molecular characterization of their organic matter (OM) and on the microorganisms involved in their genesis. It is possible that microorganisms involved in the selective degradation of the soil OM are important for the genesis of Podzols, as previously observed in Podzols of Bertioga and Ilha Comprida. The aim of the first study was to evaluate the spatial variation of the community structure and abundance of bacterial and fungi in the different horizons, bleached mottles and their immediate vicinity of three Podzol profiles under intermediary drainage regime, using PCR-DGGE and qPCR of the bacterial rRNA 16S gene and fungal ITS region. The aim of the second study was to determine the spatial variability of the bacterial communities in the horizons and bleached mottles of Podzols under three drainage regimes, and whether the bacterial genetic diversity and community structure were associated to the molecular OM composition, using high-throughput sequencing of the V4 region of the bacterial 16S rRNA gene and analyses of organic compounds by pyrolysis GC/MS. The structure of bacterial communities, determined by PCRDGGE, in the different horizons of each soil profile were more similar to each other than in the same horizons of different soil profiles. The fungal community structures did not show significant differences, independent of the soil profile location and horizons depth. Abundance of copies of the bacterial 16S rRNA gene and fungal ITS region, determined by qPCR, was higher in the A horizon than in the Bh horizon, for the three Podzol profiles studied. Even though there were no significant differences in community structures, specific groups of bacteria and fungi may be involved in the selective degradation of organic matter in different horizons, bleached mottles and their immediate vicinity. The bacterial community structures, determined by highthroughput sequencing of the 16S rRNA gene, in the surface horizons (A and AE) were distinct of that in the deeper horizons (EB, BE and Bh). However, the bacterial community structures in the bleached mottles and their immediate vicinity were more similar to each other than to the community structures in the horizons, in all profiles studied, regardless of the drainage regime. Acidobacteria, Proteobacteria and Actinobacteria were the most abundant phyla in the soils studied. Actinobacteria and Alphaproteobacteria showed a positive relationship organic compounds derived from lignin degradation, which were more abundant in the surface horizons (A and AE), whereas Acidobacteria showed a positive relationship with more recalcitrant compounds detected in deeper horizons (Bh), suggesting a specific and distinct roles of each bacterial group in the degradation of specific organic compounds. The results of these studies suggest that specific bacterial groups may be involved in the genesis of Podzols by degrading specific organic compounds in different horizons.

A cana-de-açúcar é uma das principais culturas do sistema agrícola brasileiro, e apresenta-se atualmente em plena expansão. Porém o uso do solo e a implementação de diferentes tecnologias de manejo têm originado alterações no equilíbrio ambiental, onde importantes interações microbianas ocorrem de forma essencial para o desenvolvimento vegetal. Dentre a vasta diversidade de microrganismos do solo, destacam-se os fungos micorrízicos, organismos intimamente associados as raízes das plantas, auxiliando a mesma, dentre outras formas, na obtenção de água e nutrientes. Estes fungos, no entanto, interagem também com outros organismos do solo, como por exemplo, com a comunidade bacteriana presente neste ambiente. Desta forma, o presente trabalho buscou estudar a dinâmica de interação entre cana-de-açúcar e o fungo micorrízico arbuscular (FMA) G.clarum em solos com diferentes composições da comunidade bacteriana. A metodologia utilizada foi a \'diluição para extinção\', onde diluições seriadas (10-1; 10-3; 10-6 e 10-9) de um solo natural foram usadas para inocular o solo estéril. Sobre esta base, foi monitorada pelo período de 60 dias, a colonização da planta pelo FMA e a estruturação das comunidades bacterianas. Como resultado, foi observada uma maior colonização das raízes de cana-de-açúcar para os tratamentos inoculada com menores diluições da comunidade original (solo natural e diluições 10-1 e 10-3), sendo da mesma forma observada uma distinção entre as comunidades bacterianas destes tratamentos para os demais. Estabelecendo correlações entre os grupos microbianos e as taxas de colonização micorrízica, foi possível nomear, com base no sequenciamento massivo da região V6 do gene ribossomal 16S DNAr, a alteração conjunta da micorrização com mudanças nos grupos de Actinobacteria,Bacteriodetes,Firmicutes,Proteobacteria,Verrucomicrobiae Acidobacteria. Concluindo, este trabalho demonstra a dependência que um processo importante, como a micorrização, possui da comunidade bacteriana do solo, e indica que em áreas degradadas, com menores níveis de diversidade bacteriana, tal processo pode ocorrer com menor eficiência. / Sugarcane is an important Brazilian agricultural system crop and presents currently booming. Nevertheless, land use, and implementation of different management technologies have originated changes in environmental balance, where important microbial interactions occur as essential for plant development. Among the wide diversity of soil microorganisms, the mycorrhizal fungi is highilighted as organisms closely associated with plant roots, helping plants, in any way, to obtain water and nutrients. These fungi however, also interact with other soil organisms, such as for example, bacterial community in these environments. Thus, the present work aimed to study the dynamics of interaction between sugarcane and arbuscularmycorrhizal fungi (AMF) Glomusclarum in soils with different compositions of the bacterial community. The methodology used was \"dilution to extinction\", where serial dilutions (10-1, 10-3, 10-6 and 10-9) of a natural soil were used to inoculate a sterile soil. On this basis, were monitored along a period of 60 days, plant colonization by AMF, and structure of bacterial communities. As a result, we observed a higher colonization of roots of cane sugar for treatments inoculated with lower dilutions of the original community (natural soil and dilutions 10-1 and 10-3), and likewise observed a distinction between these bacterial communities treatments to others. Establishing correlations between microbial groups with observed rates of colonization, it was possible to name, based on the massive sequencing of the region V6 ribosomal gene 16S rDNA, the joint amendment of mycorrhiza with changes in groups of Actinobacteria; Bacteriodetes; Firmicutes, Proteobacteria; Verrucomicrobia and Acidobacteria. In conclusion, this work demonstrates the dependence of an important process, as the AMF, has tosoil bacterial community, and indicates that degraded areas, with lower levels of bacterial diversity, such a process can occur with lower efficiency.