Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-25 / Associação Fundo de Incentivo à Psicofarmacologia (AFIP) / Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID/FAPESP) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os genes Periods (Per1-3) são importantes na geração da ritmicidade circadiana. Mutações nestes genes têm fortes efeitos sobre o ritmo circadiano e estão associados com distúrbios de sono em humanos. Dentre estes genes, o Per3 tem uma característica peculiar, a presença de uma repetição em tandem de número variável na região codificadora. Esta repetição em tandem está associada com o cronotipo (matutino / vespertino), com Síndrome da fase atrasada e homeostase do sono. Sabe-se que o tamanho dessas repetições em tandem varia entre espécies diferentes, sendo que cada repetição tem o tamanho de 54 nucleotídeos. No genoma de sagüi (Callithrix jacchus), esta região possui sete repetições, enquanto que em outros primatas, esta mesma região possui diferentes tamanhos e pode variar de três a cinco repetições. A caracterização e anotação do gene Per3 em outros primatas (como em Homo sapiens) já é bem conhecida, entretanto, tem-se a falta de caracterização e anotação completa do gene Period3 em Callithrix jacchus. Dado o cenário e fatores descritos, e considerando o organismo sagüi um primata de interesse para uso como organismo modelo em diversos estudos na área de ritmos biológicos, apresenta-se neste projeto a caracterização completa do gene Per3 em Callithrix jacchus. Nesta caracterização inclui: a definição de regiões de éxons e regiões de íntrons, pesquisa de polimorfismo, análise de neutralidade, identificação e análise de elementos transponíveis e RNA não-codificante, e comparação do comprimento da região de repetição em tandem entre os primatas do novo mundo. O gene Per3 em sagüi tem 74.739 pares de basess e tem uma pontuação de alinhamento de 77, quando alinhada com a seqüência do gene humano, e 97, quando alinhada com a seqüência de sagüi disponível na plataforma da Universidade da Califórnia Santa Cruz. Há três ilhas CpG e 20 sítios de ligação de fatores de transcrição, identificadas por análises in silico, na região promotora deste gene em sagüi. Ainda foram identificadas 115 inserções de elementos transponíveis no gene Per3, sendo os Long interspersed nuclear elements e os Short interspersed nuclear elements as classes dominantes. Sobre RNA não codificantes foram obtidos 102 possíveis candidatos por meio da predição feita via técnicas de bioinformática que usam a abordagem de análise comparativa com outros primatas. Na região da repetição em tandem, foram encontrados cinco polimorfismos de nucleotídeo único e quatro destes são não-sinônimos. Quando esta região de repetição foi examinada para se verificar polimorfismos de comprimento, apenas um sagüi (em oitenta) apresentou heterozigozidade (sete e seis repetições). Nenhuma repetição em tandem foi encontrada em mamíferos não-primatas. Em primatas do novo mundo existem variações no comprimento desta região de repetição que vão de duas a onze repetições. O seqüenciamento e caracterização do gene Per3 em sagüi permitirá a diversos outros futuros estudos comportamentais usando este animal como organismo modelo. / The Periods genes (Per1-3) are important in the generation of circadian rhythms. Mutations in these genes have strong effects on the circadian rhythm and are associated with sleep disorders in humans. Among these genes, Per3 has a special feature, the presence of a variable number in tandem repeat in the coding region. This repeat in tandem is associated with diurnal preference (morning / afternoon), with DSPS and sleep homeostasis. It is known that the length of these repeats in tandem varies among different species; being that the length of each repetition is 54 nucleotides. In the genome of marmosets (Callithrix jacchus), this region has seven repeats, whereas in other primates, this same region has different lengths and can vary from three to five repetitions. The characterization and annotation of Per3 gene in other primates (as in Homo sapiens) is already well known, however, there has been a lack of characterization and annotation of the Period3 in Callithrix jacchus. In this scenario and considering marmoset as a primate of interest for use as a model organism in several studies in the field of biological rhythms, this project presents a complete characterization of Per3 gene in Callithrix jacchus. In this characterization was included: the definition of exons´ and introns´ regions, the search for polymorphism, the analysis of neutrality, the identification and analysis of transposable elements and non-coding RNA, and comparing the length of the variable number in tandem repeat between New World primates. The Per3 in marmoset has 74,739 base pairs and has an alignment score of 77, when aligned with the sequence of the human gene, and 97, when aligned with the sequence of marmoset available on the platform of the University of California Santa Cruz. Three CpG islands and 20 transcription factors binding sites were identified, by in silico analysis, in the promoter region of this gene in the marmoset. Were also identified 115 insertions of transposable elements in Per3 gene, and the long interspersed nuclear elements and short interspersed nuclear elements of the dominant classes. About non-coding RNA, 102 possible candidates were obtained through the prediction via bioinformatics techniques that use the analysis approach of comparison with other primates. In the region of repeat in tandem, were found five single nucleotide polymorphisms and four of these are non-synonymous. When this region of repeat was examined to verify the polymorphism length, only one marmoset (in eighty) showed to be heterozygous (seven and six replicates). No variable number repeat in tandem was found in non-primate mammals. In the new world primates there are variations in the length of this repeat region, ranging from two to eleven repeats. The sequencing and characterization of the gene Per3 in marmoset will allow several other future behavioral studies using this animal as a model organism. / FAPESP: 04/15837-4 / CEPID/FAPESP: 98/143003-3 / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

A MUC1 (MUC1) e a osteopontina (SPP1) são glicoproteínas expressas na superfície luminal uterina com funções na proteção e adesão celular. A MUC1 possui função antiadesiva, enquanto a osteopontina desempenha função adesiva. A expressão de ambas é regulada pelo hormônio esteróide progesterona. Durante a fase receptiva do útero, a MUC1 é inibida por este hormônio, enquanto a osteopontina é estimulada. O objetivo deste trabalho é caracterizar o polimorfismo genético destas moléculas e analisar a associação entre o polimorfismo, o diagnóstico de gestação e as diferenças esperadas na progênie (DEP) de várias características em novilhas da raça Nelore (Bos taurus indicus). A amostra foi constituída por 309 novilhas procedentes de duas fazendas participantes do Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore (PMGRN). A amostra da primeira fazenda incluiu 56 novilhas prenhas e foi utilizada para caracterização do polimorfismo e da estrutura do número variável de repetições em tandem (VNTR) MUC1 na raça Nelore. A segunda amostra foi constituída por 76 novilhas com resultado positivo de gestação e 156 com resultado negativo de gestação e foi utilizada para caracterização do polimorfismo dos genes MUC1 e SPP1 na raça Nelore, assim como para análise da associação entre os polimorfismos e os fenótipos. O gene MUC1 apresentou 5 alelos constituídos por um VNTR formado por uma seqüência de 60 nucleotídeos. A seqüência da repetição consensus foi idêntica às seqüências descritas em caprinos e em Bos taurus taurus. Descrevemos a seqüência de uma terceira repetição consensu na raça Nelore. O alelo 1 apresentou 10 repetições, o alelo 2 apresentou 12 repetições, o alelo 3 apresentou 15 repetições, o alelo 4 foi formado por 18 repetições, e o alelo 5 apresentou 24 repetições. O alelo com menor número de repetições apresentou a maior freqüência, sendo 0,70 na amostra do 1º grupo e 0,80 na amostra do 2º grupo. Os alelos 2, e 3 tiveram a segunda e terceira maior freqüência, sendo seguidos pelos alelos 4 e 5. A análise estatística não evidenciou associação entre o polimorfismo do gene MUC1 e o diagnóstico de gestação e entre o polimorfismo e os valores das diferenças esperadas na progênie das características consideradas economicamente importantes. Na amostra referente às novilhas da segunda fazenda, não identificamos o polimorfismo de nucleotídeo simples no íntron 4 (T/C) do gene SPP1 da osteopontina, como descrito na raça Holandesa. Sugerimos que a ausência deste polimorfismo possa constituir uma característica específica em Bos taurus indicus. Porém, dada a associação já descrita entre polimorfismo do gene SPP1 e características de crescimento, não descartamos a hipótese de que, assim como o MUC1, tenha ocorrido uma seleção indireta devido aos critérios aplicados pelo Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore. / MUC1 (MUC1) and osteopontin (SPP1) are glycoproteins expressed in the uterine luminal surface with predict functions in protection and cell adhesion. MUC1 has anti-adhesive role and osteopontin has adhesive role. The expression of both molecules is regulated by the steroid hormone, progesterone. During the receptive period for embryo implantation in the uterus, MUC1 is inhibited by progesterone and the osteopontin is stimulated. The objective of this work is to characterize the genetic polymorphism of these molecules, and to characterize associations between the polymorphisms, gestation rate and the expected progeny difference (EPD) in the Nelore breed (Bos taurus indicus). The study group comprised 309 heifers derived from two participating farms of the Nelore Cattle Breeding Program (PMGRN). The first farm provided 56 fertile female for the study for the characterization of the MUC1 polymorphism and the variable number of tandem repeats (VNTR) genomic structure in the Nelore breed. The second farm contributed 76 heifers with confirmed gestation and 156 no-pregnant female that were used to characterize both gene polymorphisms and to analyze the association between the MUC1 and SPP1 polymorphisms and the phenotypes. The MUC1 gene presented five alleles caused by length differences generated by a VNTR of 60 nucleotides. The consensus repeat sequence was identical to the caprine and Bos taurus taurus sequence. In this study we described the sequence of the third consensus repeat in the Nelore breed. Allele 1 presented with 10 repeats, allele 2 presented with 12 repeats, allele 3 presented with 15 repeats, allele 4 had 18 repeats and allele 5 had 24 repeats. Allele 1 had the smallest size and was the most frequent (0.70) in the group 1 and 0.80 in the group 2. Alleles 2 and 3 were the next most frequent followed by alleles 4 and 5. The ?2 test showed that the polymorphism was not significantly associated with the diagnostic of gestation and the EPD values. In this Nelore study group it was not possible to identify the single nucleotide polymorphism (T/C) of the SPP1 gene previously described in Holstein breed. The absence of this polymorphism could be specific to the Nelore cattle. However, considering the correlation between the SPP1 polymorphism and growth parameters, an indirect selection could happen due to the established criteria within the Nelore Cattle Breeding Program.

A MUC1 (MUC1) e a osteopontina (SPP1) são glicoproteínas expressas na superfície luminal uterina com funções na proteção e adesão celular. A MUC1 possui função antiadesiva, enquanto a osteopontina desempenha função adesiva. A expressão de ambas é regulada pelo hormônio esteróide progesterona. Durante a fase receptiva do útero, a MUC1 é inibida por este hormônio, enquanto a osteopontina é estimulada. O objetivo deste trabalho é caracterizar o polimorfismo genético destas moléculas e analisar a associação entre o polimorfismo, o diagnóstico de gestação e as diferenças esperadas na progênie (DEP) de várias características em novilhas da raça Nelore (Bos taurus indicus). A amostra foi constituída por 309 novilhas procedentes de duas fazendas participantes do Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore (PMGRN). A amostra da primeira fazenda incluiu 56 novilhas prenhas e foi utilizada para caracterização do polimorfismo e da estrutura do número variável de repetições em tandem (VNTR) MUC1 na raça Nelore. A segunda amostra foi constituída por 76 novilhas com resultado positivo de gestação e 156 com resultado negativo de gestação e foi utilizada para caracterização do polimorfismo dos genes MUC1 e SPP1 na raça Nelore, assim como para análise da associação entre os polimorfismos e os fenótipos. O gene MUC1 apresentou 5 alelos constituídos por um VNTR formado por uma seqüência de 60 nucleotídeos. A seqüência da repetição consensus foi idêntica às seqüências descritas em caprinos e em Bos taurus taurus. Descrevemos a seqüência de uma terceira repetição consensu na raça Nelore. O alelo 1 apresentou 10 repetições, o alelo 2 apresentou 12 repetições, o alelo 3 apresentou 15 repetições, o alelo 4 foi formado por 18 repetições, e o alelo 5 apresentou 24 repetições. O alelo com menor número de repetições apresentou a maior freqüência, sendo 0,70 na amostra do 1º grupo e 0,80 na amostra do 2º grupo. Os alelos 2, e 3 tiveram a segunda e terceira maior freqüência, sendo seguidos pelos alelos 4 e 5. A análise estatística não evidenciou associação entre o polimorfismo do gene MUC1 e o diagnóstico de gestação e entre o polimorfismo e os valores das diferenças esperadas na progênie das características consideradas economicamente importantes. Na amostra referente às novilhas da segunda fazenda, não identificamos o polimorfismo de nucleotídeo simples no íntron 4 (T/C) do gene SPP1 da osteopontina, como descrito na raça Holandesa. Sugerimos que a ausência deste polimorfismo possa constituir uma característica específica em Bos taurus indicus. Porém, dada a associação já descrita entre polimorfismo do gene SPP1 e características de crescimento, não descartamos a hipótese de que, assim como o MUC1, tenha ocorrido uma seleção indireta devido aos critérios aplicados pelo Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore. / MUC1 (MUC1) and osteopontin (SPP1) are glycoproteins expressed in the uterine luminal surface with predict functions in protection and cell adhesion. MUC1 has anti-adhesive role and osteopontin has adhesive role. The expression of both molecules is regulated by the steroid hormone, progesterone. During the receptive period for embryo implantation in the uterus, MUC1 is inhibited by progesterone and the osteopontin is stimulated. The objective of this work is to characterize the genetic polymorphism of these molecules, and to characterize associations between the polymorphisms, gestation rate and the expected progeny difference (EPD) in the Nelore breed (Bos taurus indicus). The study group comprised 309 heifers derived from two participating farms of the Nelore Cattle Breeding Program (PMGRN). The first farm provided 56 fertile female for the study for the characterization of the MUC1 polymorphism and the variable number of tandem repeats (VNTR) genomic structure in the Nelore breed. The second farm contributed 76 heifers with confirmed gestation and 156 no-pregnant female that were used to characterize both gene polymorphisms and to analyze the association between the MUC1 and SPP1 polymorphisms and the phenotypes. The MUC1 gene presented five alleles caused by length differences generated by a VNTR of 60 nucleotides. The consensus repeat sequence was identical to the caprine and Bos taurus taurus sequence. In this study we described the sequence of the third consensus repeat in the Nelore breed. Allele 1 presented with 10 repeats, allele 2 presented with 12 repeats, allele 3 presented with 15 repeats, allele 4 had 18 repeats and allele 5 had 24 repeats. Allele 1 had the smallest size and was the most frequent (0.70) in the group 1 and 0.80 in the group 2. Alleles 2 and 3 were the next most frequent followed by alleles 4 and 5. The ?2 test showed that the polymorphism was not significantly associated with the diagnostic of gestation and the EPD values. In this Nelore study group it was not possible to identify the single nucleotide polymorphism (T/C) of the SPP1 gene previously described in Holstein breed. The absence of this polymorphism could be specific to the Nelore cattle. However, considering the correlation between the SPP1 polymorphism and growth parameters, an indirect selection could happen due to the established criteria within the Nelore Cattle Breeding Program.