Resumo: O lodo de esgoto tem sido utilizado como fertilizante orgânico em substituição ao fertilizante químico. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de lodo de esgoto, oriundo da Estação de Tratamento de Barueri em São Paulo, sobre a população bacteriana do solo através da análise de microarranjo de DNA. Os tratamentos foram sem adição e com adição de lodo de esgoto, sendo este adicionado em quantidades equivalentes a uma e a oito vezes a dose de Nitrogênio mineral recomendada para o cultivo de milho. As amostras de solo foram coletadas no Campo Experimental da Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna (SP), em áreas que já vem sofrendo aplicações de lodo similar por 5 anos. As coletas foram feitas seis dias antes da aplicação do lodo, época referente ao final da primavera; e 67 dias após a aplicação do lodo, época referente ao final do verão e antecedente ao plantio do milho. Para a análise da comunidade bacteriana foi construído um microarranjo ambiental em lâmina de vidro contendo 1560 seqüências parciais do gene 16S rRNA de procariotos. Avaliaram-se também os teores totais P, Cu, Fe, Mn, Zn e S acumulados nos solos após a aplicação do lodo. A técnica de microarranjo foi eficiente para avaliar as alterações na comunidade bacteriana. E pode ser observada uma grande variação na população de bactéria, principalmente nos solos tratados com altas doses de lodo. / Abstract: Sewage sludge has been used as organic fertilizers to replace in substitution chemical fertilizer. The objective of this study was to evaluate the effect of sewage sludge from the Station of Treatment of Barueri São Paulo State on the structure of the bacterial communities through DNA microarray analysis. The treatments were without addition sewage sludge and an N supply to one and eight times the dose of N recommended for mineral fertilization in maize. Soil samples were collected on Experimental Area of the Embrapa Environment, in Jaguariúna, São Paulo State, at the end of the spring, six days before sewage sludge application and at the end of the summer, 67 days after the treatment applications), before the maize plantation. In order to analyze bacterial communities it was constructed a glass slide microarray environmental with 1.560 partial sequences of the gene 16S rRNA from prokaryotes that have been the majority different and from bacteria. The total contents of Cu, Mn, Ni, Pb and Zn accumulated in the soil after sewage sludge application was evaluated through out chemical analyses. Great variation in the bacterial population was found, mainly in the soil treated with the higher dose of sewage sludge. The DNA microarray technique was efficient to evaluate the alterations on the bacterial communities. / Orientador: Lúcia Maria Carareto Alves / Coorientadora: Eliana Gertrudes Macedo Lemos / Banca: Siu Mui Tsai / Banca: Viviane helena Pellizari / Banca: Maria Benincasa Vidotti / Banca: João Suzuki / Doutor

Orientador: Katia Denise Saraiva Bresciani / Coorientador: Luiz da Silva Vieira / Coorientador: Marcelo Vasconcelos Meireles / Banca: Márcia Benedita de Oliveira Silva / Banca: Jancarlo Ferreira Gomes / Banca: Luis Antonio Mathias / Banca: Gilson Helio Toniollo / Resumo: O presente estudo teve como objetivo avaliar a ocorrência da infecção e realizar a caracterização molecular de Cryptosporidium spp. em caprinos jovens do município de Quixadá, Ceará, Brasil. Participaram do estudo um total de 400 animais, com idade entre três e 360 dias, com e sem padrão racial definido, nos quais 154 eram machos e 246 fêmeas, procedentes de 25 estabelecimentos rurais distribuídos em três circuitos. Amostras de fezes foram obtidas diretamente da ampola retal dos cabritos e cadastradas de acordo com o aspecto e a coloração. Uma quantidade de 200 mg de cada amostra foi distribuída em microtubos de 2 mL e congeladas "in natura" a -20 °C, até o momento das extrações de DNA genômico do parasito com auxílio de kit comercial. Todas as amostras foram submetidas a "Nested"-PCR para amplificação de fragmentos do gene da subunidade 18S RNA ribossômico. As positivas nesta amplificação foram testadas na "Nested"-PCR com os genes actina e HSP 70. As amostras que tiveram amplificação nesses três genes foram submetidas a "Nested"-PCR em triplicata e posterior sequenciamento nas direções "sense" e "anti-sense". A ocorrência da infecção por Cryptosporidium spp. em cabritos de Quixadá foi de 7,50% (30/400) e 64,00% (16/25) das propriedades tinham cabritos positivos. O distrito Tapuiará foi o que apresentou maior número de animais positivos, e a frequência no período seco e chuvoso foi de 9,55% (19/199) e 5,47% (11/201), respectivamente (P = 0,1218). Das 30 amostras de fezes positivas, 50,00% (15/30) tinham aspecto normal e 70,00% (21/30) coloração normal, sugerindo que cabritos assintomáticos eliminam oocistos no ambiente. Não foi observada positividade para Cryptosporidium spp. em animais com 301 a 360 dias. Por meio do sequenciamento foi possível identificar que as espécies do coccídio detectadas nas fezes dos cabritos foram Cryptosporidium xiaoi ... / Abstract: The present study aimed to evaluate the occurrence of infection and perform molecular characterization of Cryptosporidium spp. in goats kids from the town of Quixadá - state of Ceará - Brazil. A total of 400 animals, 154 males and 246 females, with aged between three and 360 days, with and without defined breed, from 25 farms distributed in three circuits, participated in this study. Stool samples were obtained directly from the goats rectum and registered in accordance to their appearance and coloring. An amount of 200 mg of each sample, were distributed in micro tubes of 2 mL and frozen "in nature" at -20 °C until the moment of extraction of the parasite genomic DNA using a commercial kit. All samples were submitted to Nested-PCR to amplify fragments of 18S subunit of ribosomal RNA. The positives samples in this amplification were tested in Nested-PCR with actin and HSP 70 genes. Samples that were amplified in these three genes were subjected to Nested-PCR triplicate and subjected to sequencing in sense and anti-sense directions. The occurrence of the infection by Cryptosporidium in goats kids of the town of Quixadá was 7.50% (30/400) and 64.00% (16/25) of the farms with positive goats. The Tapuiará district showed the highest number of positive animals and the frequency in dry and rainy period was 9.55% (19/199) and 5.47% (11/201), respectively (P = 0.1218). Considering 30 samples of positive stools, 50.00% (15/30) had normal appearance and 70.00% (21/30) normal coloring, suggesting that asymptomatic goats can eliminate oocysts in the environment. It was not observed positivity for Cryptosporidium spp. in animals aged between 301 and 360 days. Through sequencing, it was possible to identify that the species of coccidian found in the feces of the goats are Cryptosporidium xiaoi, Cryptosporidium ubiquitum and Cryptosporidium meleagridis. Different species of protozoa are present in rural farms ... / Doutor

Orientador: Diogo Teruo Hashimoto / Banca: Fernanda de Alexandre Sebastião / Banca: Danielly Veloso Blanck / Resumo: Pacu (Piaractus mesopotamicus) é uma espécie de peixe Neotropical amplamente distribuída nas bacias dos rios Paraná e Paraguai, e uma das espécies de peixe neotropicais de maior valor para a aquicultura. Uma melhor compreensão do genoma do pacu é necessária para o manejo genético na conservação dos estoques naturais e cultivados. O principal objetivo foi identificar SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) gene-associados no transcriptoma de fígado do pacu e, em seguida, aplicar em análises de variabilidade genética e de parentesco visando um manejo adequado desta importante espécie não modelo na aquicultura. O sequenciamento do transcriptoma foi realizado por meio da plataforma Roche/454, que resultou na formação de 4.110 contigs não redundantes. Destes, 2.051 genes foram identificados e funcionalmente anotados a fim de revelar genes relacionados às características econômicas interessantes para a aquicultura. Foram encontrados 464 SNPs localizados em 5'UTR (10.0%), 3'UTR (17.2%) e em regiões CDS (71,1%), e classificados como sinônimos (70,6%) e não sinônimos (29,4%). Foram genotipados 32 SNPs por meio da técnica Sequenom MassARRAY, dos quais alguns estavam relacionados com sistema imune. A variabilidade genética foi estimada em populações de indivíduos selvagens (Rio Paraná) e de indivíduos cultivados em sete pisciculturas do estado de São Paulo (FF1, FF2, FF3, FF4, FF5, FF6 e FF7). Não foram observadas diferenças significativas entre heterozigosidade observada (Hobs) e esperada (Hexp) para cada população. Análises de diferenciação genética mostraram baixo nível de estruturação genética entre as populações (Fst = 0.064, AMOVA = 93,59% da variação dentro de populações, P<0,05). Análises de parentesco mostraram que a maioria das estações de piscicultura possuíam pelo menos 40% de indivíduos aparentados, com risco de endogamia e necessidade de realização de um programa de acasalamentos... / Abstract: Pacu (Piaractus mesopotamicus) is a Neotropical freshwater fish widely distributed in Parana, Paraguay Basin. Wild populations of pacu are threatened by overfishing and it is one of the fish species of highest commercial value for aquaculture. An understanding of the pacu genome is appropriate to genetic management in the conservation of wild and cultivated stocks. The main objective was identify gene-associated SNPs in liver transcriptome of pacu. We used SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) to perform genetic variability and kinship analysis for suitable management of this important non-model species in aquaculture. Transcriptome sequencing was done with the Roche/454 technology and yielded 4,110 non-redundant contigs. Of these, 2,051 genes were identified and functionally annotated to reveal genes correlated to economical traits in aquaculture. We found 464 SNPs in 5'UTR (10.0%), 3'UTR (17.2%) and CDS (71,1%), classified in synonymous (70,6%) and non-synonymous (29,4%). We genotyped 32 feasible SNPs through Sequenom MassARRAY platform and we obtained some SNPs related to immune system. Genetic diversity was estimated in wild individuals (Parana river) and in seven farm fish populations (FF1, FF2, FF3, FF4, FF5, FF6 and FF7). There were no significant differences between observed heterozygosity (Hobs) and expected (Hexp) for each population; and also between observed heterozygosity, expected heterozygosity and minimum allele frequency (MAF), when the population averages were compared (P <0.05). In addition, genetic differentiation analyzes showed low genetic structure of wild and cultivated populations of pacu (Fst = 0.064; AMOVA = 93.59% of the variation within populations; P<0,05). Kinship analysis showed most hatchery stations had at least 40% of related individuals, at risk of inbreeding and the need to perform a directed mating program. Our results showed unprecedented genomic resources for pacu / Mestre

Orientador: Luciana Rossini Pinto / Coorientador: Maximiliano Salles Scarpari / Banca: Michael dos Santos Brito / Banca: Elisson Antônio da Costa Romanel / Banca: Maria Inês Tiraboschi Ferro / Banca: Miguel Angelo Mutton / Resumo: Com o intuito de aumentar o conhecimento da rede gênica envolvida no controle do florescimento em cana-de-açúcar, diferentes cultivares de cana-de-açúcar foram submetidos a tratamentos fotoperiódicos de indução e não indução do florescimento em câmara de fotoperíodo. Aos 5, 10 e 20 dias de indução, a folha +1 e a bainha foliar foram coletadas para a identificação de fragmentos diferencialmente expressos (FDEs) por meio da técnica de cDNA-AFLP entre e dentro dos tratamentos fotoperiódicos. Um total de 162 fragmentos foram selecionados e reamplificados. Destes, 63 FDEs tiveram sucesso na reação de reamplificação e foram clonados e sequenciados. As sequências foram confrontadas com seis bancos de sequências: 1. Transcritos do projeto SUCEST ;2. Proteínas do genoma de sorgo; 3. BAC de cana-de-açúcar; 4. Proteínas do genoma de arroz, 5. Proteínas presentes no Phytozome e 6. NCBI. A busca por similaridade se deu pelo uso da ferramenta BLASTn (e-value 1e-5) nos casos do banco SUCEST e dos BACs de cana-de-açúcar e BLASTx (e-value 1e-5) para os demais bancos. Dentre os 63 FDEs, 23 corresponderam a sequências de genes enquanto os outros 40 representam sequências que não estão depositadas nestes bancos (no hits). A maioria das 23 sequencias apresenta similaridade com genes que codificam proteínas hipotéticas ou preditas em diversos organismos. Com base na análise do domínio da proteína realizada pelo Pfam, seis sequências podem estar associadas ao metabolismo da indução do florescimento. Dentre estas as sequencias LM-19, LM-40 e LM-53 se destacaram. A LM-19 possui similaridade com o gene que codifica uma proteína com o domínio DNAJ sendo que proteína com este domínio é considerada mediador da integração dos sinais do florescimento em Arabidopsis thaliana. LM-40 possui similaridade com o gene que codifica proteína de domínio (F-BOX); estudos indicam forte... / Abstract: In order to increase the knowledge of the gene network involved in sugarcane flowering induction, sugarcane cultivars were submitted to different photoperiod treatments of flowering induction and non-induction in a photoperiod facility. At 5, 10 and 20 days of induction, the +1 leaf and the leaf sheath were collected for the identification of different transcript-derived fragments (TDFs) within and between the photoperiod treatments to apply the cDNA-AFLP technique. A total of 162 TDFs were selected and re-amplified. Of these, 63 TDFs were successful in re-amplification and were cloned and sequenced. The sequences were confronted against 6 sequence databanks (SUCEST transcripts; Sorghum genome proteins; Sugarcane BACs; proteins from rice genome; Phytozome and NCBI). Similarity search was done by using the BLASTn (e-value 1e-5) tool for the SUCEST databank and sugarcane BACs while BLASTx (e-value 1e-5) was use for the other banks. Among the 63 TDFs, 23 corresponded to gene sequences while the remaining 40 represent sequences that are not deposited in these banks (no hits). The majority of the 23 sequences showed similarity with genes coding for hypothetical or predicted proteins of different organisms. Based on the protein domain analysis conducted by Pfam, six sequences may be associated with flowering induction metabolism. Among these: LM-19, LM-40 and LM-53 sequences stood out. LM-19 has similarity to the gene encoding a protein with DnaJ domain. Proteins having this domain are considered as an integrating floral signals mediator in Arabidopsis thaliana. LM-40 has similarity to the gene encoding a protein with (F-BOX) domain. This domain has a strong relationship in flowering induction processes. LM-53 has one of the predicted protein domain similar to the domain of the protein encoded by the CONSTANS gene which governs the expression of FLOWERING LOCUS T (FT), this later one encodes the florigen / Doutor

Orientador: Lucia Galvão de Albuquerque / Coorientador: Daniele Fernanda Jovino Gimenez / Banca: Maurício de Alvarenga Mudadu / Banca: Luciana Correia de Almeida Regitano / Banca: Henrique Nunes de Oliveira / Banca: Rogério Abdallah Curi / Resumo: Mais de 80% da carne bovina brasileira é proveniente de animais de origem zebuína. Este produto é considerado de baixa maciez e reduzido teor de gordura entremeada quando comparado à carne de animais de raças taurinas. Investir na melhoria das características organolépticas como marmoreio e maciez da carne torna-se importante do ponto de vista econômico, pois tratam-se de atributos muito apreciados pelo consumidor. A maciez pode ser medida por meio de análises sensoriais, índice de fragmentação miofibrilar ou força de cisalhamento. Nesse último, um aparelho é utilizado para medir a força necessária para o cisalhamento de uma seção transversal de carne e, quanto maior a força dispensada, menor é a maciez apresentada pelo corte de carne. Outra característica relacionada à qualidade da carne é o marmoreio, que pode ser analisada por meio de escala de graduação visual denominada Quality Grade. No entanto, estas metodologias só podem ser utilizadas após o abate do animal. As técnicas de análise do transcriptoma, como o RNA-Seq, permitem a identificação de genes cuja expressão está relacionada com o controle de características quantitativas e podem ser alternativas na busca pelo melhoramento destes atributos. Com isso, o objetivo deste trabalho foi identificar genes diferencialmente expressos utilizando a técnica RNA-Seq, em tecido muscular de bovinos da raça Nelore, visando contribuir para o conhecimento dos fatores genéticos que estão relacionados com a qualidade da carne. Para i... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: More than 80% of Brazilian beef comes from zebu animals. The Zebu meat show reduced marbling and is considered harder when compared to Taurine meat. The improvement of the organoleptic traits like marbling and meat tenderness is important from an economic point of view, because these attributes are highly appreciated by the consumer. The meat tenderness can be measured by sensory analysis, myofibril fragmentation index or by shear force. This method use an apparatus which measure the force required to shear a cross section of meat. The higher the strength dispensed, lower is the tenderness showed by the cut of meat. Another trait related to meat quality is marbling, which can be analyzed by Quality Grade visual graduation scale. However, these methods can only be performed after the animal was killed. The transcriptome analysis techniques, as RNA-Seq, are able to identify genes whose expression are related to quantitative traits control and can be used as alternative to help the improvement of these traits. Thus, the aim of this study was to identify differentially expressed genes using RNA-Seq, in Nelore cattle muscular tissue, to contribute to the knowledge of the genetic factors that are related to meat quality. We sequenced the mRNA of 40 samples divergently ranked to meat tenderness (20 with hard meat and 20 with tender meat) and sequenced the mRNA of 40 samples divergently ranked to marbling (20 with high and 20 with low marbling). These samples were chosen based on she... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Fábio Tebaldi Silveira Nogueira / Banca: Luiz Fernando Rolim de Almeida / Banca: Michel Georges Abert Vizentz / Resumo: Os MicroRNAs (miRNAs) são pequenos RNAs endógenos não codantes de 20-22 nucleotídeos (nt) que regulam a expressão gênica de genes-alvos. Eles estão envolvidos em diversos aspectos de desenvolvimento da planta, tanto na parte aérea, quanto no sistema radicular. Os miRNAs e seus genesalvos tem uma complementariedade quase perfeita em plantas, sendo que esta complementaridade está relacionada à origem dos genes de miRNAs (genes MIRs). A hipótese mais aceita para a origem dos genes de miRNAs é a "hipótese de duplicação invertida", a qual propõe que os genes de miRNAs surgiram a partir de duplicações invertidas do seus genes-alvos nos genomas vegetais. Muitos genes-alvos de miRNA em plantas codificam para fatores de transcrição, tais como os genes SQUAMOSA Promoter-Binding Protein-Like (SPLs). Alguns membros da família SPL são regulados por ambos os miRNAs, miR156 e miR529. O sítio de reconhecimento destes microRNAs em transcritos de genes SPLs é conservado e difere somente por sete nucleotídeos. Enquanto o miR156 é altamente conservado entre Angiospermas, incluindo arabidopsis, o miR529 aparentemente está presente somente em eudicotiledôneas basais, monocotiledôneas e no musgo Physcomitrella patens. Neste trabalho, foram realizadas duas abordagens para o estudo da via miRNAs/SPL. Na primeira abordagem, foi analisada a evolução e a possível função da via miR529/SPL em monocotiledôneas e eudicotiledôneas. Foi testado o sítio de reconhecimento do miR529b em dois genes SPLs (SPL9 e SPL15) de arabidopsis encontrados bioinformaticamente via geração de plantas transgênicas de arabidopsis superexpressando o precursor de arroz OsMIR529b. As linhagens transgênicas de arabidopsis (OsMIR529b-OE) apresentaram fenótipos vegetativos e reprodutivos similares aos de plantas duplo mutantes de perda de função para os genes SPL9 e SPL15 de arabidopsis (denominado spl9/spl15). Estes ... / Abstract: MicroRNAs (miRNAs) are endogenous small non-coding RNAs of 20-22 nucleotides (nt) in length that regulate the gene expression transcriptionally and posttranscriptionally. They are involved in many aspects of plant development, both in the shoot and in the root systems. MiRNAs and their target genes have an almost perfect complementarily in plants, and this is related to the complementarity of genes origin of miRNAs genes (MIR genes). The most accepted hypothesis for the origin of miRNA genes is the "inverted duplication hypothesis," which proposes that genes of miRNAs arose from inverted duplications of their target genes in plant genomes. Many miRNA target genes in plants encode transcription factors such as SQUAMOSA Promoter-Binding Protein-Like (SPLs). Some SPL family members SPL are regulated by both miRNAs, miR156 and miR529. The recognition site for these microRNAs in SPL transcripts is conserved and only differs by seven nucleotides. While miR156 is highly conserved among Angiosperms, including Arabidopsis thaliana, miR529 is apparently present only in basal eudicots, monocots and in the moss Physcomitrella patens. In this work, were performed two approaches to study miRNA-direct SPL gene regulation. In the first approach, we analyzed the evolution and possible function of the miR529/SPL pathway in monocots and eudicotyledonous. We searched for miR529b recognition sites in SPL genes from core eudicots, such as Arabidopsis thaliana. Interestingly, we found two miR529b-targeted SPLs (SPL9 and SPL15) in Arabidopsis and showed that the recognition sites are functional via the generation of transgenic Arabidopsis plants overexpressing OsMIR529b. OsMIR529b-OE overpressors are phenotipically and molecularly similar to the double mutant spl9/spl15. Our data suggest that miR529b is processed and functional in core eudicots and that this microRNA was recently lost in the evolutionary history of the ... / Mestre

Orientador: Celso Luis Marino / Coorientador: Zengjian Jeffrey Chen / Banca: Jesus Aparecido Ferro / Banca: Claudia Barros Monteiro Vitorello / Banca: Carlos Alberto Labarte / Banca: Ivan de Godoy Maia / Resumo: O Eucalyptus é um dos gêneros mais importantes no setor florestal mundial. Por esse motivo, programas de melhoramento genético florestal são desenvolvidos no intuito de aumentar a produtividade, introduzir características desejáveis e reduzir impactos ambientais. No entanto, características deletérias podem ser incorporadas em determinados cruzamentos nos ciclos de melhoramento, seja por endogamia biparental ou segregação de loci heterozigóticos. As anomalias são um exemplo deste efeito e podem acarretar perdas na produção de mudas, na produtividade e atrasos no desenvolvimento de genótipos elite. Portanto, a identificação e caracterização de genes relacionados às anomalias são muito importantes nos programas de melhoramento. Ao realizar um cruzamento controlado entre dois indivíduos de Eucalyptus grandis, a empresa Suzano Papel e Celulose detectou uma anomalia com segregação mendeliana de 3 (normais) :1 (anormais) na progênie. As plântulas anômalas morrem em poucos meses e diferem significativamente em algumas características morfológicas, como altura, diâmetro da base do caule, dimensões e forma do limbo foliar e número de ramificações laterais. Estudos prévios permitiram identificar uma marca molecular ligada à anomalia que apresentou identidade com genes da superfamília Bet v1, família PR10 (pathogenesis-related protein 10). No entanto, não era claro o envolvimento desta família gênica no desenvolvimento da anomalia. Neste cenário, o presente trabalho teve como objetivo a identificação e caracterização dos genes envolvidos na anomalia detectada. Genes e vias metabólicas, diferencialmente expressos entre os fenótipos contrastantes, demonstraram elevada atividade em processos relacionados à resposta de defesa nas plantas anormais. Tais resultados sugerem que a anomalia é causada pela ativação inadequada do sistema imune da planta (resposta autoimune) associado à incompatibilidade ... / Abstract: Eucalyptus is one of the most important genus in worldwide forestry culture. For this reason forest improvement programs are developed aiming the increase of productivity, the introduction of desirable traits and the reduction of environmental impacts. However deleterious traits can be incorporated in certain crossings through the recurrent improvement cycles either by biparental inbreeding or by segregation of the heterozygous loci. Anomalies are an example of this deleterious effect and they can cause losses in seedling production, productivity and delays in the elite genotypes development. Thus, the identification and characterization of genes related to the anomalies are very important in forest improvement programs. In a controlled cross between two Eucalyptus grandis individuals, the Suzano Papel and Celulose SA company has detected an anomaly with Mendelian segregation ratio of 3 (normal) :1 (abnormal) in the progeny. Abnormal seedlings die in a few months and show significant difference in some morphological characteristics, such as height, stem-base diameter, dimensions and shape of leaf lamina, and number of branches. Previous studies allowed the identification of a molecular marker related to the anomaly that showed identity with Bet v1 superfamily genes, PR10 family (pathogenesis-related protein 10). However, it was not clear the involvement of this gene family in the anomaly. In this scenario, the present study aimed to identify and characterize the genes involved in the detected anomaly. Genes and metabolic pathways, differentially expressed between the contrasting phenotypes, showed high activity of process related to defense response in abnormal plants. These results suggest that the anomaly is caused by the inappropriate activation of the immune system of the plant (autoimmune response) associated with genetic incompatibility. The gene families of thaumatin-like proteins, Bet v1 proteins, and chitinase class I proteins ... / Doutor

Orientador: Fabio Tebaldi Silveira Nogueira / Banca:?? / Resumo: A metilação do DNA está relacionada à regulação gênica, memória celular, silenciamento de elementos transponíveis, imprinting genômico e repressão de pseudoelementos provenientes de sequências duplicadas. Os padrões de metilação são estabelecidos, mantidos e traduzidos em estados funcionais apropriados da maquinaria de metilação do DNA, a qual inclui uma família classificada em três grupos de enzimas do tipo metiltransferases: DNMT1, DNMT3 e DNMT2. A DNA metiltransferase 2 (DNMT2) foi identificada na busca de novos candidatos à uma segunda DNA metiltransferase. Esta enzima não possui função biológica definida, porém, é capaz de metilar tanto DNA quanto RNA, em especial RNA transportadores (tRNAs). A DNMT2 está localizada tanto no núcleo quanto no citoplasma em células humanas, sendo capaz de migrar do núcleo para o citoplasma em resposta a estresses celulares. É provável que a enzima metile o tRNA no citoplasma, possivelmente para protegê-lo contra clivagens em situações de estresse. Quando estas clivagens ocorrem de forma específica, pequenos fragmentos de RNA são gerados (denominados tRFs), fato observado em diversas espécies, incluindo Arabidopsis thaliana. Aparentemente, estes fragmentos de RNA fazem parte de uma nova via de interferência por RNA (RNAi). Contudo, seu papel biológico ainda não foi definido. O objetivo deste trabalho foi determinar a função da enzima DNMT2 de plantas durante o desenvolvimento e em resposta a estresses, além de estabelecer seu possível papel na proteção de tRNAs. Até o momento, foi demonstrado que a enzima AtDNMT2 possuí localização, tanto nuclear quanto citoplasmática e também pode ser visualizada em estruturas que aparentam ser citoesqueletos. Foi possível determinar que AtDNMT2 não atua na proteção do tRNA AspGTC durante estresse oxidativo, porém é positivamente regulada durante diferentes tipos de estresse. A planta mutante dnmt2 não possui... / Abstract: DNA methylation is associated with genetic regulation, cell memory, silencing of transposable elements, genomic imprinting and repression of pseudo-elements coming from duplicate sequences. Methylation patterns are established, kept and translated via an appropriate functional DNA methylation machinery, which includes a family of proteins classified into three methyltransferase enzyme groups: DNMT1, DNMT3 e DNMT2. DNA methyltransferase 2 (DNMT2) was first identified by searching for novel DNA methyltransferase candidates. DNMT2 is highly conserved in different kingdoms and does not have a biological function well defined so far; however, it has been shown that DNMT2 can methylate both DNA and RNA in animal cells, most specifically transfer RNA (tRNA). In human cells, DNMT2 is localized both in the nucleus and in the cytoplasm, being capable to migrate from nucleus to cytoplasm under stress conditions. In the cytoplasm, DNMT2 methylates tRNAs, possibly to protect against cleavage events that occur under stress conditions. When these cleavages occur in a specific pattern, small RNA fragment emerges (tRFs). tRFs are found in several species, including Arabidopsis thaliana. It seems that these tRNA fragments are part of a new RNAi pathway. However, its biological role has not been reveal yet. The aim of this work is to evaluate the possible role(s) of DNMT2 in plant development and stress response and also establish its possible role in tRNA protection. So far we demonstrated that AtDNMT2 has both nuclear and cytoplasmic cellular localization and can also be visualized in what seen to be the cytoskeleton. We determined that AtDNMT2 does not play role in tRNA AspGTC protection under oxidative stress, though AtDNMT2 is up regulated in different stresses. The mutant plant Atdnmt2 does not have obvious phenotype, what makes harder to understand its biological role, leading us to deeper molecular studies. In this context, the present work reveals... / Doutor

Orientador: Maria Isabel Nogueira Cano / Resumo: Os protozoários do gênero Leishmania causam leishmaniose, uma doença tropical negligenciada, que se apresenta de diferentes formas clínicas e que acomete milhões de pessoas no Brasil e no mundo. Até o momento não existe nenhuma vacina ou tratamento eficientes para leishmaniose e por isso, estudos que contribuam para o entendimento da biologia e fisiologia do parasito podem fornecer uma possibilidade de encontrar novos alvos terapêuticos. Este é o caso dos telômeros, cuja função principal é manter a estabilidade do genoma que se perturbada pode afetar diretamente a proliferação ou multiplicação dos parasitos. Os telômeros são estruturas nucleoprotéicas localizadas nas extremidades dos cromossomos, mantidos pela enzima telomerase. Eles são regulados por diversos processos entre os quais se encontram alguns longos RNAs não codificadores (lncRNA). Entre os lncRNAs com função telomérica está o TER (RNA Telomerase) o qual é um dos principais componentes do complexo telomerase, pois contém uma pequena sequência molde a qual é copiada pela telomerase durante a replicação dos telômeros, o TER foi recentemente identificado em Leishmania spp., porém se desconhece a sua função e biogênese. Outro RNA não codificante com função telomérica é o TERRA (Repetições Teloméricas contendo RNA), os quais são essenciais para a manutenção dos telômeros. Até o momento, identificamos a presença do TERRA expressos a partir das extremidades cromossômicas nas diferentes fases de desenvolvimento (amastigot... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Protozoan from Leishmania genus are the etiologic agents of leishmaniasis, a tropical disease that presents different clinical manifestations and affect million people in Brazil and in the world. There are no eficiente vacines nor treatment protocols against leishmaniasis, therefore, it is crucial to improve the knowledge about Leishmania molecular biology and physiology for the development of new therapies. Actually, telomeres have been considered potential molecular targets as they are responsible to maintain genome stability. Leishmania telomeres similarly to other eukaryotes, are nucleoprotein structures found at the end of the chromosomes maintained by telomerase. They can be regulated by different mechanisms such as the action of long non-coding telomeric RNAs (lncRNAs). Among the telomeric lncRNAs are the telomerase RNAcomponent (TER) which is crucial for telomerase activity because it contains the template sequence that is copied by telomerase during telomere elongation. TER was recently identified in Leishmania although there is no information about its function and biogenesis.TERRA, the Telomere Repeat containing RNA is other telomeric RNA that it is involved with telomere length regulation telomere damage response and alterations in the composition of telomeric chromatin and is essential for telomere maintenance. In this work, we identified TERRA transcripts in the three Leishmania developmental stages (amastigote, promastigote e metacyclic). We interrogate three i... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-18Bitstream added on 2014-08-13T18:01:08Z : No. of bitstreams: 1 000738215.pdf: 2151140 bytes, checksum: 2b05dbf911b2b43a03712abe9d9a4c86 (MD5) / A citricultura é uma das principais atividades do agronegócio brasileiro, porém o aumento de doenças na última década tem causado grandes prejuízos a toda a cadeia produtiva. A doença cancro cítrico, causada pela bactéria Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) é um grave problema para o setor, não havendo até o momento método eficaz para o seu controle. Nesse estudo, utilizando RNASeq, foram analisados os perfis transcricionais de dois genótipos hospedeiros contrastantes à doença: laranja doce Pêra-Rio (PR) moderadamente resistente, e Lima Ácida Galego (LG), altamente suscetível, 24, 48 e 72 horas após a infecção com Xac, no intuito de identificar genes das plantas envolvidos na interação patógeno-hospedeiro. Foram encontrados 6.330, 3.478 e 6.795 genes diferencialmente expressos (GDEs) na espécie moderadamente resistente PR, 24, 48 e 72 horas após a inoculação com Xac, respectivamente, quando comparados com seus controles. Na espécie altamente suscetível Limão Galego foram identificados 1.491, 5.621 e 2.145 GDEs após 24, 48 e 72 horas da inoculação com Xac, respectivamente. Através do programa Blast2GO, genes e vias metabólicas de fotossíntese, sinalização celular, síntese hormonais, fatores de transcrição, entre outros, foram encontrados. Esse estudo revelou diferenças associadas à resistência e desenvolvimento a nível molecular em PR e LG em resposta ao cancro cítrico, demonstrando que na espécie moderadamente resistente há uma maior ativação dos mecanismos de defesa. Tais estudos podem ser utilizados para o desenvolvimento de plantas de citros com adequado nível de resistência ao cancro cítrico / The citrus agribusiness is very important to the Brazilian economy, but the increase of diseases in the last decade has caused great economic losses to the sector. The citrus canker, caused by the bacterium Xanthomonas citri subsp. citri (Xac), is a serious disease that attacks all citrus species economically important worldwide and there is not an effective method for its control. In this study, RNASeq was used to analyze the transcriptional profiles of two contrasting citrus genotypes regarding citrus canker susceptibility: sweet orange Pêra Rio (PR), moderately resistant, and Mexican lime ‘Galego´ (ML), highly susceptible. Gene expression were performed in a HiScanSQ System (Illumina) using total RNA isolated from leaves collected 24, 48 and 72 hours after Xac inoculation, with leaves inoculated with water been used as control. It were found 6,330, 3,478 and 6,795 differentially expressed genes (DGEs) in moderately resistant PR specie at 24, 48 and 72 hours after Xac inoculation, respectively, when compared with their controls. In the specie highly susceptible ML, it was identified 1,491, 5,621 and 2,145 DGEs after 24, 48 and 72 hours after Xac inoculation, respectively. Through the program Blast2GO, genes and metabolic pathways related to photosynthesis, cell signaling, hormone synthesis, transcription factors, among others, were found as involved in plant defense. This study revealed differences at the molecular level between PR and ML in response to citrus canker, showing that in the specie moderately resistant there is a greater activation of host defense mechanisms. Such informations can be used for the development of citrus plants with an adequate level of resistance to citrus canker