Les téléostes, le clade possédant le plus d’espèces parmi les vertébrés, emploient une saisissante diversité de mécanismes de détermination du sexe, incluant des mécanismes génétiques et environnementaux. Des études récentes ont identifié de nombreux nouveaux régulateurs génétiquesdu développement sexual des poissons et ont introduit la notion de “terrain de jeux évolutif”. Le but de ce projet de thèse est de donner une vue complète des dynamiques évolutives des déterminants du sexe dans un ordre de téléostes, les Esociformes. Dans notre espèce focale, Esox lucius, nous avons identifié une duplication d’un membre de la famille des TgfB – une famille qui a émergé en tant que fondamentale dans la régulation du sexe chez les téléostes – comme MSD (gène controlant la détermination du sexe). Nous avons obtenu des preuves fonctionnelles du rôle de ce gène en tant que MSD, de son interaction avec des facteurs environnementaux, ainsi que des nouvelles informations sur les processus évolutifsCe gène est perdu dans une population de la même espèce en Amérique du Nord, mais il est conservé parmi les autres Esociformes. En parallèle, d’autres systèmes de détermination du sexe ont été identifiés dans des espèces proches. De plus, dans des clades plus distants comme Umbra et Dallia, le MSD d’Esox n’est pas présent, et d’autres mécanismes implicants de nouveaux MSD ont été identifiés, complefixiant l’histoire évolutive des MSD dans ce groupe, qui reflète la plasticité génétique observée dans les téléostes en général. / Teleost fishes, the most species-rich clade among vertebrates, employs an astonishing diversity of sex-determining (SD) mechanisms, including environmental and genetic systems. Recent studies identified many new genetic regulators in fish sexual development that lead to the notion of an 'evolutionary playground'.This thesis project aims to provide a complete picture of the evolutionary dynamic of SD systems within a small order of teleost, Esociformes. In our focal species Esox lucius, we idenWhile the gene is lost in another population of the same species rapidly possibly during post-glacial recolonization process, it is well conserved among different species. Meanwhile, additional transition of SD system have also been identified in a sister Esox species. Moreover, in the most distant genera Dallia and Umbra, the Esox master SD gene is not present and we found different SD mechanisms with novel SD genes that adds additional layers of complexity to this group, which mirrors the observed high genetic plasticity in teleost SD

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-19Bitstream added on 2014-06-13T20:33:40Z : No. of bitstreams: 1 mendonca_pp_me_sjrp.pdf: 681812 bytes, checksum: d7353da4e0742a18d8d505b0587fda7b (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Os triatomíneos são insetos hematófagos de grande importância para a parasitologia humana, pois são transmissores do Trypanosoma cruzi, protozoário causador da doença de Chagas. Além de sua importância médico-sanitária, os triatomíneos destacam-se pela sua citogenética, pois possuem cromossomos holocêntricos e um modelo de meiose incomum, com meiose invertida para os cromossomos sexuais. Recentes pesquisas com marcadores moleculares em triatomíneos tentam compreender a ancestralidade do grupo. Uma das formas de se compreender a evolução entre espécies é a partir da análise de seqüências do DNA ribossômico (DNAr). Por pertencer a famílias multigênicas, cópias individuais do DNAr não acumulam mutações independentemente, resultando em pequena variação intra-específica e relevante diferenciação interespecífica. No presente trabalho foi realizado um estudo comparativo entre as espécies Triatoma maculata e Triatoma pseudomaculata, com base no uso das técnicas citogenéticas convencionais de orceína lacto-acética, impregnação por íons prata, bandamento-C, reação de Feulgen; da técnica de citogenética molecular de bandamento- C CMA/DAPI; e também por meio da análise da região ITS-1 do DNAr, com base no sequenciamento, com o objetivo de avaliar o grau de homologia entre as espécies estudadas. Os cariogramas das duas espécies indicaram dez pares de autossomos (um deles de tamanho maior) e um par de cromossomos sexuais (2n = 22). No ciclo meiótico foi possível observar a fragmentação da região nucleolar no final do estágio difuso. Corpúsculos nucleolares foram observados em alguns dos núcleos em metáfases meióticas de T. pseudomaculata, evidenciando a persistência nucleolar. A técnica de bandamento-C revelou que o cromossomo Y é heterocromático em ambas as espécies. O sequencimento da região ITS-1, indicou que as espécies apresenta... / The triatomines are hematophagous insects of great concern in public health because they are vectors of Trypanosoma cruzi, a protozoan that causes Chagas disease. Triatomines are also of great genetic interest, because that they present holocentric chromosomes and an unusual form of meiosis with post-reductional segregation of sex chromosomes. Recent studies based on molecular markers try to understand the evolutionary history of triatomines. To understand the evolution of a given species, ribosomal DNA (rDNA) analyses are frequently used, which can help to infer evolutionary relationships among species. Individual copies of rDNA do not accumulate mutations independently because they belong to multigene families, resulting in slight intraspecific and important interspecific variation. In this study, a comparative analysis was performed between the species Triatoma maculata and Triatoma pseudomaculata, based on the cytogenetic techniques of lacto-acetic orcein, silver ion impregnation, Cbanding, Feulgen reaction; and CMA/DAPI C-banding. We also compared the species by sequencing the ITS-1 rDNA internal transcribed region in order to evaluate the degree of homology among the studied species. The cariograms of the two species revealed ten autosomes and one pair of sexual chromosomes (2n= 22). In the meiotic cycle, nucleolar fragmentation during the final stages of meiotic prophase I was found. Nucleolar corpuscles were found in some meiotic metaphases of T. pseudomaculata, which is evidence of nucleolar persistence. The C-banding technique revealed that the Y chromosome is heterochromatic in both species. The ITS-1 rDNA sequences showed that the species presented a discharge proximity to each other, and had a high degree of homology (98.5%). The knowledge obtained in this study contributes to the understanding of the interrelation and distribution of those species, and offers... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-10-11T19:38:10Z No. of bitstreams: 1 DissDPMcg.pdf: 1163116 bytes, checksum: 38b9e1756b3619ed64928eaf8458e248 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-17T13:04:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDPMcg.pdf: 1163116 bytes, checksum: 38b9e1756b3619ed64928eaf8458e248 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-17T13:05:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDPMcg.pdf: 1163116 bytes, checksum: 38b9e1756b3619ed64928eaf8458e248 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-17T13:13:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissDPMcg.pdf: 1163116 bytes, checksum: 38b9e1756b3619ed64928eaf8458e248 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Partamona (Schwarz, 1939) is a stingless bee genus which has as an interesting trait, the presence of B chromosomes in some species. These chromosomes were identified in six closely related species so far, all included in the cupira group, except P. helleri, which has an uncertain position in Partamona phylogeny, but it is possibly related to this group. We analyzed 894 colonies from 128 locations of thirteen species, using a SCAR marker specific for Partamona B chromosomes. The results enabled an increase in knowledge about species number with supernumerary chromosomes in this genus, including species from the pearsoni clade. The high number of colonies analyzed allowed to set the B chromosomes frequency on carrier species. A significant positive correlation between latitude and B chromosomes frequency was found in P. helleri, with higher frequency in north decreasing towards the south of the species distribution. The B chromosome transmission rate was estimated for three species that showed the highest frequencies of these chromosomes (P. helleri, P. cupira and P. rustica). The result was as expected for a regular meiotic behavior, which queens with one supernumerary chromosome have 50% chance to transfer the B chromosome to the offspring, suggesting an absence drive in these species. The Sequences obtained using SCAR primers had high quality and were different from those previously reported in another studies, showing no undefined sites, indicating greater effectiveness for sequencing using the internal primers designed in our laboratory. The comparison between obtained sequences revealed a high similarity between species, with only two haplotypes and no intraspecific differences, suggesting a single origin for Partamona B chromosomes. The sequence obtained for P. helleri was different from that obtained for the cupira clade species, suggesting that P. helleri did not transmit the B chromosomes to the other species, as previously suggested. The high frequency in some species and the presence in the pearsoni clade suggest a more complex 4 evolutionary history and an older origin than previously thought for Partamona B chromosomes. / Partamona (Schwarz, 1939) é um gênero de abelhas sem ferrão que apresenta como interessante característica a presença de cromossomos B em algumas espécies. Até o momento, esses cromossomos haviam sido identificados em seis espécies intimamente relacionadas, todas incluídas no clado cupira, e P. helleri, de posição incerta na filogenia de Partamona, mas possivelmente relacionada a este clado. A análise de 894 colônias provenientes de 128 localidades de 13 espécies do gênero, utilizando um marcador SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) específico para os cromossomos B de Partamona, permitiu ampliar o conhecimento do número de espécies do gênero portadoras destes cromossomos, incluindo espécies do clado pearsoni. A partir dos resultados desta análise foi possível também, definir a frequência dos cromossomos B nas espécies portadoras. Em P. helleri foi encontrada uma correlação positiva significativa entre latitude e frequência de cromossomos B, com maior frequência no norte e diminuição em direção ao sul da distribuição da espécie. A taxa de transmissão de cromossomos B foi estimada para as três espécies em que estes cromossomos foram mais frequentes (P. helleri, P. cupira e P. rustica). O resultado foi consistente com o esperado para um comportamento meiótico regular na transmissão dos cromossomos B da rainha para a prole, sugerindo que nessas espécies não ocorra um desvio meiótico que favoreça a transmissão. As sequências obtidas com os primers SCAR apresentaram alta qualidade e foram diferentes das sequências reportadas na literatura, não apresentando sítios indefinidos, apontando para uma maior acurácia de sequenciamento com o uso dos primers internos desenhados em nosso laboratório. A comparação entre as sequências revelou uma alta similaridade entre espécies, com apenas dois haplótipos e ausência de diferenças intraespecíficas, sugerindo uma origem única para os cromossomos B de Partamona. A sequência obtida para P. helleri foi diferente da sequência obtida para as 2 outras espécies do clado cupira, sugerindo que essa espécie não transmitiu os cromossomos B para as outras espécies do grupo, como previamente sugerido. A alta frequência de cromossomos B em algumas espécies do gênero e a presença de cromossomos B em espécies do clado pearsoni sugere uma história evolutiva mais complexa e uma origem mais antiga do que se presumia anteriormente para os cromossomos B de Partamona.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-23T13:20:14Z No. of bitstreams: 1 TeseCFY.pdf: 5114033 bytes, checksum: 6922d93e7dda82cee55aa69273fa7013 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-14T19:51:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCFY.pdf: 5114033 bytes, checksum: 6922d93e7dda82cee55aa69273fa7013 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-14T19:52:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCFY.pdf: 5114033 bytes, checksum: 6922d93e7dda82cee55aa69273fa7013 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-14T20:02:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseCFY.pdf: 5114033 bytes, checksum: 6922d93e7dda82cee55aa69273fa7013 (MD5) Previous issue date: 2016-10-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Triportheus genus (Characiformes, Triportheidae) presents a particular scenario 1 in fishes, with a ZZ/ZW sex chromosomes system for all species until now investigated. The Z chromosome is metacentric and the largest one of the karyotype, remaining morphologically conserved in all species. In contrast, the W chromosome differs in shape and size among species, from almost identical to markedly reduced in size in relation to the Z, with a clear heterochromatin accumulation associated with its differentiation process. This scenario in Triportheus, along with a well defined phylogeny for this group, provided an excellent opportunity to investigate the evolutionary events associated with the sex chromosomes differentiation, a matter of increasing interest to evolutionary biology in recent years. Therefore, the purpose of this study was to investigate the origin and differentiation of sex chromosomes in eight Triportheus species, using diverse conventional and molecular cytogenetics tools, such as C-banding, chromosomal mapping of rDNAs and several other repetitive DNA sequences, comparat ive genomic hybridization (CGH), microdissection of Z and W chromosomes and whole chromosome painting (WCP). The preferential accumulation of repetitive DNAs on the W chromosome highlighted the predominant participation of these sequences in the differentiation of this chromosome. Notably, the differential accumulation of microsatellites, and a hybridization pattern with no direct correlation to the ancestry of the W chromosome, put in evidence the particular evolutionary processes that shaped the sex-specific chromosome among species. The chromosomal mapping of 5S and 18S rDNAs and U2 DNAsn highlighted a very particular scenario in the distribution of these multigene families in Triportheus. Indeed, the variability in number of the rDNA sites on the autosomes, as well as the syntenic "status" of these three multigene families, showed their intense dynamism in the karyotype evolution, revealing a much more complex organization of these genes than previously supposed for closely related species. In addition, the occurrence of U2 DNAsn on the W chromosome of T. albus appears as an evolutionary novelty, while the occurrence of 18S rDNA in the Wq terminal region of all species pointed to a conserved condition for the genus, as well as a peculiarity in the evolutionary process of the W chromosome. Noteworthy, the use of WCP, and especially CGH experiments, put in evidence sequences which are shared by both Z and W chromosomes and sequences that are unique to each one. Thus, the Wq terminal region stood out with a high concentration of female specific sequences, in coincidence with the location of the 18S rDNA genes, allowing inferences about the origin of these cistrons on the sex-specific chromosome. Our data also showed that the ZZ/ZW system had, in fact, a common origin in Triportheus, considering the homologies found in chromosomal paintings using the Z and W probes. Triportheus auritus is the direct representative of the first lineage to differentiate in the genus and WCP experiments, using the Z chromosome probe of this species, have showed how this chromosome is notably conserved in all investigated species. On the other hand, the W chromosome showed variable patterns of homology among species, highlighting the molecular divergence emerged along its evolutionary history. In conclusion, the results obtained in this study allowed to certify the common origin of the ZZ/ZW sex system in Triportheus and to evaluate the intra- and inter-specific genomic homologies and differences between the sex pair, resulting in significant advances in the knowledge of the origin and differentiation of the sex chromosomes among lower vertebrates. / O gênero Triportheus (Characiformes, Triportheidae) apresenta um cenário 1 incomum entre os peixes, com a ocorrência de um sistema de cromossomos sexuais ZZ/ZW para todas as espécies já investigadas. O cromossomo Z é metacêntrico e o maior do cariótipo, permanecendo morfologicamente conservado em todas as espécies. Contrariamente, o cromossomo W apresenta formas variáveis e tamanhos distintos entre as espécies, podendo apresentar tamanho quase idêntico ao do cromossomo Z até acentuadamente reduzido em relação a ele, com um nítido acúmulo de heterocromatina associado ao processo de diferenciação desse cromossomo. Este cenário em Triportheus, juntamente com a filogenia já bem definida para este grupo, possibilitou uma oportunidade excelente para a investigação de eventos evolutivos associados aos cromossomos sexuais, aspecto este que vem despertando interesse crescente na biologia evolutiva nos últimos anos. Assim sendo, a proposta deste estudo foi investigar a origem e a diferenciação dos cromossomos sexuais em oito espécies de Triportheus, usando ferramentas diversificadas da citogenética convencional e molecular, como o bandamento-C, mapeamento cromossômico de DNAr e diversas outras classes de DNAs repetitivos, hibridização genômica comparativa (CGH), microdissecção dos cromossomos Z e W e pintura cromossômica total (WCP). O acúmulo preferencial de várias sequências de DNAs repetitivos no cromossomo W possibilitou destacar a participação preponderante deste componente do genoma na diferenciação do cromossomo sexo18 específico. Notadamente, o acúmulo diferencial de microssatélites colocou em evidência processos evolut ivos específicos do cromossomo W entre as espécies, bem como um padrão acumulativo que não apresenta correlação direta com a ancestralidade deste cromossomo. O mapeamento cromossômico do DNAr 5S e 18S e do DNAsn U2 evidenciou um cenário bastante particular na distribuição dessas famílias multigênicas em Triportheus. A variabilidade em relação ao número de sítios de DNAr nos autossomos, assim como o “status” sintênico dessas três famílias, evidenciaram o dinamismo evolutivo desses genes mesmo entre espécies proximamente relacionadas. Além disso, a ocorrência de DNAsn U2 no cromossomo W de T. albus evidenciou uma novidade evolutiva, enquanto a ocorrência de DNAr 18S na região Wq terminal confirmou uma condição conservada no gênero, assim como uma peculiaridade do processo evolut ivo do cromossomo W, visto que todas as espécies analisadas até o momento são portadoras dessas sequências. O emprego de WCP, e principalmente de CGH, possibilitou demonstrar a localização de sequências que são compartilhadas pelos cromossomos Z e W, bem como de sequências que são exclusivas de cada um deles. Assim, a região Wq terminal se destacou por apresentar uma grande concentração de sequências específicas de fêmeas, em coincidência com a localização do cluster de DNAr 18S, possibilitando inferências sobre a origem destes cístrons no cromossomo sexo-específico. Nossos dados também demonstraram que o sistema ZZ/ZW teve, de fato, uma origem comum em Triportheus, considerando as homologias encontradas nos mapeamentos cromossômicos com sondas dos cromossomos sexuais Z e W. Triportheus auritus é a espécie representante direta da primeira linhagem a se diferenciar no gênero e experimentos de WCP, utilizando a sonda do cromossomo Z desta espécie, mostrou que este cromossomo se encontra notavelmente conservado em todas as espécies investigadas. Por outro lado, o cromossomo W apresentou padrões variáveis de homologia entre as espécies, destacando divergências moleculares diferencialmente moldadas ao longo da sua história evolutiva. Em conclusão, os resultados obtidos no presente estudo possibilitaram atestar a origem comum do sistema ZZ/ZW em Triportheus, bem como avaliar divergências e similaridades genômicas intra- e interespecíficas quanto ao par sexual, obtendo-se avanços significativos no conhecimento da origem e diferenciação dos cromossomos sexuais entre os vertebrados inferiores. / CAPES: 11744/13–8

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-04-07T19:01:49Z No. of bitstreams: 1 TeseKZ.pdf: 6268573 bytes, checksum: 3d50abb73f159705b9efa45eb5cc20cf (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-19T17:57:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseKZ.pdf: 6268573 bytes, checksum: 3d50abb73f159705b9efa45eb5cc20cf (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-19T17:57:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseKZ.pdf: 6268573 bytes, checksum: 3d50abb73f159705b9efa45eb5cc20cf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T18:05:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseKZ.pdf: 6268573 bytes, checksum: 3d50abb73f159705b9efa45eb5cc20cf (MD5) Previous issue date: 2016-07-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Parodontidae is organized in three genera according to their morphological characteristics: Parodon, Saccodon and Apareiodon. The diploid number is conserved in this group with 2n=54 chromosomes, with species without heteromorphic sex chromosomes systems and other with sex chromosomes system, with female heterogamety, ZZ/ZW or ZZ/ZW1W2. Studies of chromosome localization using repetitive DNAs chromosomes of species show possible origin, differentiation and evolution of sex chromosomes in Parodontidae. However, further studies using repeats DNAs are fundamental for a better comprehension of its pathway genomic structural or functional. In this study were described the chromosome location of the (GATA)n and (TTAGGG)n sequences in eight species of Parodontidae, with aim to evaluate the probable mechanisms of chromosomal diversification, especially those related to molecular differentiation of W chromosome. Also were mapped 16 microsatellites sequences in five species of the family to check the accumulation of the repetitive DNAs in the chromosomes and verify its performance in the karyotype and sex chromosomes differentiation. Yet, partial sequences of the histone H1, H3 and H4 were determined and had chromosomal localization in six species of Parodontidae. The data show two H1 sequences in Parodontidae genomes, herein called H1 partial and H1+ ERV, in addition to partial sequences for the genes H3 and H4. The chromosomal localization of histone genes show H1, H3 and H4 in main cluster and the presence of the orphans genes for H1 + ERV. Hence, this study provide some advances in the understanding of the repetitive DNA mechanism in the karyotypic differentiation and evolution in the family Parodontidae. / Parodontidae é organizada em três gêneros agrupados de acordo com suas características morfológicas: Parodon, Saccodon e Apareiodon. O número diploide é conservado nesse grupo com 2n=54 cromossomos, com espécies sem sistemas de cromossomos sexuais heteromórficos e outras com sistemas de cromossomos sexuais do tipo ZZ/ZW ou ZZ/ZW1W2. Estudos com mapeamento de DNAs repetitivos por hibridação in situ fluorescente nos cromossomos de algumas espécies demonstraram possível origem, diferenciação e evolução dos sistemas de cromossomos sexuais desta família. No entanto, estudos mais aprofundados são fundamentais para um maior esclarecimento do papel genômico das sequências repetitivas. Neste estudo foram descritas a localização das sequências (GATA)n e (TTAGGG)n em oito espécies de Parodontidae, com o objetivo de avaliar os prováveis mecanismos de diversificação cromossômica, especialmente aqueles relacionados à diferenciação molecular do cromossomo W. Também foram mapeadas 16 sequências de microssatélites em cinco espécies da família, com objetivo de verificar o acúmulo de DNA repetitivo nos cromossomos e sua atuação na diferenciação cariotípica dos cromossomos sexuais heteromórficos. Por fim, sequências parciais das histonas H1, H3 e H4 e também dos DNAr 5S e 18S foram determinadas e tiveram sua localização cromossômica em seis espécies desta família. Com os resultados, foi possível determinar duas sequências de H1 para Parodontidae, H1 parcial e H1+ERV, além das sequências parciais para os genes H3 e H4. Todas essas análises propiciam uma melhor compreensão dos processos de diferenciação e evolução cariotípica na família Parodontidae.

Orientador: Eliana Regina Forni Martins / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T09:44:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferrari_Fernanda_M.pdf: 4024604 bytes, checksum: fadaeedca82d057b615fd5bfb85b4706 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A cana-de-açúcar assumiu grande importância no cenário econômico mundial, não só pela produção de açúcar, mas também de etanol. Variedades modernas de cana-de-açúcar são essencialmente derivadas de hibridações feitas no início do século XX entre duas spécies de Saccharum, S. officinarum (2n = 80) e S. spontaneum (2n = 40-128), seguidas de retrocruzamentos dos híbridos com S. officinarum. Devido à poliploidia natural do gênero e a aneuploidia das variedades híbridas o estudo citogenético em cana-de-açúcar é complexo. O advento da citogenética molecular, mediante a técnica de hibridização de DNA in situ (FISH e GISH), vem propiciando avanços no entendimento da organização genômica de Saccharum e de gêneros relacionados. O objetivo deste trabalho foi realizar análises cromossômicas, de número e sítios de rDNA, nas duas principais espécies do gênero, S. officinarum e S. spontaneum, e em mais três importantes variedades brasileiras, RB72454, RB835486 e RB867515. Foi possível confirmar as identidades das espécies S. officinarum (2n = 80) e S. spontaneum (2n = 64) mediante a contagem do número cromossômico. Foram caracterizados, pela primeira vez, os números cromossômicos das variedades RB72454 e RB835486 (2n = 112) e na RB867515 (2n = 110). Através de técnicas de hibridização in situ fluorescente foram quantificados os sítios de rDNA 45S e 5S. As espécies S. officinarum e S. spontaneum, conforme já descrito na literatura, apresentaram 8 sítios de cada locus. As variedades RB72454 e RB835486 apresentaram 12 sítios de cada locus e a variedade RB867515 apresentou 11 sítios do rDNA 45S e 9 sítios do rDNA 5S. Os loci de rDNA 45S e 5S encontram-se em grupos homó(eó)logos distintos e por isso, esses dois genes caracterizam-se dois marcadores cromossômicos em Saccharum spp. A localização do locus de rDNA 45S em posição distinta nos cromossomos de S. officinarum (terminais) e S. spontaneum (intersticiais), possibilitou a quantificação da contribuição dessas espécies, no respectivo grupo homeólogo, para as variedades RB72454 e RB867515 / Abstract: Sugarcane has assumed an eminent position in the world economical scenario, not only for sugar, but also for ethanol production. Current sugarcane varieties are hybrids from initial interspecific crosses involving mainly two species of Saccharum, S. officinarum (2n = 80) and S. spontaneum (2n = 40-128), followed by backcrossing with S. officinarum. Due to the polyploidy nature of the genus Saccharum and the aneuploidy occurring in the interspecific hybrids, the cytogenetic study of sugarcane is complex. Moreover, chromosomes are small and morphologically similar. The molecular cytogenetics, with technique of DNA in situ hybridization (GISH and FISH), has provided advances in the understanding of genomic organization of this crop. The goal of this study was to realize chromosomal analysis, including chromosome number and sites of rDNA of two species, S. officinarum and S. spontaneum, and of three Brazilian varieties, RB72454, RB835486 and RB867515. The identities of the species S. officinarum (2n = 80) and S. spontaneum (2n = 64) were confirmed counting their chromosome numbers. We also counted the chromosome numbers of the varieties RB72454 and RB835486 (2n = 112) and RB867515 (2n = 110). Using FISH techniques, we could quantify the rDNA 45S and 5S sites of all the accesses. S. officinarum and S. spontaneum, as described in the literature, had 8 sites at each locus. For the varieties RB72454 and RB835486, 12 sites at each locus were detected and for RB867515, 11 sites of rDNA 45S and 9 sites of rDNA 5S were detected. The loci rDNA 45S and 5S are in different homo(eo)logues groups being thus characterized as two chromosomal markers for Saccharum spp. Since the rDNA 45S is located in different positions in S. officinarum (terminals) and S. spontaneum (interstitial), this marker could be applied in the quantification, in this homeologue group, of the chromosome numbers inherited from S. officinarum and S. spontaneum by the varieties RB72454, RB867515 / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal

Orientador: Louis Bernard Klaczko / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T08:34:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brianti_MitsueTaukeuti_D.pdf: 10353784 bytes, checksum: 0344027abe18c39b3dd4826fe982299a (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Acredita-se que no gênero Drosophila, o subgênero Drosophila é procedente do subgênero Sophophora e deu origem a outros gêneros e subgêneros e, particularmente, a duas radiações: virilis-repleta e immigrans-Hirtodrosophila. Esta última teve uma origem paleotropical, onde inicialmente se diversificou e se expandiu, enviando a radiação tripunctata aos Neotrópicos. A radiação tripunctata sofreu uma diversificação neotropical importante e atualmente é composta por 9 grupos de espécies adaptadas a áreas florestais. Este projeto se insere num amplo contexto de compreender a evolução da radiação tripunctata de Drosophila. Para isso foram usadas duas abordagens: a) analisamos a posição do rDNA nos cromossomos mitóticos de 16 espécies da radiação tripunctata; b) e, com cromossomos politênicos, focalizamos nossa atenção no estudo detalhado de um agrupamento monofilético dentro do grupo tripuntata - o agrupamento de espécies relacionadas com D. mediopunctata (D. mediopunctata, D. unipunctata e D. roehrae) - usando métodos de citogenética clássica e molecular. Deste modo os objetivos deste trabalho foram: - Examinar a variação da posição dos genes codificantes do RNA ribossomal (rDNA) em espécies da radiação tripunctata. - Produzir fotomapas de cromossomos politênicos de D. roehrae e D. unipunctata. - Caracterizar as inversões cromossômicas (pontos de quebra) que ocorrem em populações de D. roehrae e D. unipunctata - Identificar os elementos cromossômicos de Muller pela localização, através de hibridação in situ, de genes de cópia única de D. melanogaster em cromossomos politênicos das espécies D. mediopunctata, D. roehrae e D. unipunctata. As conclusões gerais foram: - A presença de uma NOR em cada cromossomo sexual é uma condição ancestral no gênero Drosophila e este caráter é bem conservado neste gênero. - Os cromossomos politênicos das três espécies são bem similares, sendo possível determinar com relativa facilidade a homologia dos cromossomos menos polimórficos. - Existe um padrão de polimorfismo de inversões entres os elementos de Muller nestas espécies: o elemento E é o mais polimórfico, com muitas inversões em cada espécie; o elemento C é o segundo mais polimórfico, enquanto B e D são os menos polimórficos. - Drosophila unipunctata apresenta uma conformação cariotípica singular, a despeito das espécies D. mediopunctata e D. unipunctata serem consideradas filogeneticamente mais próximas que D. roehrae, o que sugere uma rápida evolução cromossômica / Abstract: In the genus Drosophila, the subgenus Drosophila arose from the subgenus Sophophora and subsequently gave rise to various subgenera and genera, and to two particularly important radiations: virilis-repleta and immigrans-Hirtodrosophila. The latter originated in the Paleotropics, where it initially diversified and expanded, taking the tripunctata radiation to the Neotropics. The tripunctata radiation suffered significant Neotropical diversification and, at present, is composed of nine species groups adapted to forest habitats. The ultimate aim underlying this project is to understand the evolution of the tripunctata radiation of Drosophila. To address this matter, two approaches were used: a) we investigated the rDNA position, on mitotic chromosomes, in 16 species of the tripunctata radiation; b) and, with polytene chromosomes, we focused our attention in the detailed study of three closely related species of the tripunctata group. (d. mediopunctata, D. unipunctata and D. roehrae) - using classical and molecular cytogenetic analysis. More specifically, we aimed to: - investigate the rDNA position in species of tripunctata radiation through in situ hybridization on mitotic chromosomes. - prepare photomaps of the polytene chromosome of D. roehrae and D. unipunctata, locating the breaking points of the inversions. - identify Muller's elements, in polytene chromosomes of D. mediopunctata, D. roehrae and D. unipunctata through in situ hybridization using genes of D. melanogaster as probes. Our conclusions were: - The presence of a single nucleolus organizer region (NOR) on each sex chromosome is an ancestral and conserved state in the genus Drosophila. - Drosophila mediopunctata, D. roehrae and D. unipunctata have similar polytene chromosomes, which allowed us to establish the homology of chromosomal elements through the comparison of banding patterns. - In these species, the distribution of breaking points through the Muller's elements is non-random: element E is the most polymorphic, with many inversions in each species; and element C is the second most polymorphic; while B and D are the least polymorphic. - With the help of molecular genetic markers it has been previously established that D. mediopunctata is more closely related to D. unipunctata than to D. roehrae. However, D. unipunctata shows a notably different karyotype configuration, which suggests rapid chromosomal evolution / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Doutor em Genetica e Biologia

A Represa Billings apresenta águas eutrofizadas em decorrência da grande quantidade de esgoto proveniente da área urbana próxima, e como conseqüência, os peixes podem representar um problema de saúde pública. As brânquias e o fígado tornam-se órgãos alvo para a ação dos poluentes existentes no meio aquático podendo se manifestar em vários níveis de organização biológica. Estas respostas biológicas ao estresse provocado pelos poluentes podem ser utilizadas para identificar sinais iniciais de danos aos peixes e podem ser denominadas biomarcadores. Desse modo, o presente projeto teve como objetivo a análise histológica de brânquias e fígado de Tilápias do Nilo, por meio de mensurações, Índice de Alterações Histológicas e Valor Médio de Avaliação; também foi realizada a análise da freqüência de micronúcleo. Verficou-se que as Tilápias do Nilo apresentam alterações histológicas das brânquias e do fígado classificadas como moderada a grave, além da presença de micronúcleo. Os resultados permitem um melhor monitoramento ambiental e o controle da qualidade dessa espécie. / The Billings dam shows eutrophic waters due to the large amount of sewage from urban occupation neaby, and consequently, the fish can be a public health problem. The gills and liver become target organs for the action of pollutants in the aquatic environment and may present several levels of biological organization. These biological responses to stress caused by pollutants can be used to identify early signs of damage to fish and can be called biomarkers. Thus, this project aimed to analyze the histological gills and liver of Nile Tilapia, by means of measurements, Histological Alterations Index and Assessment Medium Value; the frequency of micronuclei was done. We observed histological alterations in gills and livers of Nile Tilapia classified as mild to severe, and the presence of micronucleus. The results enable better environmental monitoring and quality control of this species.

A cultura da cana-de-açúcar (Saccharum spp.) possui uma importância histórica e econômica para o Brasil. O agronegócio sucroalcooleiro vem experimentando forte expansão na última década não só no Brasil como também em todo o mundo em função, principalmente, da demanda por fontes de energia menos agressivas ao ambiente. Para atender a uma maior demanda por seus subprodutos, principalmente de etanol, a área cultivada com cana-de-açúcar vem aumentando a cada ano no Brasil, ocupando áreas novas de cultivo nas regiões centrais do país. Nesse contexto, o melhoramento genético tem um papel fundamental no desenvolvimento de novas cultivares adaptadas a essas condições de cultivo. A maioria dos caracteres de importância econômica possui uma natureza genética complexa fazendo com que o desenvolvimento de uma nova cultivar de cana-de-açúcar leve mais de 10 anos. Desta forma, o uso de abordagens que permitam a identificação de genes ou de QTLs associados a caracteres quantitativos de forma precisa e rápida tem grande utilidade no melhoramento dessa espécie. O mapeamento por associação baseado no fenômeno do desequilíbrio de ligação é uma metodologia que visa detectar associações entre genes e caracteres agronômicos, podendo contribuir desta forma para o melhoramento da cana-de-açúcar. Assim, este trabalho teve como principal objetivo avaliar o uso da abordagem de mapeamento por associação na detecção de associações importantes entre marcadores moleculares do tipo SSR e AFLP e os caracteres Altura, Diâmetro e Número de Colmos; Percentual de Fibra na Cana (Fibra % Cana); Porcentagem em massa de sacarose (Pol % cana) e Tonelada de Cana por Hectare (TCH) em cana-de-açúcar. Os dados fenotípicos dos genótipos avaliados são oriundos de experimentos conduzidos em quatro regiões: Ribeirão Preto, Jaú e Piracicaba em São Paulo e Goianésia em Goiás no período entre 1990 e 2009. Associações entre os marcadores e os caracteres fenotípicos foram avaliadas em cada região e em todas simultaneamente. A análise de associação realizada através de modelos mistos sugeriu a existência de doze associações envolvendo os caracteres Número de Colmos, Porcentagem em massa de sacarose (Pol % cana) e Tonelada de Cana por Hectare (TCH). Quatro associações envolveram a característica Número de Colmos sendo três (CIR56, ACG_CGT e AGG_CAG) de caráter geral, ou seja, relacionada à média das quatro regiões e uma associação na região de Goiás (ACG_CAT). Sete associações entre a característica Pol % Cana e as marcas CV60, CV106, AAG_CAC, AAG_CAG e ACG_CTT foram específicas para a região de cultivo de Ribeirão Preto. Uma associação entre Tonelada de Cana por Hectare (TCH) e a marca ACG_CGC foi detectada na região de Piracicaba. / Sugarcane (Saccharum spp.) has an historical and economic relevance in Brazil. We are the largest producer and exporter of sugar and ethanol in the world. Sugar agribusiness has experienced a xx in the last decade not only in Brazil but also around the world as a consequence of increasing demand on renewable and clean sources of energy. As a consequence, the growing area with sugarcane in Brazil is expanding, reaching the central regions of the country. Sugarcane breeding has an important role in developing new cultivars adapted to these new conditions. However, most traits of economic importance in sugarcane have complex genetic architecture making the improvement of new sugarcane cultivars a challenging process. Thus, adoption of strategies that allow for rapid and precise detection of genes associated with quantitative traits is of great interest, representing a valuable tool for sugarcane breeding. Association mapping based on linkage disequilibrium represents a strategy useful for detection of marker-trait associations and may contribute for identifying genes useful for sugarcane breeding. In the present study, association mapping approach was applied to sugarcane in order to evaluate its potential contribution in detecting important associations between SSR and AFLP molecular markers and the characters Height, Diameter and Number of Stalks; % Fiber; % Pol and TCH. Phenotypic data for genotypes were collected from field trials in four locations: Ribeirão Preto, Jaú and Piracicaba in São Paulo and Goianésia in Goiás between 1993 and 2009. Marker-trait associations were tested for each location individually and for all locations simultaneously. A mixed model approach was adopted to test for marker-trait associations. The results suggested the existence of twelve associations involving the characters Stalk Number, % Pol and TCH. Four associations involved stalk number from which three (markers CIR56, ACG_CGT e AGG_CAG) were for all locations and one specific to Goiás (ACG_CAT). Seven associations between % Pol and markers CV60, CV106, AAG_CAC, AAG_CAG e ACG_CTT were detected in Ribeirão Preto. One association between TCH and ACG_CGC was detected in Piracicaba

Structural Maintenance of Chromosomes (SMC) proteins are a highly conserved class of proteins required for the maintenance of genome stability and regulate nearly all aspects of chromosome biology. Eukaryotes, such as the budding yeast Saccharomyces cerevisiae, have six Smc proteins that form three SMC complexes in association with non-SMC proteins, i.e., the cohesin complex, the condensin complex and the Smc5/6 complex. The yeast Smc5/6 complex consists of Smc5, Smc6 and six non-Smc elements (Nse1-6) that are all essential for the survival of cells. Nse1 is the first non-smcelement that was identified associated with the Smc5/6 complex. Nse1 has a C-terminal RING-domain, which is a characteristic feature of some E3 ubiquitin ligases. A RING domain consists of eight conserved Zn-coordinating residues arranged in a cross-brace conformation. To understand the importance of this domain, we created site directed mutations in conserved residues identified by sequence alignment of the budding yeast Nse1 RING domain with that of other species. We found a new RING domain mutant nse1-103that was temperature sensitive at 37°C and showed an increased sensitivity towards genotoxic agents such as hydroxyurea (HU), methyl methane sulfonate (MMS) and ultraviolet (UV) radiation. Thense1-103 mutant cells are slow growing and show delayed chromosomal replication at the restrictive temperature. Genetic interactions with replication factors such as RRM3, TOF1 etc. revealed thatnse1-103shows a synthetic sick growth defect in combination with rrm3∆ that is partially suppressed by deletion of TOF1. We found an enhancement in chromosome loss in nse1-103 compared to wild type cells. This was accompanied by a slight reduction in cohesion between the sister chromatids in nse1-103,suggesting a plausible mechanism for the chromosome destabilization observed in the mutant. Since Nse1 forms part of a trimeric sub-complex with Nse3 and Nse4 in the Smc5/6 complex, we performed a yeast two hybrid assay to test the interaction of nse1-103 with Nse3 or Nse4, and found a defect in interaction of nse1-103 with Nse3 and Nse4. In addition, a defect in association of nse1-103 with Smc5 or Smc6 could be observed by performing co-immunoprecipitation from yeast cell lysates, suggesting that the integrity of the RING-domain is critical for the interaction of Nse1 with other subunits of the Smc5/6 complex. However, there was no defect in the interaction between Nse3 and Smc5 in nse1-103, indicating that the interaction of these components within the complex isindependent of Nse1. We also identified a novel sequence motif near the RING domain of Nse1, deletion of which leads to an increased sensitivity towards genotoxic stressors and higher temperature. Biochemical characterization of this mutant also suggests a defect ininteraction with Nse3 or Nse4, and also with Smc5. The nse1 mutants also showed defects in post translational modification of Smc5 and other proteins. Since the Smc5/6 complex also has a SUMO E3 ligase, Mms21/Nse2, we also investigated genetic interactions between the RING domain mutant,nse1-103 and the SUMO ligase RING domain defective mutant,mms21∆sl, and found an exacerbation of the drug sensitive phenotypes in thense1-103 mms21∆sl double mutant relative to either of the single mutants nse1-103 or mms21∆sl, indicating that the two proteins contribute independently to the function of Smc5/6 complex in resisting genotoxic stress. In conclusion, the present study emphasizes the role of the RING domain of budding yeast Nse1 in resisting genotoxic stress and maintaining chromosome stability and reveals that the integrity of the RING-domain is critical for interactions of Nse1 with Nse3 and other Smc5/6 complex components. In addition, we report identification of another novel sequence motif in Nse1 that is also crucial for its interaction with other subunits of the Smc5/6 complex and for maintenance of post-translational modifications of some cellular proteins.