O cádmio (Cd) é um metal pesado encontrado naturalmente no meio ambiente em níveis da ordem de 0,5 mg.L-1. No entanto, atividades humanas têm aumentado sua concentração na biosfera, por meio de efluentes industriais não tratados. Essa elevação pode causar estresse oxidativo nas plantas, conferindo aberrações cromossômicas, danos ao DNA e alterações nos microtúbulos das células. Pesquisas têm avaliado os efeitos do Cd em diversas espécies de plantas. Entretanto, o tomateiro ainda não tem sido alvo de tais pesquisas mesmo sendo considerada uma planta modelo em outras áreas. Dessa forma, justifica-se a condução de experimentos que avaliem a genotoxicidade do Cd nesta espécie através de abordagens baseadas na citogenética. Este estudo foi conduzido para avaliar efeitos genotóxicos do Cd em células meristemáticas de raízes de tomateiro do cultivar Micro-Tom através da investigação de aberrações cromossômicas, grau de danos causados ao DNA e anormalidades das fibras do fuso mitótico e do citoesqueleto. Evidenciou-se que a partir da dose mínima de Cd empregada (variou de 0,018 a 13 mg.L-1), foram observadas aberrações cromossômicas, tais como quebras, perdas, adesões e pontes. Ainda empregando-se as mesmas doses de Cd, constataram-se danos ao DNA por meio do ensaio de cometa. Porém, de acordo com a dose de 3,7 mg.L-1 de Cd, os microtúbulos de ?-tubulinas sofreram modificações em sua estrutura que alteram a organização do citoesqueleto celular, do fuso mitótico e da citocinese. Em geral, o tomateiro apresentou sensibilidade em baixas concentrações de Cd, o que possibilita considerá-lo como uma importante planta modelo com potencial para estudos de genotoxicidade aplicados ao monitoramento ambiental e testes de compostos tóxicos. / Cadmium (Cd) is a heavy metal found naturally in the environment at low levels (around 0.5 mg.L-1). Some human activities have increased its concentration in the biosphere due to untreated industrial effluents. This increase may induce oxidative stress in plants and potentially causing chromosomal aberrations, DNA damage and changes in the cell microtubules. Researchers have evaluated the Cd effects in several plant species. However, tomato has not been the target of these researches even though it is considered as a plant model in others areas. Therefore, experiments are needed to assess the genotoxicity of Cd in this plant species through cytogenetical approaches. The present work was carried out to assess the Cd genotoxic effects on root-meristem cells of Micro-Tom based on chromosomal aberrations, DNA damage and abnormal mitotic spindle fibers and cytoskeleton. Low Cd concentrations (ranging from 0.018 to 13 mg.L-1) were able to induce chromosomal aberrations such as breaks, losses, stickiness and bridges. At the same concentrations, DNA damage was evidenced using the comet assay. Concentrations of 3.7 mg.L-1 Cd induced structural modifications of the microtubules of ?-tubulin that altered the organization of the cytoskeleton, the mitotic spindle fibers and cytokinesis. In general, tomato presented sensitivity to low concentrations of Cd. These results suggest that tomato is also a good model for studies of genotoxicity to be applied on environmental monitoring and toxic compounds assays.

Submitted by OCTAVIO MANUEL PALACIOS GIMÉNEZ null (opalacios7@gmail.com) on 2018-01-10T10:10:20Z No. of bitstreams: 1 Tesis_completa.pdf: 26112515 bytes, checksum: 3ddefcdf63a47077ccb1b62c384cae1b (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2018-01-10T18:40:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gimenez_omp_dr_rcla.pdf: 25788766 bytes, checksum: da0e0599de64bcf81bfb8ddceda0c8e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-10T18:40:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gimenez_omp_dr_rcla.pdf: 25788766 bytes, checksum: da0e0599de64bcf81bfb8ddceda0c8e7 (MD5) Previous issue date: 2017-12-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os cromossomos sexuais se originam independentemente de um par de homólogos autossômicos e em várias linhagens apresentam características comuns, tais como acúmulo de vários tipos de DNA repetitivo, restrição da recombinação e perda ou ganho de genes devido á diferenciação morfológica e genética entre os cromossomos sexuais X e Y ou Z e W. Estas características representam um exemplo fascinante de convergência evolutiva. Em Orthoptera, o sistema cromossômico sexual comumente encontrado na maioria das espécies estudadas é do tipo X0♂/XX♀. Entretanto, sistemas cromossômicos sexuais derivados dos tipos neo-XY♂/XX♀ e neo- X1X2Y♂/X1X1X2X2♀ são também observados, surgindo repetidamente por fusões cêntricas e em tandem, inversões e dissociações envolvendo cromossomos sexuais ancestrais e autossomos. O presente trabalho teve três objetivos. Primeiro, entender o possível papel dos DNAs repetitivos na estrutura/diversificação dos cromossomos sexuais simples e derivados, a partir do isolamento e mapeamento físico de sequências, tais como, famílias multigênicas, DNA satélite (DNAsat) e microssatélites, nas espécies Gryllus assimilis, Cycloptiloides americanus e Eneoptera surinamensis. Segundo, testar e comparar transcrição diferencial de DNAsat entre diferentes tecidos, sexos e espécies a partir de transcriptomas de Gryllus assimilis, G. bimaculatus, G. firmus e G. rubens, com o objetivo de entender os possíveis papéis funcionais destas sequências na regulação gênica, modulação da cromatina e como componentes funcionais de importantes estruturas como telômeros, centrômeros e cromossomos sexuais. Terceiro, a partir de transcriptomas de espécies de grilos (Gryllus assimilis, G. bimaculatus e G. firmus) prospectar genes codificadores de proteínas relacionados com a determinação sexual, envolvidos com o fitness reprodutivo e genes enviesados do sexo, responsáveis pelas diferenças fenotípicas entre machos e fêmeas, e tentar elucidar de uma maneira comparativa os fatores evolutivos atuando nestes loci. Origem de novo de cromossomos sexuais mediante rearranjos cromossômicos, assim como acúmulo de DNA repetitivo que levaram a diferenciação entre cromossomos sexuais são relatados em C. americanus (X1X20) e E. surianmensis (neo-X1X2Y). Estas características observadas em grilos representam outro caso notável de convergência evolutiva devido os cromossomos sexuais não relacionados compartilharem muitas propriedades entre táxons distantes. Acúmulo surpreendente de loci de DNAsat foi encontrado no neo-Y altamente diferenciado de E. surinamensis, incluindo 39 DNAsat representados em excesso neste cromossomo, que é a maior diversidade de DNAsat até agora relatada para cromossomos sexuais. Foi documentado que, particularmente os DNAsat, contribuíram grandemente para o aumento de tamanho genômico entre G. assimilis e E. surinamensis. Um achado interessante foi a identificação de DNAsat conservados entre espécies de grilos (Gryllus assimilis, G. bimaculatus e G. firmus), mas transcritos diferencialmente. Os dados relativos à presença de DNAsat no genoma de G. assimilis foram discutidos em um contexto evolutivo, com dados transcricionais permitindo comparações entre os sexos e entre os tecidos quando possível. Foram discutidas hipóteses para a conservação e transcrição de DNAsat em Gryllus, que podem resultar do seu papel na diferenciação sexual no nível da cromatina, na formação da heterocromatina e na função centromérica. Outra descoberta foi a identificação de genes determinantes do sexo e outros genes relacionados ao fitness reprodutivo, como a biossíntese de hormônios de insetos e ritmo circadiano entre espécies de Gryllus. Os efetores e os alvos downstream das vias de determinação do sexo foram previamente identificados em outros insetos, mas nunca em Orthoptera. Usando G. assimilis como modelo para estudar genes enviesados do sexo foi possível identificar um conjunto de genes altamente expressos que podem explicar diferenças fenotípicas entre os sexos. Estimou-se que os genes codificadores de proteínas relacionadas com a diferenciação sexual e com o fitness reprodutivo evoluem mais rapidamente do que os genes não reprodutivos (genes housekeeping) como resultado de uma forte seleção positiva nos primeiros. Além disso, foi encontrado que as espécies estudadas apresentam níveis excepcionalmente elevados de duplicações gênicas. As descobertas sugerem que as duplicações gênicas podem desempenhar um papel na expressão de genes enviesados do sexo no grilo de campo G. assimilis, uma espécie que no futuro provavelmente irá fornecer informações sobre genômica funcional e epigenética da determinação do sexo. / Sex chromosomes have arisen independently from an ordinary autosomal pair and in several lineages they present common characteristics, such as accumulation of distinct classes of repetitive DNAs, restriction of the recombination and loss or gain of genes due to the morphological and genetic differentiation between the sexual chromosomes X and Y or Z and W. These characteristics represent a fascinating example of evolutionary convergence. In Orthoptera, the X0♂/XX♀ sex-determining system is considered modal but eventually, diverse sex chromosome systems evolved several times, such as neo-XY♂/XX♀, X1X20♂/X1X1X2X2♀ and even neo- X1X2Y♂/X1X1X2X2♀. It was found that particularly centric fusions (i.e., Robertsonian translocations) and tandem fusions with autosomes, dissociations and inversions contributed to the formation of neo-sex chromosomes in Orthoptera. The present work had three objectives. First, get insights of the role of repetitive DNAs in the structure/diversification of simple and derivative sex-chromosomes by isolation and physical mapping of repetitive DNA sequences, such as multigene families, satellite DNA (satDNA) and microsatellites using Gryllus assimilis, Cycloptiloides americanus e Eneoptera surinamensis, as models. Second, looking at differential satDNA transcription between different tissues, sexes, and species from transcriptomes of Gryllus assimilis, G. bimaculatus, G. firmus and G. rubens, I tried to understand the possible functional roles of these sequences in gene regulation, chromatin modulation and as functional components of important structures such as telomeres, centromeres and sex chromosomes. Third, using transcriptomes from cricket species (Gryllus assimilis, G. bimaculatus and G. firmus), I searched for genes encoding proteins related to sexual determination, reproductive fitness and sex-biased genes which are responsible for the phenotypic differences between males and females. I also tried to elucidate in a comparative way the evolutionary factors acting at these loci. De novo origin of sex chromosomes by chromosomal rearrangements, as well as repetitive DNA accumulation that led to the differentiation between sex chromosomes are reported for C. americanus (X1X20) e E. surianmensis (neo-X1X2Y). These features observed in crickets represent another remarkable case of evolutionary convergence because unrelated sex chromosomes share many common properties among distant taxa. Especially astonishing accumulation of satDNAs loci was found in the highly differentiated neo-Y, including 39 satDNAs over-represented in this chromosome, which is the greatest satDNAs diversity yet reported for sex chromosomes. It has been documented that, particularly the satDNA, contributed greatly to the increase in genomic size between G. assimilis and E. surinamensis. An interesting finding was the identification of satDNA conserved among species of crickets (Gryllus assimilis, G. bimaculatus and G. firmus), but differentially transcribed. The data regarding satDNA presence in G. assimilis genome was discussed in an evolutionary context, with transcriptional data enabling comparisons between sexes and across tissues when possible. I discussed hypotheses for the conservation and transcription of satDNAs in Gryllus, which might result from their role in sexual differentiation at the chromatin level, heterochromatin formation, and centromeric function. Another finding was the identification of sex-determining genes and other genes related to reproductive fitness, such as biosynthesis of insect hormones and circadian rhythm among Gryllus species. The effectors as well as downstream targets of sex-determination pathways have been previously identified in other insects but never in Orthoptera. Using G. assimilis to study sex-biased genes I identified a set of highly expressed genes that might account for phenotypic differences between sexes. Furthermore, I estimated that proteinencoding reproductive genes evolve faster than non-reproductive genes as result of strong positive selection at those loci. It was documented that the species studied harbor exceptionally high levels of gene duplications. The findings suggest that gene duplications may play a role in sex-biased genes expression in the field cricket G. assimilis, a species likely to yield insights into the functional genomics and epigenetics of sex determination. / FAPESP: 2014/02038-8

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)

Resumo: Devido às crescentes expansões demográficas e industriais observadas nas últimas décadas, o meio ambiente tem recebido uma carga significativamente crescente de efluentes domésticos, industriais e agrícolas, causando impactos severos nos ecossistemas e um potencial comprometimento à saúde humana. Dentre os efluentes domésticos, podemos citar uma gama de poluentes, tais como químicos de diversas categorias, além de contaminações por agentes biológicos diversos. Já os efluentes industriais contêm poluentes orgânicos e/ou inorgânicos, dependendo da atividade industrial. Baseando-se nestes dados, este trabalho teve como objetivo investigar, por meio de ensaios biológicos com dois organismos-teste, a possível presença de contaminantes com potencial citotóxico, genotóxico e mutagênico, que são despejados ao longo do rio Preto, inclusive na Represa Municipal de São José do Rio Preto. O material biológico utilizado neste estudo constituiu-se de sementes de Allium cepa (cebola) e peixes da espécie Oreochromis niloticus (Tilápia). Coletas de águas foram realizadas, sazonalmente, nos meses de agosto de 2006 e 2007 (estação seca) e março de 2007 e 2008 (estação chuvosa), em seis pontos distintos: Ponto 1 (P1), 8 km antes do represamento; Ponto 2 (P2), 1 km antes do represamento; Ponto 3 (P3), local de despejo do esgoto; Ponto 4 (P4), margem oposta do despejo do esgoto; Ponto 5 (P5), saída do represamento; Ponto 6 (P6), 1 km após o represamento. Análises químicas foram realizadas para todas as coletas realizadas. Para a realização do estudo, 100 sementes de Allium cepa foram submetidas à germinação, em placa de Petri, em amostras de águas coletadas nos seis diferentes pontos do rio Preto, em água ultra pura (controle negativo) e em uma substância reconhecidamente aneugênica (Trifluralina - controle positivo), sempre à temperatura ambiente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Due to increasing population and industrial expansion observed in recent decades, the environment has received a significant increased burden of domestic industrial and agricultural sewerage, which can cause severe impacts on ecosystems, and a potential damage to human health as well. A wide range of harmful pollutants can be found in domestic effluent, such as chemicals from various categories, in addition to contamination by various biological agents. On the other hand, industrial effluents contain organic and / or inorganic pollutants, depending on industrial activity. Based on these data, this study aimed to investigate, by means of biological tests with two test-organism, the possible presence of contaminants with cytotoxic, genotoxic and mutagenic potential, which are dumped along the Preto river, an important river that flows in the region of Sao Jose do Rio Preto/SP. The biological material used in this study consisted of seeds of Allium cepa (onion) and one specie of fish (Tilapia: Oreochromis niloticus). Water samples were taken seasonally in August 2006 and 2007 (dry season) and March 2007, and 2008 (rainy season), in six distinct sites: Site 1 (S1), 8 km before the damming, Site 2 (S2), 1 km before the damming, Site 3 (S3), place of sewerage discharge; Site 4 (S4), opposite margin of sewage discharge, Site 5 (S5), end of the damming; Site 6 (S6) 1 km after damming. Chemical analyses were performed for all collected samples. For the study, 100 seeds of A. cepa were submitted to germination in Petri dishes with samples water from six different sites of the Preto river, Ultra pure water (negative control), and with an aneugenic substance (Trifluralin - positive control). For most of collection points and periods studied, root meristems cells of A. cepa, exposed to water samples collected along the Preto river, showed no significant differences... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Maria Aparecida Marin-Morales / Coorientador: Maria Tecília Vilela de Azeredo-Oliveira / Banca: Regina Teresa Rosim Monteiro / Banca: Carmem Silvia Fontanetti Christofoletti / Banca: Eduardo Alves de Almeida / Banca: Mary Massumi Itoyama / Doutor

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

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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.