Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-04-10T16:32:01Z No. of bitstreams: 1 2015_RosanaSilvaFaria.pdf: 1986184 bytes, checksum: 241118376c7859d1c3525aadfc4247a4 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-04-17T18:54:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_RosanaSilvaFaria.pdf: 1986184 bytes, checksum: 241118376c7859d1c3525aadfc4247a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T18:54:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_RosanaSilvaFaria.pdf: 1986184 bytes, checksum: 241118376c7859d1c3525aadfc4247a4 (MD5) / Os cromossomos marcadores são definidos como cromossomos estruturalmente anormais, extranuméricos e formados por reordenamentos complexos. Os fenótipos associados a um cromossomo marcador são muito variados, sendo os mais comuns deficiência intelectual, malformações e infertilidade. A variabilidade fenotípica pode ser explicada por diversos fatores, como diferentes graus de mosaicismo, conteúdo gênico da região adicional, cromossomo de origem e possibilidade de dissomia uniparental. O surgimento de novas técnicas para a investigação dos pontos de quebra tem permitido identificar os mecanismos envolvidos na formação dos rearranjos e correlacionar os rearranjos cromossômicos com as manifestações clínicas, sendo úteis para o diagnóstico, provendo informações relevantes para o prognóstico e contribuindo para a identificação de regiões candidatas. O objetivo deste estudo foi caracterizar cromossomos marcadores quanto à sua origem e conteúdo gênico por meio da análise cromossômica por microarray. Foram analisados nove pacientes que apresentaram cromossomos marcadores identificados pelo cariótipo com bandamento G e depois analisados por microarray. Em sete pacientes a análise por microarray permitiu a identificação do rearranjo: inv dup 15 (2 casos), tetrassomia 18p (2 casos), trissomia 9p, trissomia 21q, microduplicação 22q e perda de heterozigose na região pericentromérica do cromossomo 9. Dois pacientes não apresentaram alterações na análise cromossômica por microarray e, portanto o cromossomo marcador deve ser constituído apenas de heterocromatina. A análise por microarray permitiu a identificação do marcador em 78% dos casos além de ter permitido visualizar o rearranjo detalhadamente, revelando detalhes de sua complexidade que não seriam identificados por outras metodologias. / Marker chromosomes are defined as being structurally abnormal, extranumerical and formed by complex rearrangements. There are several phenotypes associated with a marker chromosome. The most common ones are: intellectual disability, malformations, and human infertility. The phenotypic variability may be explained through several factors such as different degrees of mosaicism, gene content of the additional region, chromosomal origin and possibility of uniparental disomy. The development of new techniques for the investigation of breakpoint regions has enabled the identification of mechanisms involved in the formation of rearrangements, and correlation of chromosomal rearrangements to clinical manifestations, hence coming in handy for diagnosis, supplying relevant data for prognosis, and contributing to identifying candidate regions. This study aimed at characterizing the origin and gene content of marker chromosomes through chromosomal analysis with the use of microarray. A total of nine patients were analysed, all presenting marker chromosomes based on G-banding analysis, and latter microarray analysis. To seven, the microarray analyses allowed determination of the rearrangement: inv dup 15 (2 cases), tetrasomy 18p (2 cases), trisomy 9p, trisomy 21q, microduplication 22p and loss of heterozygosity in the pericentromeric region of chromosome 9. Two patients did not present alterations in chromosomal analysis by microarray, which meant that the marker chromosome probably originated from heterochromatin. Chromosome microarray analysis allowed the identification of the rearrangement in 78% of the cases allowing a detailed visualization of the rearrangement and revealing details of its complexity that would not be identified by other methods.

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.

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.