Após a chegada dos conquistadores europeus, as populações nativas americanas foram dizimadas por diversas razões, como guerras e doenças, o que possivelmente levou diversas linhagens genéticas autóctones à extinção. Entretanto, durante essa invasão, houve miscigenação entre os colonizadores e os povos nativos e muitos estudos genéticos têm mostrado uma importante contribuição matrilinear nativa americana na formação da população colonial. Portanto, se muitos indivíduos na atual população urbana brasileira carregam linhagens nativas americanas no seu DNA mitocondrial (mtDNA), muito da diversidade genética nativa perdida durante o período colonial pode ter se mantido, por miscigenação, nas populações urbanas. Assim, essas populações representam, efetivamente, um importante reservatório genético de linhagens nativas americanas no Brasil e em outros países americanos, constituindo o reflexo mais fiel da diversidade genética pré-colombiana em populações nativas. Baseado nisso, este estudo teve como objetivos 1) comparar os padrões de diversidade genética de linhagens nativas americanas do mtDNA em populações nativas do Sul do Brasil e da população urbana (miscigenada) adjacente; e 2) comparar, através de Computação Bayesiana Aproximada (ABC), a história demográfica de ambas populações para chegar a uma estimativa do nível de redução do tamanho efetivo populacional (Ne) das populações indígenas aqui tratadas. Foram utilizados dados já publicados da região hipervariável (HVS-I) do mtDNA de linhagens nativas de 396 indivíduos Nativos Americanos (NAT) pertencentes aos grupos Guarani, Caingangue e Charrua e de 309 indivíduos de populações miscigenadas urbanas (URB) do Sul do Brasil e do Uruguai As análises de variabilidade e estrutura genética, bem como testes de neutralidade, foram feitos no programa Arlequin 3.5 e a rede de haplótipos mitocondriais foi estimada através do método Median-Joining utilizando o programa Network 5.0. Estimativas temporais do tamanho populacional efetivo foram feitas através de Skyline Plot Bayesiano utilizando o pacote de programas do BEAST 1.8.4. Por fim, o programa DIYABC 2.1 foi utilizado para testar cenários evolutivos e para estimar o Ne dos nativos americanos pré- (Nanc) e pós-contato (Nnat), para assim, se estimar o impacto da redução de variação genética causada pela colonização europeia. Os resultados deste estudo indicam que URB é a melhor preditora da diversidade nativa ancestral, possuindo uma diversidade substancialmente maior que NAT, pelo menos na região Sul do Brasil e no Uruguai (H = 0,96 vs. 0,85, Nhap = 131 vs. 27, respectivamente). Ademais, a composição de haplogrupos é bastante diferente entre as populações, sugerindo que a população nativa tenha tido eventos de gargalo afetando os haplogrupos B2 e C1 e super-representando o haplogrupo A2. Em relação à demografia histórica, observou-se que URB mantém sinais de expansão remetendo à entrada na América, contrastando com NAT em que esses sinais estão erodidos, apenas retendo sinais de contração populacional recente. De acordo com as estimativas aqui geradas, o declínio populacional em NAT foi de cerca de 300 vezes (84 – 555). Em outras palavras, a população efetiva nativa amricana nessa região corresponderia a apenas 0,33% (0,18% – 1,19%) da população ancestral– 99,8%, corroborando os achados de outros estudos genéticos e também com os registros históricos. / After the arrival of the European conquerors, the Native American populations were decimated due to multiple reasons, such as wars and diseases, which possibly led many autochtonous genetic lineages to extinction. However, during the European invasion of the Americas, colonizers and indigenous people admixed, and many genetic studies have shown an important Native American matrilineal contribution to the formation of the Colonial population. Therefore, if many individuals in the current urban population harbor Native American lineages in their mitochondrial DNA (mtDNA), much of Native American genetic diversity that have been lost during the Colonial Era may have been mantained by admixture in urban populations. In this case, these populations effectively represent an important reservoir of Native lineages in Brazil and other American countries, constituting the most accurate portrait of pre-Columbian genetic diverstity of Native populations. Based on this, the aims of the presente study were 1) to compare the patterns of genetic diversity of Native American mtDNA lineages in Native populations from Southern Brazil and the surrounding admixed urban populations; and 2) to compare, using Approximate Bayesian Computation (ABC), the demographic history of both groups to estimate the level of reduction in the effective population size (Ne) for the indigenous groups present here. We used mtDNA hypervariable segment (HVS-I) data of indigenous origin already published from 396 Native American individuals (NAT) belonging to the Guarani, Kaingang, and Charrua groups, and 309 individuals from Southern Brazilian and Uruguayan admixed urban populations (URB) The analyzes of variability and genetic structure, as well as the neutrality tests were accomplished using Arlequin 3.5, and the mitochondrial haplotype network estimated through the Median-Joining method available in Network 5.0. Time estimates for effective population size were performed using Bayesian Skyline Plot available in the BEAST 1.8.4 package. Finally, the DIYABC 2.1 software was used to test evolutionary scenarios and to estimate the pre (Nanc) and post-contact (Nnat) Native American Ne, and estimate the impact of the colonization process on the Native American genetic variability. The results indicate that URB is the best predictor of ancestral Native diversity, having substancially greater genetic diversity than NAT, at least in the Southern Brazilian and Uruguayan regions (H = 0.96 vs. 0.85, Nhap = 11 vs. 27, respectively). Moreover, the haplogroup compositions are very distinct between these groups, suggesting that the Native population passed through bottleneck events affecting the haplogroups B2 and C1, and overrepresenting the haplogroup A2. In relation to demographic history, we observed that URB retains signals of population expansion back to the entry in the Americas. In contrast, these signals are eroded in NAT, which maintains only signals of recent population contraction. According to our estimates, the population decline in NAT was around 300x (84 – 555x). In other words, the effective Native American population in this region would correspond to only 0.33% (0.18% – 1.19%) of the ancestral population, corroborating the findings of other genetic studies and historical records.

As abelhas da tribo Meliponini apresentam ampla distribuição, ocupando principalmente as regiões neotropicais do planeta. São encontradas mais de 400 espécies pertencentes a 50 gêneros. Tetragonisca angustula é uma espécie que se distribui por praticamente toda a América Latina, sendo em geral bastante abundante.No presente projeto foram empregadas técnicas moleculares (sequenciamento de DNA mitocondrial e análise de loci de microssatélites) no intuito de se verificar a variabilidade em duas pequenas populações de Tetragonisca angustula distribuídas nos campi da USP de Ribeirão Preto e São Paulo. Para a obtenção de um panorama da variabilidade da espécie, foram coletados e analisados indivíduos de áreas externas aos campi. Os resultados de sequenciamento mostraram que a variabilidade do genoma mitocondrial das amostras externas é muito maior que a variabilidade nas amostras dos campi. Além disso, ficou claro que os campi contêm populações monofiléticas bastante isoladas entre si, e que cada uma possui maior similaridade com as amostras externas do que com as amostras do outro campus. Em contrapartida, os resultados de microssatélites mostraram que a variabilidade dessas populações para os loci estudados é extremamente similar. Isso sugere que a filopatria da espécie é muito grande, e que o vôo dos machos é responsável por, de certa forma, homogeneizar a variabilidade genética das populações, impedindo que haja muita estruturação. Dessa maneira, em uma população de T. angustula, existem dois números efetivos populacionais: um para as fêmeas (estimado pela variabilidade do DNA mitocondrial) e outro maior para machos (estimado pela variabilidade dos microssatélites). Os resultados indicam que a colonização dos campi se deu por um número pequeno de rainhas que posteriormente aumentaram a população por conta da grande quantidade de recursos que os campi possuem / The bees of the Meliponini tribe have a broad distribution, mainly throughout the neotropical regions of the planet. There are over 400 species distributed among 50 genera. Tetragonisca angustula is a species which occupies almost all Latin America, generally in large individual numbers. In this study we used molecular techniques (mitochondrial DNA sequencing and analysis of microsatellite loci) to obtain measures of the genetic variability in two small populations of T. angustula located in both the campi of USP, Ribeirão Preto and São Paulo. In order to get a better idea of the variability of the species as a whole, we also analyzed individuals from populations from outside the campi. The results of the DNA sequencing showed that the variability of these external samples is far bigger than the variability of the other two populations. Also, it became clear that both campi have monophyletic populations that are very isolated from each other, and that each one of these campus populations is phylogenetically closer to the external samples than they are to each other. On the other hand, the results obtained with microsatellites showed that the variability of the populations from both campi are very similar to the variability of the external samples. This suggests that there is a high degree of filopatry in the species, and that the male flight is responsible, in a way, for mixing the genetic variability of the populations, this way keeping them from getting structured. Thus, in a given population of T. angustula, there are two different effective population sizes: of for the females (measured by the variability in the mitochondrial DNA) and another for the males (measured by the variability in the microsatellites). Our results indicate that the process of colonization in both campi was carried out by a few queens, which lately were responsible for increasing the population sizes due to the big amount of resources found in the campi

Made available in DSpace on 2011-05-04T12:36:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010 / Neste trabalho foi realizada a caracterização genética de populações do boto-cinza (Sotalia guianensis), espécie apontada como potencial sentinela por ser um dos mamíferos aquáticos mais comuns na zona costeira do estado do Rio de Janeiro, umaárea de intensa atividade antrópica. Foram analisadas 29 amostras do Rio de Janeiro, 9 do Pará e 41 do Amapá. Para as análises moleculares e populacionais foram sequenciados o gene mitocondrial citocromo b (citb) e parte da região controladora do DNA mitocondrial. A análise do citb revelou a existência de 10 haplótipos sendo apenas um deles compartilhado pelas três populações. No entanto, a análise do D-Loop revelou 20 haplótipos sendo que nenhum destes foi compartilhado pelas três populações. A diversidade nucleotídica do citb encontrada nas populações do norte foi aproximadamente três vezes maior que a encontrada para o Rio de Janeiro, e adiversidade haplotípica foi apenas um pouco maior nas populações do norte em relação a encontrada para o Rio de Janeiro. Já para o D-Loop esta diferença foi ainda maior, sendo a diversidade nucleotídica do Rio de Janeiro aproximadamente nove vezes menorque das populações do norte, e a diversidade haplotípica três vezes menor. Os valores de FST par a par foram significativos para os dois marcadores moleculares indicando aexistência de estruturação entre as populações do norte e do Rio de Janeiro. O teste de Mantel não foi significativo para os dois marcadores embora o modelo de isolamento por distância seja condizente com o reduzido deslocamento realizado pelo boto-cinza de aproximadamente 30 Km. Os resultados das análises demográficas e a topologia encontrada na rede de median-joining sugerem que a população do Rio de Janeiro sofreu um processo de expansão demográfica recente e consequentemente, uma redução ancestral da variabilidade genética do boto-cinza através de efeito fundador. Através dos resultados deste estudo concluímos que a precária condição de saúde do boto-cinza que vem sendo relatada principalmente para o sul e sudeste do Brasil, pode estar sendo agravada pela baixa variabilidade genética encontrada nesta população como consequência da redução da capacidade adaptativa da espécie. / The aim of this study was to genetically characterize populations of the guiana dolphin (Sotalia guianensis), a species considered as a good candidate to use as a marine sentinel in the coastal of Rio de Janeiro, an area of intense human activity. We analyzed 29 samples from Rio de Janeiro, 9 samples from Pará and 41 from Amapá. For the molecular analysis were sequenced the mitochondrial cytochrome b gene (citb) and part of the control region of mitochondrial DNA (D-Loop). The analysis of citb revealed 10 haplotypes and only one shared by the three populations. However, analysis of the Dloop revealed 20 haplotypes and none of them were shared by the three populations. The citb nucleotide diversity found in northern populations was approximately three times higher than that found in Rio de Janeiro, and the haplotype diversity was only slightly higher in northern populations in relation to observed for Rio de Janeiro. DLoop analysis showed that this difference was even greater, the nucleotide diversity of Rio de Janeiro was about nine times lower than that of northern populations, and haplotype diversity was three times smaller. The pairwise FST was significant for the two molecular markers indicating the existence of population structure among Rio de Janeiro and the northern populations. In the AMOVA, ФST showed that the greatest genetic variability of citb was found within populations, but the D-Loop analysis, ФST and ФCT indicated that genetic variability occurs in the same proportion between groups and within populations. The Mantel test was not significant for both markers although the model of isolation by distance is consistent with the limited movement performed by the guiana dolphin, that was about 30 Km. Results of demographic analysis and the topology found in the median-joining network suggests that Rio de Janeiro population experienced a recent demographic expansion process and therefore a reduction of the ancestral genetic variability of guiana dolphin through founder effects. We concluded that the precarious condition of health of the guiana dolphin may be being exacerbated by low genetic variability found in this population as a consequence of reduced adaptive capacity of the species.

A terapia fotodinâmica (TFD) é uma modalidade de tratamento que utiliza um fotossensibilizador, luz e oxigênio para gerar espécies reativas de oxigênio capazes de induzir a morte de células indesejadas, como tumores e micro-organismos infecciosos. Nosso foco está na morte induzida por 1,9-dimetil azul de metileno fotoativado (TFD-DMMB). Este fotossensibilizador foi previamente estudado por nosso grupo. Foi mostrado que o DMMB se acumula em lisossomos e mitocôndrias, e danifica essas organelas após fotoativado. O DMMB em concentração nanomolar promove uma morte celular eficiente, que parece ser resultante do bloqueio da conclusão do processo autofágico, enquanto outros fotossensibilizadores geralmente são empregados na faixa de micromolar. Nosso objetivo neste trabalho foi investigar o mecanismo molecular da TFD-DMMB através do estudo do papel da proteína p53 nas respostas celulares à TFD-DMMB. Sendo uma proteína supressora tumoral, p53 participa de vários processos celulares em resposta a diferentes estresses. Para atingir nosso objetivo, utilizamos linhagens celulares HEK293T que expressam diferentes quantidades de p53, sendo uma linhagem knockdown para p53 (HEK293T-p53KD) e outra com expressão normal de p53 (HEK293T-SC, scramble). Após o tratamento com DMMB fotoativado, avaliamos a fototoxicidade, apoptose, dano no DNA, ciclo celular e autofagia. Nossos resultados mostram que, apesar de não observarmos a estabilização de p53, a TFDDMMB parece induzir a localização citoplasmática de p53, sugerindo que p53 citoplasmática participa da resposta celular à TFD-DMMB. A linhagem HEK293T-p53KD mostrou-se menos sensível à TFD-DMMB. Essa diferença foi explicada pelo acúmulo de células em sub- G1, indicativo de morte por apoptose, apenas na linhagem HEK293T-SC, que foi mais sensível ao tratamento. É possível que a atividade citoplasmática de p53 esteja relacionada com a indução de apoptose no nosso modelo. Em contraste aos efeitos de p53 na morte celular, encontramos respostas à TFD-DMMB independentes de p53 na parada do ciclo celular e autofagia. Observamos acúmulo de células na fase S do ciclo celular associado à fosforilação de CHK1 e H2AX, indicativo da ocorrência de estresse replicativo. A relação com a autofagia foi confirmada pelo acúmulo de vesículas ácidas e aumento dos níveis proteicos de LC3-II. Esses resultados indicam a indução ou o bloqueio da autofagia, entretanto não observamos um aumento simultâneo nos níveis de BECLIN-1, proteína importante para a iniciação da autofagia. Além disso, DMMB fotoativado resultou em dano seletivo no DNA mitocondrial (mtDNA), que não foi reparado em 24 horas. Desse modo, e baseado nos resultados preliminares do nosso grupo, propomos que a morte celular induzida por DMMB fotoativado é decorrente principalmente do bloqueio da resolução da via autofágica, comprometendo a eliminação de mitocôndrias danificadas e levando a alterações na dinâmica do ciclo celular. Nossos resultados sugerem que há respostas celulares à TFDDMMB dependentes e independentes de p53. Resultados similares foram obtidos para a linhagem HEK293, que é a linhagem parental de HEK293T. Do nosso conhecimento, a relocalização de p53 para o citoplasma, a habilidade em induzir dano seletivo no mtDNA e o bloqueio da progressão do ciclo celular na fase S são resultados inéditos decorrentes da TFDDMMB. O dano seletivo ao mtDNA torna o DMMB um modelo útil para estudos de mecanismos de resposta a dano no DNA específicos para a mitocôndria. / Photodynamic Therapy (PDT) is a treatment modality that uses a photosensitizer, light and oxygen to generate reactive oxygen species capable of inducing death of unwanted cells, such as cancer cells and infectious microorganisms. In this work, we are interested in studying death induced by 1,9-dimethylmethylene blue as a photosensitizer by PDT (DMMB-PDT). This photosensitizer has been previously studied by our group. It has been shown that DMMB accumulates within lysosomes and mitochondria, and damages these organelles after photoactivation. In this case, cell death is believed to be a result from the impairment of autophagy. DMMB at nanomolar concentration promotes efficient cell death, while other photosensitizers are usually employed in the micromolar range. The aim of this work is to investigate the molecular mechanism of DMMB-PDT action through the study of p53 protein role over the cell response to DMMB-PDT. Being a tumor suppressor protein, p53 participates in several cellular processes in response to different stresses. To achieve our goal, we used HEK293T cell lines that express different amounts of p53: a p53 knockout cell line (HEK293T-p53KD) and a normal cell line (HEK293T-SC, scramble). After treatment with photoactivated DMMB, we evaluated phototoxicity, apoptosis, DNA damage, cell cycle, and autophagy. Our results showed that, although we did not observe p53 stabilization, DMMBPDT seems to induce the cytoplasmic localization of p53, suggesting that cytoplasmic p53 participates in the cell response to DMMB-PDT. The HEK293T-p53KD cell line was less sensitive to DMMB-PDT. This difference could be explained by the level of sub-G1 accumulation suggestive of apoptosis that was only observed for HEK293T-SC cell line, which was more sensitive to the treatment. It is possible that the cytoplasmic activity of p53 was related to apoptosis induction according our model. In contrast to p53 effects on cell death, we found that there are p53-independent responses to DMMB-PDT on cell cycle arrest and autophagy. We observed a significant increase in the fraction of cells in the S phase of the cell cycle associated with phosphorylation of the CHK1 and H2AX proteins, indicating induction of replicative stress. The relationship of DMMB-PDT and autophagy was confirmed by the accumulation of acidic vesicles and the increased LC3 conversion (LC3-I to LC3-II). These results indicated that DMMB-PDT induces and/or impairs autophagy. However, we did not observe a simultaneous increase in BECLIN-1 levels, which is an important protein to autophagy initiation. Photoactivated DMMB resulted in selective damage in mitochondrial DNA (mtDNA) that was not repaired in 24 hours. According to these results, we propose that cell death induced by photoactivated DMMB is mainly related to blockade of a late stage of the autophagy pathway. It could compromise the elimination of damaged mitochondria and might lead to cell cycle dynamics alterations. Our results suggested that there are p53-dependent and p53-independent cell responses to DMMB-PDT. Similar results were obtained from HEK293 cell line, which is the parental cell line of HEK293T. To the best of our knowledge, the p53 relocalization to the cytoplasm, the ability to induce selective mtDNA damage, and the S arrest represent new insights in the DMMB-PDT field. The selective mtDNA damage makes DMMB a useful model for studies on mechanisms of DNA damage responses in mitochondria.

Introdução: A endometriose afeta 10 a 15% das mulheres em idade reprodutiva e há evidências crescentes de que o estresse oxidativo está envolvido na sua patogênese. Os polimorfismos na região controladora do DNA mitocondrial podem levar à replicação e à transcrição alterada dos genes mitocondriais, o que pode afetar a função mitocondrial e, consequentemente, a geração intracelular de espécies reativas de oxigênio. Descobertas recentes indicam que os polimorfismos do DNA mitocondrial (mtDNA) estão relacionados à endometriose em populações coreana e indiana. Objetivo: Avaliar a associação entre polimorfismos e haplogrupos do DNA mitocondrial e a presença de endometriose em mulheres brasileiras. Métodos: Pacientes com idade entre 18 e 50 anos foram divididas nos grupos endometriose (n = 90) e controle (n = 92). O primeiro grupo incluiu mulheres com diagnóstico histológico de endometriose e estadiamento cirúrgico, enquanto o segundo grupo incluiu pacientes submetidas à cirurgia para laqueadura tubária, leiomioma ou cistos ovarianos benignos, sem evidência de endometriose. O DNA foi extraído a partir de amostras de sangue periférico seguido do sequenciamento de Sanger e eletroforese capilar. Os polimorfismos foram determinados comparando as sequências obtidas com a Sequência padrão de Cambridge Revisada. Resultados: As frequências dos polimorfismos T16217C (14,4% vs. 5,4%; p = 0,049), G499A (13,3% vs. 4,3%; p = 0,038), T236C (5,6% vs. 0%; p = 0,028) e G185A (6,7% vs. 0%; p = 0.013) foram maior no grupo endometriose em comparação ao grupo controle, respectivamente, enquanto as frequências dos polimorfismos T146C (18,9% vs 32,6%; p = 0,042) e 573.2C (5,6% vs. 29,3%; p < 0.001) foram menores. A distribuição dos haplogrupos foi semelhante entre os grupos endometriose e controle. Nenhuma diferença foi observada nos haplogrupos de acordo com o estádio ou localização da doença. Conclusão: Os polimorfismos T16217C, G499A, T236C e G185A do DNA mitocondrial foram relacionados à presença de endometriose, enquanto T146C e 573.2C foram relacionados à ausência de doença, em amostra de mulheres brasileiras. Não foram observadas diferenças significativas entre os haplogrupos mitocondriais / Background: There is increasing evidence that oxidative stress is a major factor in the pathogenesis of endometriosis, a prevalent disease that affects 5-15% of reproductive-aged women worldwide. Polymorphisms in the control region of mitochondrial DNA (mtDNA) can lead to the altered replication and transcription of mitochondrial genes, thereby affecting both overall mitochondrial function, and the intracellular generation of reactive oxygen species. Objective: The present study investigated whether the incidence of mtDNA polymorphisms and/or haplogroups is associated with endometriosis in a Brazilian population. Methods: Female patients (aged 18-50 years) were enrolled in the present study, and assigned to either endometriosis (n = 90) or control (n = 92) group. The former group comprised patients who had received a histological diagnosis of endometriosis and had been assigned a surgical stage, while the latter comprised patients who had undergone gynecological surgery for tubal ligation, leiomyoma, or ovarian cysts, and showed no evidence of endometriosis. DNA was extracted from peripheral blood samples, and then subjected to Sanger sequencing and capillary electrophoresis. Polymorphisms were identified by comparing the isolated mtDNA sequences with the revised Cambridge Reference Sequence. Results: The frequency of some identified polymorphisms was found to be higher in the endometriosis group than in the control group, including polymorphisms T16217C (found in 14.4% and 5.4% of endometriosis- and control-group members, respectively; p=0.049), G499A (13.3% vs. 4.3%; p=0.038), T236C (5.6% vs. 0%; p=0.028), and G185A (6.7% vs. 0%; p=0.013). In contrast, polymorphisms T146C (18.9% vs. 32.6%; p=0.042) and 573.2C (5.6% vs. 29.3%; p < 0.001) were found to occur at a lower frequency in the endometriosis compared to the control group. Observed haplogroup frequencies were similar between the endometriosis and control groups, and did not appear to be affected by either disease location and/or staging. Conclusion: mtDNA polymorphisms T16217C, G499A, T236C, and G185A were found to be associated with endometriosis, while conversely, T146C and 573.2C were shown to be associated with an absence of disease in the analyzed Brazilian population. No significant differences were observed between the mitochondrial haplogroups of patients with, versus without endometriosis

O envelhecimento da população mundial no último século elevou significativamente o número de casos da doença de Alzheimer (DA), bem como os custos para os sistemas de saúde pública. Apesar de avanços significativos no entendimento da fisiopatologia da doença, pouco se sabe a respeito dos mecanismos moleculares que desencadeiam a perda de memória e a morte neuronal. Resultados recentes sugerem que o acúmulo de bases oxidadas no DNA mitocondrial e alterações nas vias que removem essas lesões desempenham um papel importante na morte neuronal observada em DA. A maioria das lesões em DNA induzidas oxidativamente são removidas pela via de reparo por excisão de bases (BER, do inglês Base Excision Repair). Resultados da literatura mostraram que a atividade da via BER está reduzida no lóbulo parietal e no cerebelo de pacientes com DA, quando comparadas com amostras de indivíduos com cognição normal da mesma faixa etária. Entretanto, esse trabalho mediu a atividade de BER apenas em extratos celulares totais. No presente estudo, foram medidas as atividades de BER em extratos mitocondriais de cérebros de indivíduos com DA, uma vez que lesões no DNA mitocondrial acumulam mais significativamente nos pacientes. Para testar a hipótese que alterações em BER mitocondrial estão associadas ao desenvolvimento da doença, foram analisadas atividades de BER em mitocôndrias em duas regiões cerebrais de indivíduos normais, indivíduos com DA e um grupo de indivíduos que apresentam alterações neuropatológicas de DA (agregados proteicos), porém que se mantiveram cognitivamente normais, nomeados DA assintomático. A atividade da enzima AP endonuclease apresentou-se elevada no cerebelo do grupo DA assintomático, enquanto que não apresentou variação no córtex temporal. Esses resultados sugerem que a preservação de APE1 no grupo DA assintomático pode exercer um papel protetor às lesões neuropatológicas, bem como indicar que as regiões cerebrais apresentam suscetibilidade distinta aos danos. Já a atividade de uracil DNA glicosilase está reduzida no cerebelo tanto em indivíduos com DA quanto com DA assintomático, quando comparados ao grupo controle, enquanto que, no córtex temporal, a redução é verificada somente no grupo DA. Além disso, observou-se que a atividade de UDG e o critério Braak apresentam uma correlação negativa. Os resultados referentes à enzima UDG sugerem que a redução da sua atividade compromete a viabilidade neuronal tornando as células mais propensas às lesões da DA. Assim, o comprometimento da via BER em mitocôndriais de cérebros humanos pode contribuir para os eventos moleculares que ocasionam a morte neuronal associada ao desenvolvimento de DA. / The number of Alzheimer\'s disease cases (AD) has increased steadly over the last century, paralleling a sharp rise in mean Iife expectancy. Consequently, AD- associated public health costs have also increased. Despite several important findings in AD physiopathology, a clear understanding of the molecular events leading to memory loss and neuronal death is still lacking. Recent results show that oxidized DNA lesions accumulate in mitochondrial DNA in neurodegenerative diseases, including AD. Moreover, alterations in DNA repair may also play a causative role in neuronal death. Most oxidized lesions are repaired by the Base Excision Repair (BER) pathway. It has been recently shown that BER activities are reduced in whole cell extracts from parietal lobule and cerebellum from AD patients, when compared with age-matched controls. As accumulation of oxidized bases is seen more prominently in mitochondrial DNA, here we investigated whether changes in BER activities in mitochondria are associated with the development of AD. Thus, we measured BER activities in mitochondria from two brain regions from age-matched normal individuais, AD patients and a group of individuais that show AD-like neuropathological alterations but remained cognitively normal, thus called asymptomatic AD. AP endonuclease activity is elevated in asymptomatic AD cerebellum, while not changed in temporal cortex. Theses results suggest that APE1 activity in asymptomatic AD may play a protective role against neuropatological lesions, and indicate that brain regions show different susceptibility to damage. On the other hand, uracil DNA glycosylase activity is reduced in cerebellum in both AD and asymptomatic individuais, when compared to controls. In temporal cortex, this reduction is observed only in AD group. In addition, UDG activity and Braak stage showed a significant negative correlation. These results indicate that decreased UDG activity may compromise neuronal viability, making the cells more prone to AD lesions. Thus, impairtment of BER in human brain mitochondria may contribute to the molecular events that cause neuronal death during the development of this disease.

O presente trabalho teve como objetivos estimar os efeitos da inclusão de linha materna e do DNA mitocondrial (mtDNA) nos modelos de avaliação genética, avaliar o efeito do DNA satélite em características de desenvolvimento ponderal, bem como estimar parâmetros genéticos para características de carcaça e idade ao primeiro parto. Análises do mtDNA foram realizadas a partir de sangue coletado de 457 animais da raça Nelore, linhagem Lemgruber. Para as características de desenvolvimento ponderal foram analisados 14.432 registros de produção relacionados com 16.561 animais no pedigree. Para característica reprodutiva e as de carcaça foram analisados 4.621 registros de idade ao primeiro parto e 951 registros de área de olho de lombo e espessura de gordura subcutânea, relacionados com 7.135 registros de pedigree. As estimativas dos efeitos de linha materna e DNA mitocondrial foram analisadas sob 5 modelos diferentes. Os componentes de (co)variância para idade ao primeiro parto e características carcaça foram estimados em análises uni e bicaracterísticas. Não foram encontrados efeitos significativos de linhagem materna ou de DNA mitocondrial sobre as características de produção. Entretanto, foi verificado que animais com mitocôndria de origem Bos taurus, apresentam uma pequena superioridade na média de seus valores genéticos para as características de desenvolvimento ponderal. Animais com padrão de DNA satélite B tiveram suas médias ligeiramente superiores aos outros padrões. Os efeitos da precocidade de acabamento sobre a precocidade sexual devem ser avaliados utilizando-se estruturas de dados mais adequadas. / The aim of this research was to estimate the effect of the maternal lineage and mitochondrial DNA inclusion in the genetic evaluation model for growth traits, to evaluate the satellite DNA effect in these traits and to estimate genetic parameters for carcass traits and age at first calving. Blood samples were collected to mtDNA analysis from 457 Nellore cattle. Growth traits were analyzed from 14,432 production data and 16,561 pedigree data. Reproductive and carcass traits were analyzed from 4,621 age at first calving data and 951 loin-eye area and subcutaneous fat thickness data related to 7,135 pedigree data. Maternal lineage and mitochondrial DNA estimative were analyzed under 5 different models, (co)variance components for age at first calving and carcass traits were estimated in single and multiple-trait. There were no significant effects of maternal lineage or mitochondrial DNA related to production traits, but animals harboring Bos taurus mtDNA showed a low superiority on breeding values average for growth traits and animals harboring satellite DNA B pattern also showed a low superiority related to the other patterns. Further studies are suggested to evaluate the backfat thickness precocity effect related to sexual precocity.

O objetivo desse estudo foi avaliar se a baixa fertilidade de vacas Holandesas repetidoras de serviço [RS; comparativamente a novilhas (NOV) e vacas próximas ao pico de lactação (PL)] está associada com comprometimento da qualidade oocitária e se esta condição é agravada pelo estresse térmico. Fêmeas das três categorias foram tratadas com o mesmo protocolo de sincronização da emergência de onda folicular. Cinco dias após o início do protocolo, a ovum pick-up (OPU) foi realizada e foram avaliados (Capítulo; Cap. 1) o número de folículos ovarianos, de oócitos totais e viáveis, temperatura retal (TR), temperatura de superfície cutânea (TC) e frequência respiratória (FR). Os oócitos viáveis foram utilizados para a produção in vitro de embriões (Cap. 2) e avaliações biomoleculares (Cap. 3). No Cap. 2, foram avaliados o desenvolvimento embrionário (taxa de clivagem, de blastocisto e de eclosão) e a qualidade dos embriões produzidos (número de células e frequência de núcleos fragmentados). No Cap. 3, realizou-se a extração de RNA e DNA de parte dos oócitos coletados para a quantificação relativa e absoluta de DNA mitocondrial (mtDNA) e a avaliação da expressão de genes relacionados à replicação/transcrição do mtDNA (PPARGC1A, NRF1, POLG, POLG2, TFAM e MT-CO1), à apoptose (BAX, BCL2 e ITM2B) e ao estresse térmico (HSP90AA1 e HSPA1AB). No Cap. 4, a taxa de concepção após IATF foi avaliada em ambas as estações do ano e nas três categorias quando o mesmo protocolo de sincronização para IATF e a mesma partida de sêmen foram utilizados. No Cap. 1, vacas RS e PL aumentaram sua FR e TR no verão em relação ao inverno (P<0,0001), enquanto as NOV mantiveram essas variáveis constantes em ambas as estações. Nas três categorias houve aumento (P<0,0001) da TC no verão, mas esta sempre foi superior (P<0,001) em vacas RS e PL do que nas NOV, independente da estação. O número de folículos e de oócitos totais e viáveis declinou nas RS e PL durante o verão, mantendo-se semelhante em NOV em ambas as estações. No Cap. 2, a taxa de clivagem foi semelhante entre categorias e estações. Já a taxa de blastocisto foi reduzida no verão nas três categorias, sendo essa queda mais acentuada nas RS. A taxa de eclosão e o número de células dos blastocistos foram menores no verão (independente de categoria). Menor número de células foi observado em embriões de RS e PL (independente da estação). Além disso, a porcentagem de núcleos fragmentados foi maior nos blastocistos das RS no verão. No Cap. 3, a expressão de ITM2B e BAX foi maior em RS durante o verão. Ainda, detectaram-se indícios da ativação de mecanismos pró-apoptóticos nos oócitos de RS (maior relação BAX/BCL-2) comparadas a PL e de mecanismos compensatórios da deficiência da função mitocondrial (menor conteúdo de mtDNA e maior expressão de PPARGCC1, NRF1, TFAM, POLG e POLG2) nas RS durante o verão em relação as demais categorias. No Cap. 4, menor taxa de concepção foi observada em RS e durante o verão. Os resultados geram evidências de que o baixo desempenho reprodutivo de vacas RS durante o verão deva estar relacionado ao comprometimento da qualidade de seus oócitos, demonstrado pelo seu reduzido conteúdo de mtDNA e elevada expressão de genes relacionados a replicação/transcrição do mtDNA, apoptose e síntese de chaperonas, culminado em baixa taxa de blastocisto e alta fragmentação nuclear destes. / The aims of the present study were to evaluate whether lower fertility of repeat-breeder (RB) Holstein cows [compared to peak lactation cows (PL) and heifers (H)] is associated with oocyte quality and whether this condition is aggravated by summer heat stress. Females of the three categories were treated with same protocol for synchronization of follicular wave emergence during summer and winter. Five days after the protocol onset, the ovum pick-up (OPU) was performed. The following variables were evaluated in Chapter 1: number of ovarian follicles before OPU, number of total and viable oocytes, rectal temperature (RT), cutaneous temperature (CT) and respiration rate (RR). Viable oocytes were sent forThe aims of the present study were to evaluate whether lower fertility of repeat-breeder (RB) Holstein cows [compared to peak lactation cows (PL) and heifers (H)] is associated with oocyte quality and whether this condition is aggravated by summer heat stress. Females of the three categories were treated with same protocol for synchronization of follicular wave emergence during summer and winter. Five days after the protocol onset, the ovum pick-up (OPU) was performed. The following variables were evaluated in Chapter 1: number of ovarian follicles before OPU, number of total and viable oocytes, rectal temperature (RT), cutaneous temperature (CT) and respiration rate (RR). Viable oocytes were sent for in vitro embryo production (Chapter 2) and bimolecular evaluation (Chapter 3). In Chapter 2, embryo development (rates of cleavage, blastocyst and hatching) and quality (total number of nuclei and frequency of nuclear fragmentation) were assessed. In Chapter 3, part of the oocytes were subjected to DNA and RNA extraction to allow relative and absolute quantification of mitochondrial DNA (mtDNA), and the evaluation of the expression of genes related to mtDNA replication/transcription (PPARGC1A, NRF1, POLG, POLG2, TFAM and MT-CO1), apoptosis (BAX, BCL2 and ITM2B) and heat stress (HSP90AA1 e HSPA1AB). In Chapter 4, RB, PL and H were subjected to same protocol for fixed-time AI using the same batch of semen of a single sire in order to evaluate their P/AI during summer and winter. In Chapter 1, RB and PL had increased (P<0.0001) RR and RT during summer compared to winter; while H maintained similar RR and RT in both seasons. CT was greater (P<0.0001) during summer than winter in all categories, but it was always higher (P<0.001) in RB and PL than H, regardless of season. The numbers of follicles and total and viable oocytes were lower in RB and PL during summer than winter, and maintained stable in H in both seasons. In Chapter 2, cleavage rate was similar among categories and between seasons. However, blastocyst rate was invariably reduced during summer, but more pronouced in RB. Hatching rate and the total number of nuclei were decreased during summer, regardless of category. Lower number of nuclei was observed in RB and PL embryos compared to H, regardless of the season. Furthermore, the percentage of fragmented nuclei was greater in RB blastocysts during the summer. In Chapter 3, expressions of ITM2B and BAX were greater in RB oocytes collected during summer. Also, the activation of pro-apoptotic mechanisms (greater BAX/BCL2 ratio) was suggested in RB heat stressed-oocytes compared with PL. Activation of compensatory mechanisms of deficient mitochondrial function (low number of copies of mtDNA and increased expression of PPARGCC1, NRF1, TFAM, POLG and POLG2) were also observed in RB heat stressed-oocytes compared with PL and H. In Charpter 4, lower P/AI was observed in RB and under summer heat stress. These data provide evidences that the lower reproduction performance observed in RB during heat stress may be due to impaired oocyte quality, as shown by their reduced mtDNA content and upregulation of several genes related to mtDNA replication/transcription, apoptosis and chaperones synthesis, resulting in lower blastocyst rate and higher nuclear fragmentation of embryos.

A presente tese compreende 2 capítulos, dedicados à investigação de complexo de espécie e polimorfismo em Aedes scapularis. No Capítulo 1 foi desenvolvido um resumo técnico dos procedimentos utilizados na análise e montagem dos genes do DNA mitocondrial de 19 indivíduos da espécie Aedes scapularis e de como foi realizada a filtragem do DNA de alguns mosquitos em relação ao DNA amplificado do animal picado. No Capítulo 2 realizamos as análises de complexo de espécies e polimorfismo molecular em Aedes scapularis, com espécimes da Mata Atlântica, Caatinga e Mata Amazônica utilizando os marcadores: Morfometria Geométrica, gene Citocromo Oxidase Subunidade I e análise do DNA mitocondrial completo. Encontramos alto polimorfismo evidenciados por todos os marcadores populacionais nos mosquitos dos diferentes biomas estudados e alta estruturação populacional na análise filogenética dos genes mitocondriais codificadores de proteínas. Obtivemos duas conclusões majoritárias em nosso trabalho: 1) a espécie Aedes scapularis é genética e morfologicamente polimórfica em todos os ambientes estudados 2) Não encontramos evidência de complexo de espécies neste mosquito e então acreditamos que este mosquito trate-se de uma única entidade taxonômica. / The present thesis comprises 2 chapters, dedicated to the investigation of species complex and polymorphism in Aedes scapularis. In Chapter 1 a technical summary of procedures used in the analysis and assembly of mitochondrial DNA genes of 19 individuals of the species Aedes scapularis and how the \"filtering\" of the DNA of some mosquitoes was performed in relation to the amplified DNA of the animal bitten. In Chapter 2 we performed the analyzes of species complex and molecular polymorphism in Aedes scapularis, with Atlantic Forest, Caatinga (Xerophytic sparse tropical scrub) and Amazon Forest specimens using the markers: geometric morphometrics, Cytochrome Oxidase Subunit I gene Whole mitochondrial DNA analysis. We found high polymorphism evidenced for every markers in the mosquitoes of different biomes studied and high population structure in the phylogenetic analysis of the protein-coding mitochondrial genes. We obtained two principal conclusions in our work: 1) the species Aedes scapularis is genetic and morphologically polymorphic in all studied environments 2) We did not find evidence of species complex in this mosquito and therefore we believe that this mosquito is a single taxonomic entity.

A abelha Melipona subnitida, popularmente conhecida como jandaíra, é uma espécie endêmica do nordeste brasileiro, que possui distribuição em uma ampla gama de ambientes bastante diversificados pertencentes, principalmente ao bioma Caatinga. Estas abelhas apresentam grande importância para as populações locais por serem uma das espécies mais viáveis para criação, uma vez que se adaptam melhor às condições adversas do meio e são bastante promissoras quando multiplicadas, apresentando grande potencialidade para produção de mel e pólen, além de sua importância ecológica como polinizador. No entanto, essas abelhas encontram-se atualmente ameaçadas devido, em grande parte, à destruição de seu habitat e de seus ninhos naturais para coleta do mel. Apesar de sua relevância, estudos populacionais de espécies de meliponíneos ainda são muito escassos, assim como a urgência em se compreender a estrutura e a dinâmica de suas populações para o monitoramento e conservação de espécies. Neste contexto, o trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade de M. subnitida em diferentes localidades do nordeste brasileiro através da morfometria geométrica das asas anteriores e sequenciamento de um fragmento do gene mitocondrial COI. Foram coletadas operárias de 95 colônias de Areia Branca RN, Barreirinhas MA, Parnaíba PI, Fortaleza CE, Jandaíra RN e Mossoró RN. Para análise do padrão de venação da asa foram utilizadas aproximadamente 10 operárias por colônia, sendo marcados 11 marcos anatômicos em cada asa. Os resultados demonstraram estruturação dos grupos com separação estatisticamente significativa (<0,0001) exceto entre Areia Branca e Jandaíra. O teste de validação cruzada identificou corretamente 88,89% dos indivíduos dentro de suas respectivas áreas. As análises moleculares identificaram 11 haplótipos e presença de alto número de haplótipos exclusivos. A diversidade nucleotídica () de 0,00543e uma diversidade haplotípica (Hd) de 0,79. Tanto as distâncias morfológicas, como os resultados moleculares indicam que a variabilidade entre as populações amostradas está relacionada tanto ao ambiente em que as amostras foram coletadas como com a distância geográfica entre tais localidades, indicando a existência de ecótipos localmente adaptados. / The Melipona subnitida bee, popularly known as jandaíra, is an endemic species to northeastern Brazil, with a wide geographical distribution. These bees are extremely important for local people, since they are adapted to the adverse environmental conditions, are very promising when multiplied, and present good potential for honey and pollen production, allied to their ecological importance as pollinators. However, these bees are currently largely threatened due to the destruction of their habitat and their natural nests for honey collection. Despite its relevance, population studies of stingless bee species are still very scarce, as well as the urgency in understanding the structure and dynamics of their populations for monitoring and species conservation. In this context, this study aimed to evaluate the variability of M. subinitida in different localities in northeastern Brazil through geometric morphometrics of the forewing and sequencing of COI mitochondrial gene fragment. We collected workers from 95 colonies from Areia Branca RN, Barreirinhas MA, Parnaíba PI, Fortaleza CE, Jandaíra RN and Mossoró RN. To analyze the pattern of wing venation, we used approximately 10 workers per colony, and 11 landmarks were plotted on each wing. The results showed groups structures with separation statistically significant (<0,0001) except between Areia Branca and Jandaíra. The cross-validation test correctly identified 88,89% of individuals within their respective areas. Molecular analysis identified 11 haplotypes and presence of high number of exclusive haplotypes among the populations. The nucleotide diversity () of 0,00543 and haplotype diversity (Hd) of 0,79. Both morphological distances and molecular results indicated that variability among the sampled populations is related both to the environment in which samples were collected as to the geographical distance between these locations, indicating the existence of locally adapted ecotypes.