Orientador: Claudia Marcia Aparecida Carareto / Banca: Gustavo Campos e Silva Kuhn / Banca: Luis Gustavo da Conceição Galego / Resumo: Este estudo teve por objetivo investigar se os retrotransposons sem LTRs (NLTRs) Helena e BS estiveram envolvidos em eventos de transferência horizontal (HT) durante a diversificação concomitante pela qual passaram as espécies do subgrupo melanogaster, do grupo melanogaster de Drosophila, e do subgênero Zaprionus, na África Tropical. O modo de transposição dos elementos NLTRs, sem a formação de um DNA intermediário, é utilizado para explicar a escassez de relatos de HT desse tipo de elemento. Estudos anteriores evidenciaram alta taxa de HT de retrotransposons com LTRs em espécies dos dois grupos citados, o que fundamentou a hipótese que essas espécies passaram por uma fase permissiva à ocorrência de HT em decorrência da sobreposição geográfica e temporal que sofreram durante sua diversificação. Para testar essa hipótese, uma região do gene da transcriptase reversa dos retrotransposons sem LTRs Helena e BS foi utilizada para investigar a ocorrência de HT entre as espécies. As sequências foram obtidas de linhagens de Zaprionus, via sequenciamento, após amplificação e clonagem, e via análises in silico nos genomas de Drosophila disponíveis nos bancos de dados, ou via sequenciamento de genomas de espécies de Drosophila e de Zaprionus. Foram realizadas análises evolutivas (análises de divergência e estimativa dos tempos de divergência entre as sequências) e filogenéticas (inferência bayesiana e verossimilhança máxima), bem como análises de network para estimar as relações de... / Abstract: The aim of this study was to investigate whether the retrotransposons without LTRs (NLTRs) Helena and BS were involved in horizontal transfer (HT) events during the concomitant diversification of the species of the melanogaster subgroup of the Drosophila melanogaster group, and the subgenus Zaprionus, in Tropical Africa. The mode of transposition of the NLTRs, without the formation of a DNA intermediate, is used to explain the scarcity of HT reports of this type of element. Previous studies evidenced a high HT rate of LTRs retrotransposons in species of the two groups above cited, which supported the hypothesis that these species went through a permissive phase to the occurrence of HT, as a result of the geographical and temporal overlap that they suffered during their diversification. To investigate this hypothesis, a region of the reverse transcriptase gene of the NLTR retrotransposons Helena and BS was used to investigate the occurrence of HT between the species. Sequences were obtained from Zaprionus strains, via sequencing, after amplification and cloning, and via in silico analyzes in the Drosophila genomes available in the databases, or via sequencing of Drosophila and Zaprionus genomes. Evolutionary (divergence analyses and estimation of divergence times between sequences) and phylogenetic (Bayesian inference and maximum likelihood) analyses were performed, as well as network analyses to estimate the evolutionary relationships between the sequences and, thus, to test the hypothesis of HT. The results showed that there is (i) irregular distribution of the two elements in the genera Zaprionus and Drosophila, (ii) high similarity between the sequences of the melanogaster complex and the Zaprionus subgenus, (iii) incongruities between the phylogenies of the elements and host species, and iv) times of divergence between the sequences of the two species elements of the ... / Mestre

Orientador: Carlos Roberto Ceron / Banca: Cláudia Maria Aparecida Carareto / Banca: Maura Manfrin / Banca: Rogério Pincela Mateus / Banca: Ana Silvia Lapenda / Resumo: As espécies de Drosophila pertencentes ao cluster buzzatii se distribuem pelo território sul americano, na área compreendida desde a Amazônia brasileira até o chaco argentino. São espécies tipicamente cactofílicas, por utilizarem cladódios de cactos em decomposição para realizarem seu ciclo de vida. Neste trabalho investigamos as relações filogenéticas entre as seguintes espécies pertencentes ao cluster buzzatii: D. richardson (cluster stalkeri), D. koepferae (linhagem B26D2), D. seriema (linhagens D54M e D40F1M), D. serido (linhagens 1431.3 e H49F1M) e D. borborema (linhagem 1282.2). Dentre as 690 posições analisadas, foram encontrados 152 sítios conservados e 173 sítios informativos para parcimônia quando todas as seqüências foram alinhadas. O número médio total de nucleotídeos obtido para alinhamento foi de 493.4, sendo que nestes foi encontrada uma porcentagem superior no conteúdo de A-T, cerca de ~70%, em relação ao conteúdo de G-C, cerca de ~30%. Os métodos da máxima parcimônia e de distância foram utilizados para o estabelecimento das relações filogenéticas entre as seqüências analisadas e demonstraram topologias semelhantes. Nossos resultados mostram que as espécies analisadas do cluster buzzatii constituem um grupo monofilético, e que D. richardsoni (cluster stalkeri) apresenta-se como uma espécie irmã colocada Resumo em uma posição basal em relação às outras espécies. Ainda com base em nossos resultados verificamos que a análise das seqüências do espaçador intergênico ITS-1 forneceu relações filogenéticas resolvidas, sem quaisquer politomias, embora o grupo de espécies analisadas seja constituído por espécies com baixa divergência genética. / Abstract: Drosophila species belonging to cluster buzzatii are cactophilic species found in South América with a distribution from Amazonian region until Argentina. In this work we investigate the phylogenetic relationship among four species of the cluster buzzatii: D. koepferae (linhagem B26D2), D. seriema (linhagens D54M e D40F1M), D. serido (linhagens 1431.3 e H49F1M) e D. borborema (linhagem 1282.2) as well as D. richardsoni (stalkeri cluster), analised as outgroup species by comparison of intergenic ITS-1 sequences of ribosomal DNA. This spacer sequences presented a length of ~550 bp in all of analysed species. It was not found any restriction site for Eco RI, Alu I, Hind III, Sal I e Hae III inside ITS-1 amplified fragments, indicating a similarity among them. Higher proportion of A-T content (~70%) was found for all analysed ITS-1 fragments, as expected for non-coding sequences. In respect to phylogenetic relation among species belonging to cluster buzzatii our data suggest that this cluster is monophyletic. However, was observed that D. serido lineages presented polymorphism higher than other species. / Doutor

Orientador: Claudia Marcia Aparecida Carareto / Banca: Cristina Vieira / Banca: Ricardo de Marco / Banca: Vera Lúcia da Silva Valente Gaiesky / Banca: Fátima Pereira de Souza / Resumo: Os elementos de transposição (TEs) são sequências de DNA com a capacidade de catalisar seu próprio movimento e de se inserir em novas regiões do genoma. Desde que TEs são fonte de variação genética, os estudos da dinâmica dessas sequências permitem a compreensão da evolução do genoma do hospedeiro. Na presente Tese foi estudado o retroposon Helena, um LINE que se encontra em diferentes estágios do seu ciclo evolutivo e, portanto, um bom modelo para estudos da dinâmica evolutiva de TEs. Por meio de análises de Bioinformática de 12 espécies de Drosophila que têm o genoma sequenciado, verificou-se que Helena varia de estágios em que se encontra ao menos uma cópia completa e ativa (D. mojavensis), ou putativamente completas, mas inativas (D. simulans), a estados em que as cópias são altamente degeneradas (D. yakuba, D. erecta, D. ananassae e D. virilis) ou ausentes (D. pseudoobscura, D. persimilis, D. willistoni e D. grimshawi). As análises filogenéticas mostram que esse TE estava presente no ancestral comum do gênero Drosophila e tem sido transmitido verticalmente nas linhagens derivadas, e perdido em algumas. Desde que uma cópia completa, e altamente ativa, foi observada apenas no genoma de D. mojavensis, estudamos em detalhe a região 5' dessa cópia e verificamos, por meio de análises in vitro com o uso de um gene reporter, a presença de promotor interno para a Pol II que se encontra associado com modificações epigenéticas de histonas tanto permissivas, típicas de eucromatina, onde a transcrição pode ocorrer (H3K4me2), como repressivas, típicas de heterocromatina facultativa (H3K27me3). Esses "domínios bivalentes", juntamente com a baixa associação de H3K9me2 (típica de heterocromatina constitutiva) indicam que Helena pode ser expresso em resposta a estímulos adequados. Análises preliminares do estudo da atividade transposicional... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The transposable elements (TEs) are DNA sequences capable of catalyze its own movement and to enter into new regions of the genome. Since TEs are source of genetic variation, studies on their dynamics allow the understanding of the genome evolution. In the present study we studied Helena, a LINE element that is at different stages of its evolutionary cycle and therefore, it is a good model for studies of TEs evolutionary dynamics. Through bioinformatics analysis of 12 Drosophila species which have their genomes sequenced, we found Helena in different stages of its evolutionary cycle, that varies of at least one full active copy (D. mojavensis) an putatively complete copy, but inactive (D. simulans) to highly degenerate (D. yakuba, D. erecta, D. ananassae and D. virilis) or absent (D. pseudoobscura, D. persimilis, D. willistoni and D. grimshawi) sequences. Phylogenetic analysis showed that Helena was present in the common ancestor of the Drosophila genus and has been vertically transmitted in derived lineages, but lost on some of them. Since a complete highly active copy was observed only in D. mojavensis, we studied in more detail its 5' end region. Through in vitro assays using a reporter gene we verified the presence of internal promoter for Pol II that is associated with epigenetic histone modifications for permissive (could induce transcription (H3K4me2)) and repressive heterochromatin (facultative heterochromatin (H3K27me3)). These "bivalent marks" and poor association to H3K9me2 (constitutive heterochromatin) indicate that Helena can be expressed in response to specific stimulus. The preliminary analysis of Helena transposicional activity in vivo (by injection of complete copy in D. melanogaster) showed integration and activity of this TE in the transgenic lines. A study of BS element, a TE closely related to Helena, showed that the evolutionary dynamics of both... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Hermione Elly Melara de Campos Bicudo / Banca: Carlos Roberto Ceron / Banca: Marluci Monteiro Guirado / Banca: Maurício Roberto Viana Sant'Anna / Banca: Fabio de Melo Sene / Resumo: Mecanismos de isolamento reprodutivo são agentes que impedem ou diminuem a troca de genes entre duas espécies ou populações de uma mesma espécie que se encontram em processo de especiação. Esses mecanismos são compreendidos por uma serie de processos que atuam em diferentes níveis da reprodução, incluindo desde barreiras pré-zigóticas até barreiras pós-zigóticas. Nas ultimas décadas, muitos estudos têm indicado que a ausência de híbridos pode também ser promovida por interações entre microorganismos simbiontes e seus hospedeiros. Um dos principais simbiontes capazes de interagir com os insetos, levando a modificações do processo reprodutivo, são as alfaproteobactérias do gênero Wolbachia. No presente estudo, foram analisados os efeitos da infecção pela Wolbachia causados no parâmetro produtividade (número de descendentes), em intra e intercruzamentos de linhagens de Drosophila. saltans, D. prosaltans (espécies próximas pertencentes ao subgrupo saltans) e mais duas linhagens, obtidas por introgressão a partir de híbridos F1 do intercruzamento dessas duas espécies. Análises preliminares para detecção da infecção pela Wolbachia nas linhagens de Drosophila mostraram que cada uma das seis linhagens estava infectada com uma linhagem do simbionte. Os resultados quanto à produtividade foram obtidos de intra e intercruzamentos das linhagens nas condições infectadas e não infectadas A eliminação do simbionte foi realizada por tratamento com o antibiótico tetraciclina. O principal mecanismo resultante da interação simbionte-hospedeiro mencionado na literatura é chamado incompatibilidade citoplasmática (IC) e ocorre nos intercruzamentos de fêmeas não infectadas com machos infectados. Considera-se que nos machos infectados ocorrem alterações nos espermatozoides que somente os ovócitos de fêmeas infectadas podem reverter, reestabelecendo a produtividade. Os resultados obtidos, neste trabalho, sobre a... / Abstract: Reproductive isolation mechanisms are agents that prevent or decrease the exchange of genes between species or populations of the same species that are in process of speciation. These mechanisms are comprised of a series of processes operating at different levels of reproduction, ranging from pre-zygotic to post-zygotic barriers. In recent decades, studies have indicated that the absence of progeny can also be promoted by interactions of symbiont microorganisms and their hosts. Presently, the most known endosymbionts capable of interact with the insects, interfering in the reproductive process, are the alphaproteobacteria of the genus Wolbachia. In the present study, we investigated the Wolbachia effects on reproduction, focusing the parameter productivity (number of progeny) in crosses involving four strains of Drosophila saltans and D. prosaltans (close species belonging to the saltans group, Sophophora subgenus) and two introgressed strains started with F1 hybrids of these two species. Preliminary tests for screening Wolbachia showed that each of the six strains was infected with one strain of the symbiont. The results on productivity were obtained from intra and intercrosses of the strains in the conditions infected or uninfected. The elimination of Wolbachia was performed by treatment of the strains with the antibiotics tetracycline. The main mechanism resulting from the interaction symbiont-host described in the literature is called cytoplasmatic incompatibility (CI) and occurs in the intercrosses of uninfected females with infected males. It is considered that, in infected males, there are changes in the sperm that only the oocytes of infected females are able to correct, reestablishing the productivity. The present results on Wolbachia infection of the species from the saltans group were variable. In several crosses of the strains, the combinations that are sterile or almost sterile when CI effect occurs, were the most productive ... / Doutor

Orientador: Claudia Marcia Aparecida Carareto / Banca: Luis Gustavo da Conceição Galego / Banca: Francisco Langeani Neto / Resumo: A despeito de ter sido intensivamente estudado, muitas das questões sobre o processo de especiação ainda permanecem sem respostas, principalmente em relação às alterações genéticas que conduzem ao isolamento reprodutivo. Neste trabalho foram analisados dois genes candidatos a genes de especiação, fruitless (fru) e Odysseus (OdsH), em duas espécies cactofílicas estreitamente relacionadas de Drosophila, D. mojavensis e D. arizonae, que divergiram de um ancestral comum a menos que 1 milhão de anos atrás. O gene fru exerce um papel predominante na especificação do potencial para o comportamento sexual de machos de Drosophila, podendo influenciar no isolamento reprodutivo pré-zigótico. O gene OdsH, que contém um homeodomínio que sofreu rápida evolução no subgrupo melanogaster, associa-se a esterilidade híbrida em Drosophila. Foram amplificados e sequenciados fragmentos destes genes em quatro linhagens de D. mojavensis e duas de D. arizonae e realizadas análises de diversidade, testes de seleção e análises filogenéticas. Ambos os genes apresentaram baixa diversidade entre as sequências das duas espécies, o que está de acordo com a divergência recente entre elas. Os testes de seleção realizados para as sequências de ambos os genes revelaram que os fragmentos analisados estão sob seleção purificadora, o que está de acordo com dados em outras espécies de Drosophila considerando o gene fru, mas é diferente do observado no subgrupo melanogaster para o gene OdsH, onde o gene mostra sinal de seleção positiva. As relações filogenéticas reconstruídas para as sequências dos dois genes, bem como redes de haplótipos permitiram fazer inferências sobre a história evolutiva das espécies e suas populações. Análises de Neighbor Joining e de Máxima Verossimilhança agruparam todas a sequências de D. mojavensis em um clado monofilético, como também as sequências de cada uma de suas linhagens corroborando... / Abstract: Despite having been intensively studied, many questions about the process of speciation remain unanswered, especially regarding genetic changes that lead to reproductive isolation. In this study we analyzed two genes candidates for speciation genes, fruitless (fru) and Odysseus (OdsH) in two closely related cactophilic Drosophila species, D. mojavensis and D. arizonae, which diverged from a common ancestor less than 1 million years ago. The fru gene plays a predominant role in the specification of the potential for sexual behavior of Drosophila male, thus influencing the pre-zygotic isolation. OdsH, a gene with a homeodomain that has undergone rapid evolution in the melanogaster subgroup of species, has been associated to hybrid sterility in Drosophila. Sequences of these two genes, known to be variable in Drosophila and other insects, were amplified and sequenced in four strains of D. mojavensis and two of D. arizonae. Analyses of diversity, selection tests and phylogenetic analyses were performed. Both genes show low diversity between the sequences from the two species, which is consistent with the recent divergence between them. The selection tests performed for the sequences showed that the fragments analyzed of both genes are under purifying selection, which is consistent with data in other Drosophila species considering the fru gene, but is different from data for OdsH in species of the subgroup melanogaster, in which is under positive selection. Phylogenetic relationships reconstructed for the sequences of the two genes, as well as networks of haplotypes allowed to make inferences about the evolutionary history of species and populations. Analyzes of Neighbor Joining and Maximum Likelihood clustered all the sequences of D. mojavensis in a monophyletic clade, as well as the sequences of each of its strains, reinforcing the classification of subspecies for the populations from where they were colected. However, the monophyly... / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-14Bitstream added on 2014-06-13T21:03:47Z : No. of bitstreams: 1 luccajr_m_dr_sjrp.pdf: 333115 bytes, checksum: 8f050df82ed0c282a0a7af016f5f9cba (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / As espécies de Drosophila pertencentes ao cluster buzzatii se distribuem pelo território sul americano, na área compreendida desde a Amazônia brasileira até o chaco argentino. São espécies tipicamente cactofílicas, por utilizarem cladódios de cactos em decomposição para realizarem seu ciclo de vida. Neste trabalho investigamos as relações filogenéticas entre as seguintes espécies pertencentes ao cluster buzzatii: D. richardson (cluster stalkeri), D. koepferae (linhagem B26D2), D. seriema (linhagens D54M e D40F1M), D. serido (linhagens 1431.3 e H49F1M) e D. borborema (linhagem 1282.2). Dentre as 690 posições analisadas, foram encontrados 152 sítios conservados e 173 sítios informativos para parcimônia quando todas as seqüências foram alinhadas. O número médio total de nucleotídeos obtido para alinhamento foi de 493.4, sendo que nestes foi encontrada uma porcentagem superior no conteúdo de A-T, cerca de ~70%, em relação ao conteúdo de G-C, cerca de ~30%. Os métodos da máxima parcimônia e de distância foram utilizados para o estabelecimento das relações filogenéticas entre as seqüências analisadas e demonstraram topologias semelhantes. Nossos resultados mostram que as espécies analisadas do cluster buzzatii constituem um grupo monofilético, e que D. richardsoni (cluster stalkeri) apresenta-se como uma espécie irmã colocada Resumo em uma posição basal em relação às outras espécies. Ainda com base em nossos resultados verificamos que a análise das seqüências do espaçador intergênico ITS-1 forneceu relações filogenéticas resolvidas, sem quaisquer politomias, embora o grupo de espécies analisadas seja constituído por espécies com baixa divergência genética. / Drosophila species belonging to cluster buzzatii are cactophilic species found in South América with a distribution from Amazonian region until Argentina. In this work we investigate the phylogenetic relationship among four species of the cluster buzzatii: D. koepferae (linhagem B26D2), D. seriema (linhagens D54M e D40F1M), D. serido (linhagens 1431.3 e H49F1M) e D. borborema (linhagem 1282.2) as well as D. richardsoni (stalkeri cluster), analised as outgroup species by comparison of intergenic ITS-1 sequences of ribosomal DNA. This spacer sequences presented a length of ~550 bp in all of analysed species. It was not found any restriction site for Eco RI, Alu I, Hind III, Sal I e Hae III inside ITS-1 amplified fragments, indicating a similarity among them. Higher proportion of A-T content (~70%) was found for all analysed ITS-1 fragments, as expected for non-coding sequences. In respect to phylogenetic relation among species belonging to cluster buzzatii our data suggest that this cluster is monophyletic. However, was observed that D. serido lineages presented polymorphism higher than other species.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-16Bitstream added on 2014-06-13T19:21:45Z : No. of bitstreams: 1 granzotto_a_dr_sjrp.pdf: 1610042 bytes, checksum: 27692bc1e2301a5aee3ec1445fded2d8 (MD5) / Os elementos de transposição (TEs) são sequências de DNA com a capacidade de catalisar seu próprio movimento e de se inserir em novas regiões do genoma. Desde que TEs são fonte de variação genética, os estudos da dinâmica dessas sequências permitem a compreensão da evolução do genoma do hospedeiro. Na presente Tese foi estudado o retroposon Helena, um LINE que se encontra em diferentes estágios do seu ciclo evolutivo e, portanto, um bom modelo para estudos da dinâmica evolutiva de TEs. Por meio de análises de Bioinformática de 12 espécies de Drosophila que têm o genoma sequenciado, verificou-se que Helena varia de estágios em que se encontra ao menos uma cópia completa e ativa (D. mojavensis), ou putativamente completas, mas inativas (D. simulans), a estados em que as cópias são altamente degeneradas (D. yakuba, D. erecta, D. ananassae e D. virilis) ou ausentes (D. pseudoobscura, D. persimilis, D. willistoni e D. grimshawi). As análises filogenéticas mostram que esse TE estava presente no ancestral comum do gênero Drosophila e tem sido transmitido verticalmente nas linhagens derivadas, e perdido em algumas. Desde que uma cópia completa, e altamente ativa, foi observada apenas no genoma de D. mojavensis, estudamos em detalhe a região 5’ dessa cópia e verificamos, por meio de análises in vitro com o uso de um gene reporter, a presença de promotor interno para a Pol II que se encontra associado com modificações epigenéticas de histonas tanto permissivas, típicas de eucromatina, onde a transcrição pode ocorrer (H3K4me2), como repressivas, típicas de heterocromatina facultativa (H3K27me3). Esses “domínios bivalentes”, juntamente com a baixa associação de H3K9me2 (típica de heterocromatina constitutiva) indicam que Helena pode ser expresso em resposta a estímulos adequados. Análises preliminares do estudo da atividade transposicional... / The transposable elements (TEs) are DNA sequences capable of catalyze its own movement and to enter into new regions of the genome. Since TEs are source of genetic variation, studies on their dynamics allow the understanding of the genome evolution. In the present study we studied Helena, a LINE element that is at different stages of its evolutionary cycle and therefore, it is a good model for studies of TEs evolutionary dynamics. Through bioinformatics analysis of 12 Drosophila species which have their genomes sequenced, we found Helena in different stages of its evolutionary cycle, that varies of at least one full active copy (D. mojavensis) an putatively complete copy, but inactive (D. simulans) to highly degenerate (D. yakuba, D. erecta, D. ananassae and D. virilis) or absent (D. pseudoobscura, D. persimilis, D. willistoni and D. grimshawi) sequences. Phylogenetic analysis showed that Helena was present in the common ancestor of the Drosophila genus and has been vertically transmitted in derived lineages, but lost on some of them. Since a complete highly active copy was observed only in D. mojavensis, we studied in more detail its 5' end region. Through in vitro assays using a reporter gene we verified the presence of internal promoter for Pol II that is associated with epigenetic histone modifications for permissive (could induce transcription (H3K4me2)) and repressive heterochromatin (facultative heterochromatin (H3K27me3)). These “bivalent marks” and poor association to H3K9me2 (constitutive heterochromatin) indicate that Helena can be expressed in response to specific stimulus. The preliminary analysis of Helena transposicional activity in vivo (by injection of complete copy in D. melanogaster) showed integration and activity of this TE in the transgenic lines. A study of BS element, a TE closely related to Helena, showed that the evolutionary dynamics of both... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-16. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:47:53Z : No. of bitstreams: 1 000846718.pdf: 1350026 bytes, checksum: ccde94ea62cfa0bca8ae7ebc162a76d7 (MD5) / A despeito de ter sido intensivamente estudado, muitas das questões sobre o processo de especiação ainda permanecem sem respostas, principalmente em relação às alterações genéticas que conduzem ao isolamento reprodutivo. Neste trabalho foram analisados dois genes candidatos a genes de especiação, fruitless (fru) e Odysseus (OdsH), em duas espécies cactofílicas estreitamente relacionadas de Drosophila, D. mojavensis e D. arizonae, que divergiram de um ancestral comum a menos que 1 milhão de anos atrás. O gene fru exerce um papel predominante na especificação do potencial para o comportamento sexual de machos de Drosophila, podendo influenciar no isolamento reprodutivo pré-zigótico. O gene OdsH, que contém um homeodomínio que sofreu rápida evolução no subgrupo melanogaster, associa-se a esterilidade híbrida em Drosophila. Foram amplificados e sequenciados fragmentos destes genes em quatro linhagens de D. mojavensis e duas de D. arizonae e realizadas análises de diversidade, testes de seleção e análises filogenéticas. Ambos os genes apresentaram baixa diversidade entre as sequências das duas espécies, o que está de acordo com a divergência recente entre elas. Os testes de seleção realizados para as sequências de ambos os genes revelaram que os fragmentos analisados estão sob seleção purificadora, o que está de acordo com dados em outras espécies de Drosophila considerando o gene fru, mas é diferente do observado no subgrupo melanogaster para o gene OdsH, onde o gene mostra sinal de seleção positiva. As relações filogenéticas reconstruídas para as sequências dos dois genes, bem como redes de haplótipos permitiram fazer inferências sobre a história evolutiva das espécies e suas populações. Análises de Neighbor Joining e de Máxima Verossimilhança agruparam todas a sequências de D. mojavensis em um clado monofilético, como também as sequências de cada uma de suas linhagens corroborando... / Despite having been intensively studied, many questions about the process of speciation remain unanswered, especially regarding genetic changes that lead to reproductive isolation. In this study we analyzed two genes candidates for speciation genes, fruitless (fru) and Odysseus (OdsH) in two closely related cactophilic Drosophila species, D. mojavensis and D. arizonae, which diverged from a common ancestor less than 1 million years ago. The fru gene plays a predominant role in the specification of the potential for sexual behavior of Drosophila male, thus influencing the pre-zygotic isolation. OdsH, a gene with a homeodomain that has undergone rapid evolution in the melanogaster subgroup of species, has been associated to hybrid sterility in Drosophila. Sequences of these two genes, known to be variable in Drosophila and other insects, were amplified and sequenced in four strains of D. mojavensis and two of D. arizonae. Analyses of diversity, selection tests and phylogenetic analyses were performed. Both genes show low diversity between the sequences from the two species, which is consistent with the recent divergence between them. The selection tests performed for the sequences showed that the fragments analyzed of both genes are under purifying selection, which is consistent with data in other Drosophila species considering the fru gene, but is different from data for OdsH in species of the subgroup melanogaster, in which is under positive selection. Phylogenetic relationships reconstructed for the sequences of the two genes, as well as networks of haplotypes allowed to make inferences about the evolutionary history of species and populations. Analyzes of Neighbor Joining and Maximum Likelihood clustered all the sequences of D. mojavensis in a monophyletic clade, as well as the sequences of each of its strains, reinforcing the classification of subspecies for the populations from where they were colected. However, the monophyly...

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-06. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:48:35Z : No. of bitstreams: 1 000845669_20160306.pdf: 285697 bytes, checksum: 31a6836e707fa9458fac599525f577da (MD5) Bitstreams deleted on 2016-03-07T11:06:14Z: 000845669_20160306.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T11:07:06Z : No. of bitstreams: 1 000845669.pdf: 1141164 bytes, checksum: 3bf7c568fe9454678b74118810132337 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Mecanismos de isolamento reprodutivo são agentes que impedem ou diminuem a troca de genes entre duas espécies ou populações de uma mesma espécie que se encontram em processo de especiação. Esses mecanismos são compreendidos por uma serie de processos que atuam em diferentes níveis da reprodução, incluindo desde barreiras pré-zigóticas até barreiras pós-zigóticas. Nas ultimas décadas, muitos estudos têm indicado que a ausência de híbridos pode também ser promovida por interações entre microorganismos simbiontes e seus hospedeiros. Um dos principais simbiontes capazes de interagir com os insetos, levando a modificações do processo reprodutivo, são as alfaproteobactérias do gênero Wolbachia. No presente estudo, foram analisados os efeitos da infecção pela Wolbachia causados no parâmetro produtividade (número de descendentes), em intra e intercruzamentos de linhagens de Drosophila. saltans, D. prosaltans (espécies próximas pertencentes ao subgrupo saltans) e mais duas linhagens, obtidas por introgressão a partir de híbridos F1 do intercruzamento dessas duas espécies. Análises preliminares para detecção da infecção pela Wolbachia nas linhagens de Drosophila mostraram que cada uma das seis linhagens estava infectada com uma linhagem do simbionte. Os resultados quanto à produtividade foram obtidos de intra e intercruzamentos das linhagens nas condições infectadas e não infectadas A eliminação do simbionte foi realizada por tratamento com o antibiótico tetraciclina. O principal mecanismo resultante da interação simbionte-hospedeiro mencionado na literatura é chamado incompatibilidade citoplasmática (IC) e ocorre nos intercruzamentos de fêmeas não infectadas com machos infectados. Considera-se que nos machos infectados ocorrem alterações nos espermatozoides que somente os ovócitos de fêmeas infectadas podem reverter, reestabelecendo a produtividade. Os resultados obtidos, neste trabalho, sobre a... / Reproductive isolation mechanisms are agents that prevent or decrease the exchange of genes between species or populations of the same species that are in process of speciation. These mechanisms are comprised of a series of processes operating at different levels of reproduction, ranging from pre-zygotic to post-zygotic barriers. In recent decades, studies have indicated that the absence of progeny can also be promoted by interactions of symbiont microorganisms and their hosts. Presently, the most known endosymbionts capable of interact with the insects, interfering in the reproductive process, are the alphaproteobacteria of the genus Wolbachia. In the present study, we investigated the Wolbachia effects on reproduction, focusing the parameter productivity (number of progeny) in crosses involving four strains of Drosophila saltans and D. prosaltans (close species belonging to the saltans group, Sophophora subgenus) and two introgressed strains started with F1 hybrids of these two species. Preliminary tests for screening Wolbachia showed that each of the six strains was infected with one strain of the symbiont. The results on productivity were obtained from intra and intercrosses of the strains in the conditions infected or uninfected. The elimination of Wolbachia was performed by treatment of the strains with the antibiotics tetracycline. The main mechanism resulting from the interaction symbiont-host described in the literature is called cytoplasmatic incompatibility (CI) and occurs in the intercrosses of uninfected females with infected males. It is considered that, in infected males, there are changes in the sperm that only the oocytes of infected females are able to correct, reestablishing the productivity. The present results on Wolbachia infection of the species from the saltans group were variable. In several crosses of the strains, the combinations that are sterile or almost sterile when CI effect occurs, were the most productive ...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-21Bitstream added on 2014-06-13T20:33:42Z : No. of bitstreams: 1 paulino_rm_me_sjrp.pdf: 631732 bytes, checksum: 8c76eb651a555b24c6330a87635738fb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Zaprionus indianus (Diptera:Drosophilidae) é uma espécie provavelmente de origem africana e que rapidamente se dispersou por parte do continente sul-americano. Hoje, indivíduos dessa espécie são encontrados numa amplitude latitudinal de 35°, do Uruguai a Belém (Brasil). Em Z. indianus e nos demais insetos, as esterases constituem um grupo multifuncional e heterogêneo de enzimas que participam da hidrólise de ésteres, além de estarem relacionadas a diversos processos metabólicos. Neste estudo, foram realizadas análises de esterases de Z. indianus e Drosophila melanogaster, em géis de poliacrilamida (PAGE) a 10% de concentração, em indivíduos dos dois sexos e em diferentes fases do desenvolvimento. Os resultados indicaram que algumas carboxilesterases (respectivamente EST-2 e EST-5 de Z. indianus e EST-6 D. melanogaster) apresentam atividade acentuada em machos. Estas enzimas mostraram similaridades nas duas espécies, tais como o mesmo padrão de inibição, expressão principalmente no estágio adulto e aumento da atividade enzimática com o aumento da idade dos indivíduos. As similaridades bioquímicas entre as enzimas dos dois drosofilídeos sugerem ortologia entre seus genes codificadores. Foram então realizadas reações de PCR, utilizando oligonucleotídeos iniciadores desenhados com base na seqüência do gene Est-6 de D. melanogaster e o DNA genômico de Z. indianus. O fragmento amplificado foi seqüenciado, com composição GC de 48,5% e similaridade de 73% com a seqüência do gene de Est-6 de D. melanogaster. A análise da razão das substituições sinônimas e não sinônimas sugere uma proteína sob ação de seleção normalizadora, onde as trocas sinônimas são em sua maioria neutras e as não sinônimas, na maioria das vezes deletérias, foram eliminadas pela seleção natural. A modelagem... / Zaprionus indianus has expanded its geographical distribution since its recent invasion of the South American continent. The first record data of only eight years, and the origin is probably the South Africa. Nowadays, this species can be found in a latitudinal range of 35º, from Uruguay to Belem (Brazil). Esterases comprise a multi-functional and heterogeneous group of enzymes that participated in ester hydrolysis. In insects, they are related to several metabolic processes, including the reproductive function. Esterase patterns in Z. indianus and Drosophila melanogaster were characterized in polyacrylamide gels (PAGE). Two - esterases from Z. indianus, EST-2 and EST-5, showed similarity preference for substrate - naftil acetate and patterns of inhibition as compared to the EST-6 of D. melanogaster, suggesting a possible role in reproductive biology for both enzymes. Biochemical characterization of these esterases and its differential expression in males, suggest orthology among their genes. In this work, the genomic DNA from Z. indianus was submitted to PCR experiments using 3 sets of D. melanogaster Est-6 sequence primers. The PCR products were directly sequenced; its GC content was 48.5% and presented a 73% similarity compared to Est-6 D. melanogaster sequence. Analysis of sequence data, by estimates of nonsynonymous/synonymous rate ratios, showed that the majority of sites evolves under strong or moderate negative selection (81%) and a minority of sites (19%). is under significant positive selection. Molecular modeling indicates that the fundamental structural features important for catalysis are conserved in the esterase of Z. indianus and human bilesalt activated lipase (BAL), which was used as structural model. Structural and sequence comparisons suggest the evolutionary relationship between ...(Complete abstract click electronic access below)