Foi produzida a proteína recombinante do domínio extracelular da subunidade 2 do receptor do IFN-alfa em forma de proteína de fusão com a glutatione-S-transferase (GST-IFNAR2cEC) em E. coli, com o objetivo de avaliar seu efeito bloqueador sobre a ação do IFN-alfa. A GST-IFNAR2cEC de forma solúvel, com peso molecular 54 kDa, foi obtida quando a proteína recombinante foi expressa a 25 graus C por indução de IPTG e foi lisada por French Press. A avaliação do efeito bloqueador da GST-IFNAR2cEC foi feita utilizando-se 3 métodos: 1) Ensaio antiproliferativo com células Daudi, 2) ensaio antiviral com células Hep 2/c e vírus encefalomiocarditis, e 3) expressão gênica semi-quantitativa do STAT 1 (transdutor de sinal e ativador de transcrição) e da 2',5'-oligoadenilato sintetase (OAS) pela RT-PCR duplex nas células Daudi e Hep 2/c. A GST-IFNAR2cEC, mesmo a 420 nM, não inibiu as atividades antiproliferativa e antiviral de 24,5 pM e 49 pM de rIFN-alfa2 provavelmente devido à sua ineficiência na competição com o IFNAR da superfície celular durante o longo período de incubação nos ensaios realizados. A expressão gênica do STAT 1 não foi inibida pela GST-IFNAR2cEC nas células Daudi e Hep 2/c, porém inibiu-se a da 2’, 5’-OAS. Estes resultados sugerem que a expressão gênica do STAT 1 é independente da ligação do IFN-alfa com a IFNAR 2c, e que a da 2’, 5’-OAS é dependente dessa ligação nessas células

Orientador: Maria Célia Bertolini / Banca: Iran Malavazi / Banca: Sergio Akira Uyemura / Resumo: O fungo filamentoso Neurospora crassa é um organismo modelo utilizado na compreensão de diversos aspectos da biologia dos eucariotos, e tem sido usado, em nosso laboratório, para estudos celulares básicos, como os mecanismos bioquímicos e moleculares envolvidos na regulação do metabolismo de glicogênio. Uma análise sistemática realizada com uma coleção de linhagens mutantes em genes codificadores de fatores de transcrição permitiu identificar várias proteínas potencialmente envolvidas na regulação do metabolismo do glicogênio neste organismo. Algumas linhagens mutantes apresentaram alterações no perfil de acúmulo de glicogênio e na expressão dos genes que codificam as enzimas glicogênio sintase (gsn) e glicogênio fosforilase (gpn) quando comparadas à linhagem selvagem. Dentre estas, duas linhagens mutantes em genes que codificam para a proteína RCO-1 (regulator of conidiation-1) e para uma proteína hipotética foram selecionadas para o presente estudo, levando em consideração que ambas linhagens também apresentaram variações na progressão do ciclo celular quando analisadas por citometria de fluxo. Como a proteína RCO-1 é uma provável parceira da proteína RCM-1 (regulator of conidiation and morphology-1), então a linhagem mutante no gene codificador de RCM-1 foi incluída neste trabalho. Portanto, foi feita a caracterização de um fator de transcrição anotado como proteína hipotética e de dois cofatores transcricionais RCO-1 e RCM-1, ortólogos ao complexo corepressor Tup1-Ssn6 de Saccharomyces cerevisiae. As proteínas RCO-1, RCM-1 e a codificada pela ORF NCU09739 estão envolvidas na regulação do metabolismo do glicogênio, atuando na regulação da expressão dos genes gsn e/ou gpn. Estas mesmas proteínas também são necessárias para o crescimento e desenvolvimento normal do... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The filamentous fungus Neurospora crassa is a model organism used to understand various aspects of eukaryotic biology. It has been used, in our laboratory, in basic cellular studies, such as the biochemical and molecular mechanisms involved in the regulation of glycogen metabolism. A systematic analysis performed with a collection of mutant strains in genes encoding transcription factors led to the identification of proteins likely involved in the regulation of glycogen metabolism in this organism. Some mutant strains showed changes in the glycogen accumulation profile and in the expression of the genes encoding the enzymes glycogen synthase (gsn) and glycogen phosphorylase (gpn) when compared to the wild-type strain. Among these, two mutant strains in the genes encoding RCO-1 (regulator of conidiation-1) and a hypothetical proteins were selected for the present study. Both strains presented variations in cell cycle progression when analyzed by flow cytometry. RCO-1 protein is likely a partner of RCM-1 (regulator of conidiation and morphology-1) protein, thus the mutant strain in the gene encoding RCM-1 was included in this work. Therefore, we performed the characterization of a transcription factor annotated as a hypothetical protein and the two transcriptional cofactors RCO-1 and RCM-1, orthologs of the Saccharomyces cerevisiae corepressor complex Tup1-Ssn6. RCO-1, RCM-1 and the product of the ORF NCU09739 are involved in the regulation of glycogen metabolism, acting in the regulation of gsn and/or gpn gene expression. The same proteins are necessary for growth and normal development of the fungus, since the mutant strains showed changes in hyphae length, pigmentation and conidiation. Gene expression analysis showed that the NCU09739 gene was highly expressed at the beginning of the conidia germination, showing the importance... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by FERNANDA DA SILVA VON PORSTER (fdsvporster@univates.br) on 2016-08-31T19:39:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2015GeorgiaMuccilloDexheimer.pdf: 1692655 bytes, checksum: 44476f343c262e53d202386e916adf5c (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2016-09-05T19:27:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2015GeorgiaMuccilloDexheimer.pdf: 1692655 bytes, checksum: 44476f343c262e53d202386e916adf5c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T19:27:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2015GeorgiaMuccilloDexheimer.pdf: 1692655 bytes, checksum: 44476f343c262e53d202386e916adf5c (MD5) Previous issue date: 2016-08 / Terapias antitumorais baseadas em efeitos anti-inflamatórios vêm sendo consideradas no tratamento do câncer. A sobrevivência, proliferação e, eventualmente, invasão e metástase das células tumorais são reguladas por mediadores inflamatórios locais. Citocinas inflamatórias primárias, como o Fator de Necrose Tumoral (TNF), podem ser alvos para a terapia anticâncer. Diversos anti-inflamatórios isolados de produtos naturais vêm ganhando importância como quimiopreventivos e agentes terapêuticos para o câncer. O objetivo deste trabalho foi investigar a expressão dos genes TNF-α, NF-κΒ e p38α, associados à proliferação e inflamação em células de linhagem Caco-2 tratadas com extratos etanólico e hexânico obtidos de Calyptranthes grandifolia O.Berg (Myrtaceae). Células Caco-2 foram cultivadas e tratadas com o extrato vegetal em diferentes concentrações (200, 100, 50 e 25 μg/mL), e estimuladas com LPS. Para análise da expressão gênica foi realizada a extração de RNA total pelo método de Trizol®, seguido da síntese de DNAc (DNA complementar) e análise por qPCR (Reação em Cadeia da Polimerase em Tempo Real). Dentre os genes avaliados, observou-se uma diminuição da expressão de TNF-α nas concentrações de 100 e 200 μg/mL apenas no extrato etanólico (p<0,025, ANOVA e Teste de Tukey). O gene p38α apresentou uma tendência a aumento da expressão apenas no tratamento com extrato etanólico e o gene NF-κΒ não apresentou variações significativas em ambos os extratos analisados. Pode-se concluir que o extrato etanólico pode apresentar atividade anti-inflamatória nas concentrações testadas através da diminuição de TNF-α. Contudo, estudos complementares como análises de genotoxicidade, proteína, dentre outras, devem ser realizadas a fim de confirmar o seu potencial efeito anti-inflamatório. / Anti-tumor therapies based on anti-inflammatory effects have been considered in cancer treatment. Survival, proliferation and, eventually, invasion and metastasis of tumor cells are regulated by local inflammatory mediators. Primary inflammatory cytokines, such as Tumor Necrosis Factor (TNF), can be targets for anticancer therapy. Several anti-inflammatory isolated from natural products are acquiring importance as chemopreventive and therapeutic agents for cancer. This study aimed to investigate the expression of TNF-α, NF-κΒ and p38α genes, associated with proliferation and inflammation in Caco-2 cell line treated with ethanolic and hexanic extracts of Calyptranthes grandifolia O.Berg (Myrtaceae). Caco-2 cells were cultured and treated with plant extract at different concentrations (200, 100, 50 and 25 ug/ml) and stimulated with LPS. For gene expression analysis was performed a total RNA extraction by Trizol® method, followed by the synthesis of cDNA (complementary DNA) and analysis by qPCR (Polymerase Chain Reaction in Real Time). Among the evaluated genes, there was a decrease in TNF-α expression in 100 and 200 ug/ml concentrations only on ethanolic extract (p <0.025, ANOVA and Tukey test). The p38α gene showed a tendency to increase expression only in treatment with ethanolic extract and NF-κΒ gene did not present significant variations in both analyzed extracts. It can be concluded that ethanolic extract may present an anti-inflammatory activity on tested concentrations by decreasing TNF-α. However, further studies as genotoxicity analysis, protein, among others, should be performed to confirm its potential anti-inflammatory effect.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2018. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP-DF). / CAPÍTULO I: Neste trabalho, foi estudada uma família na qual 3 irmãs apresentaram amenorréia primária por provável alteração na formação dos ductos de Müller (DMs), caracterizada por hipoplasia uterina, endométrio não responsivo a estrógenos e gestações tubárias. Através de sequenciamento exômico amplo seguido por análise genética abrangente foi identificado uma mutação em homozigose no gene Odd-skipped related 1 gene (OSR1), p.V108F. Para esclarecer os efeitos do Osr1 no desenvolvimento dos DMs, foram investigados o padrão de expressão pré-natal e pós-natal de Osr1/Osr1 nos DMs e endométrio, respectivamente, e se a deleção de Osr1 poderia afetar o desenvolvimento dos DMs, através do uso de camundongos geneticamente modificados. Foi demonstrado que o Osr1 é expresso nos DMs e nos ductos de Wolff (DWs) de embriões com 13,5 dias de gestação (E13,5). Curiosamente, os DMs não foram observados no lado esquerdo e estavam truncados rostralmente no lado direito de E13,5 Osr1 -/- nocautes. Após o nascimento, o Osr1 é expresso no útero de camundongos selvagens ao longo de todo o desenvolvimento, com expressão mais acentuada em dois períodos distintos, aos 14 dias pós natais (PND14) e PND28-PND35, que correspondem à adenogênese endometrial e o início da puberdade, respectivamente. No útero adulto, a proteína Osr1 é expressa principalmente nas células epiteliais luminais e glandulares do endométrio, como também no epitélio dos ovidutos, sendo observada menor expressão no estroma endometrial. Através de uma abordagem translacional, demonstramos que OSR1 é um novo candidato entre os fatores moleculares que modulam a formação e diferenciação de estruturas derivadas dos DMs. CAPÍTULO II: No presente estudo, foram investigados comparativamente o padrão de expressão de Mkrn3 no hipotálamo com as gônadas masculinas e femininas. Além disso, foram abordados o padrão de expressão temporo-espacial desta proteína durante o desenvolvimento sexual, e se ela é regulada nos compartimentos testiculares pelas gonadotrofinas. A quantificação por qPCR mostrou que os níveis de mRNA de Mkrn3 foram detectados em testículos e ovários de camundongos selvagens em todas as idades avaliadas, entretanto, o padrão de expressão de Mkrn3 foi dimórfico entre gônadas masculinas e femininas ao longo da vida. Curiosamente, a expressão de Mkrn3 foi maior entre PND28 e PND35 nos testículos, enquanto que nos ovários atingiu os menores níveis durante o mesmo período. Adicionalmente, a coloração de X-gal em cortes de testículos provenientes de camundongos Mkrn3-LacZ adultos mostrou que o Mkrn3 é principalmente localizado no compartimento intersticial, especificamente em células de Leydig, mas também foi detectado nos túbulos seminíferos com menor expressão. Estudos in vitro e in vivo demonstraram que o RNAm de Mkrn3 aumentou em culturas primárias de células de Leydig tratadas com hCG. Além disso, a administração aguda de agonista de GnRH em camundongos selvagens adultos aumentou a expressão de Mkrn3 nos testículos, enquanto a inibição do eixo HPG pela mesma substância administrada de forma crônica levou ao efeito oposto. Por fim, no grupo de animais que receberam injeção de hCG após a inibição do eixo HPG, foi observado aumento na expressão de Mkrn3. Em conjunto, análises de expressão durante o desenvolvimento e estudos in vitro e in vivo mostraram que o Mkrn3 é produzido nos testículos, predominantemente nas células de Leydig, e que sua expressão de RNAm aumenta após a puberdade e é responsiva à ativação do receptor LH/hCG. / CHAPTER I: We present a family in which three sisters had a Mullerian Duct (MD) anomaly characterized by uterine hypoplasia, estrogen-unresponsive endometrium, primary amenorrhea, but spontaneous tubal pregnancies. Whole Exome Sequencing followed by comprehensive genetic analysis identified a novel homozygous variant in Odd-skipped related 1 gene (OSR1), p.V108F. To clarify the effects of Osr1 on MD development, we investigated prenatal and postnatal expression patterns of Osr1/Osr1 in the MDs and endometrium, respectively, and whether Osr1 deletion affects MD development, using genetically engineered mice. We showed that Osr1 is expressed in the MDs and Wolffian ducts (WDs) of E13.5 embryos. Interestingly, MDs are absent on the left side, and rostrally truncated on the right side of E13.5 Osr1-/-knockouts. Osr1 is expressed lifelong in WT mice uterus with two distinct peaks at PND14 and PND28-PND35, which correspond to endometrial adenogenesis and puberty initiation, respectively. Osr1 is expressed mainly in endometrial luminal and glandular epithelial cells, and less in stroma, with a high expression in oviduct epithelium. This pair-rule gene plays critical roles on embryonic patterning and tissue morphogenesis. Through a translational approach, we demonstrated that OSR1 is a novel candidate among the molecular factors that modulate the formation and differentiation of MD-derived structures.CHAPTER II: In the present study, we comparatively investigated the behavior of Mkrn3 expression in the hypothalamus versus male and female gonads. We also addressed the temporo-spatial expression pattern of this protein during sexual development, and whether it is regulated in the functional testicular compartments by gonadotropins. Quantification by qPCR showed that Mkrn3 mRNA levels was detected in testes and ovaries of wild-type mice at all ages evaluated, however, the pattern of Mkrn3 expression across lifespan differed between male and female gonads. Interestingly, Mkrn3 expression was highest by PN28 to PN35 in the testes, whereas it reached the nadir at the same postnatal ages in the ovaries. Moreover, X-gal staining of testes sections from adult Mkrn3-LacZ reporter mice showed that Mkrn3 is expressed mainly in the interstitial compartment, specifically in Leydig cells, but was also mildly detected in the seminiferous tubules. In vitro and in vivo studies demonstrated that the Mkrn3 mRNA levels increased in hCG-treated Leydig cells primary cultures. Furthermore, the acute administration of LHRH agonist in adult wild-type mice increased Mkrn3 expression in testes and the inhibition of the HPG axis, by chronic administration of LHRH agonist, leads to the opposite effect. Finally, the rescue of Mkrn3 expression was observed in the group of animals that received hCG injection after completing the HPG downregulation phase. Taken together, our developmental expression analyses, in vitro and in vivo studies showed that Mkrn3 is produced in the testis, predominantly in the Leydig cells, and that its mRNA expression increases after puberty and is responsive to LH/hCG receptor activation.

O cultivo da soja (Glycine max (L.) Merr.) em áreas de várzea surgiu como alternativa à monocultura de arroz, uma vez que cultivares com diferentes níveis de tolerância ao alagamento do solo foram identificadas. As tecnologias de sequenciamento de nova geração apresentam como vantagens o elevado volume de informações obtidas e uma visão direta na variação do DNA. Assim, é possível identificar polimorfismos e diferenciar genótipos quanto à característica de interesse. O objetivo deste trabalho foi ressequenciar e montar o genoma de duas cultivares de soja contrastantes para o caráter tolerância ao alagamento do solo, avaliar a expressão de genes candidatos e identificar alterações não sinônimas nas sequências gênicas. O DNA total das cultivares Introdução 27 (tolerante) e BRS 154 (sensível) foi extraído de folhas jovens. Ao DNA fragmentado e purificado foram adicionados indexadores e adaptadores conhecidos. Fragmentos com ~300pb foram selecionados e então realizado o sequenciamento pareado. As leituras de sequenciamento foram submetidas à verificação de qualidade das bases e a montagem foi realizada com os montadores ABySS, SOAPdenovo e a combinação Velvet e SSPACE. Para análise de RTqPCR foram escolhidos como candidatos à tolerância ao encharcamento do solo genes relacionados a rotas de captação de energia (ENO, ADH1, ALAT2 e GLB1), formação de estruturas associadas ao estresse (XETP e LBD41) e detoxificação celular (APX2). O alinhamento dos scaffolds gerados pelo montador AbySS e o genoma de referência da cv. Williams 82 foi realizado para reconstruir a sequência destes genes e as alterações não sinônimas foram identificadas. O sequenciamento gerou em média 111 milhões de leituras pareadas. A distribuição da qualidade das bases nas leituras foi elevada (e≥28) e adaptadores residuais não foram identificados. O programa ABySS mostrou maior eficiência na montagem dos genomas das cultivares Introdução 27 e BRS 154, gerando scaffolds maiores, com tamanho total de 1,024Gb e 1,020Gb, respectivamente. A taxa de alinhamento global das leituras com o genoma de referência foi de 97%. De maneira geral, a cultivar Introdução 27 apresentou maior expressão relativa de todos os genes avaliados. Alteração não sinônima entre os genótipos estudados foi constatada apenas no gene APX2 e diferenças na região promotora associada ao estresse foi constatada apenas no gene ALAT2. Dessa forma, não foi possível explicar as diferenças de expressão observadas, sugerindo uma maior complexidade do caráter estudado. / Soybean (Glycine max (L.) Merr.) in lowland areas emerged as alternative to rice monoculture, since cultivars with different levels of soil flooding tolerance have been identified. The next generation sequencing technologies generates high volume of data and a direct view of DNA variation. So, it is possible to identify polymorphisms and differentiate genotypes for traits of interest. The objective of this work was to resequence and assemble the genome of two contrasting soybean cultivars to soil flooding, to evaluate the expression of candidate genes and to identify non-synonymous changes in these gene sequences. Whole DNA of Introduction 27 and BRS 154 cultivars was extracted from young leaves. Indexers and adapters were added to fragmented and purified DNA. Fragments with ~300bp were selected and then pair-end sequencing was performed. Reads of sequencing were submitted to bases quality check and the assembly was performed with the ABySS, SOAPdenovo assemblers and the combination of Velvet and SSPACE. Candidate genes to soil flooding tolerance were submitted to RT-qPCR analysis. These genes were related to energy uptake routes (ENO, ADH1, ALAT2 and GLB1), formation of stress-associated structures (XETP and LBD41) and cell detoxification (APX2). The alignment of the scaffolds generated by the AbySS assembler and the cv. Williams 82 was performed to reconstruct the sequence of these genes and the non-synonymous changes were identified. Sequencing generated on average 111 million pair-end reads. The distribution of base quality in the reads was high (e≥28) and residual adapters were not identified. The ABySS program showed higher efficiency in assembling the genomes of Introduction 27 and BRS 154 cultivars, generating larger scaffolds, with a total size of 1.024Gb and 1.020Gb, respectively. The overall rate of alignment to reads with reference genome was 97%. In general, Introduction 27 cultivar presented the highest relative expression of all evaluated genes. Non-synonym alteration among the studied genotypes was observed only in the APX2 gene and differences in the promoter region associated with stress were found only in the ALAT2 gene. This way, was not possible to explain the differences in expression observed, suggesting a larger complexity in the studied trait.

Os leiomiomas são neoplasias benignas comuns do sistema reprodutivo feminino e são encontrados em até 50% das mulheres em idade reprodutiva. As causas e os mecanismos de desenvolvimento desse tumor não estão bem estabelecidos; eventuais descontroles nos percursos apoptóticos e influências dos hormônios esteróides ovarianos devem estar envolvidos. O objetivo deste trabalho foi examinar a expressão do gene e da proteína das isoformas A e B do receptor de progesterona, de p53 e de p21 em miométrio e leiomioma uterino. Foram obtidas amostras de 14 pacientes em idade reprodutiva que se submeteram à histerectomia abdominal por leiomiomatose. Os tecidos foram submetidos à extração de mRNA com o uso de Trizol®, para análise da expressão gênica pela técnica de RT-PCR, e à extração de proteínas, para análise de expressão proteica pela técnica de Western Blot. Não foram observadas diferenças nos níveis de expressão de mRNA para PRAB, PRB e nos níveis proteicos dos PRs entre o miométrio e o leiomioma uterino. Não houve correlação entre a fase do ciclo menstrual e os receptores de progesterona. A relação entre as isoformas (PRA:PRB) não foi diferente entre os tecidos e mostrou uma forte correlação entre ambos (r=0,767, P=0,004). As análises da expressão gênica e proteica mostraram aumento nos níveis de mRNA e de proteína de p53 no leiomioma comparado ao miométrio (P=0,030 e P=0,002, respectivamente). O mesmo aumento foi observado nos níveis de mRNA de p21 (P=0,016) e nos níveis proteicos de p21 (P=0,026) nas amostras de leiomioma uterino. As expressões gênica e proteica inalteradas dos PRs são características das doenças benignas, como a leiomiomatose; alterações da relação PRA:PRB são observadas em neoplasias malignas. Já o aumento significativo observado nos níveis de mRNA e de proteína de p53 e p21 em leiomiomas indica uma possível participação destes genes no desenvolvimento desse tumor podendo estar relacionado à estabilização funcional e detenção de possíveis danos, evitando a transformação carcinogênica. / Leiomyomas are common benign neoplasms of the female reproductive system and they are found in up to 50% of women of reproductive age. The causes and mechanisms of the development of this tumor are not well established. Occasional lack of control in apoptotic pathways and influences of ovarian steroid hormones must be involved. The aim of this study was to examine the expression of gene and protein progesterone receptor isoforms A and B, p53 and p21 in uterine leiomyoma and myometrium. Samples of 14 reproductive-age patients, submitted to abdominal hysterectomy due to leiomyomatosis, were obtained. The tissues were submitted to mRNA extraction using Trizol® for gene expression analysis through the RT-PCR technique, and protein extraction for protein expression analysis was developed through the Western blot technique. There were not significant differences in levels of mRNA expression for PRAB, PRB and PRs protein between the myometrium and uterine leiomyoma. It was not found any correlation between the menstrual cycle phase and progesterone receptors. The relationship between the isoforms (PRA: PRB) was not different in the tissues and it was observed a strong correlation (r = 0.767, P = 0.004) between them. The analysis of gene and protein expression showed an increase in levels of mRNA and p53 protein in leiomyoma when compared to myometrium (P = 0.030 and P = 0.002). The same increase was observed in the p21 mRNA levels (P = 0.016) and in the p21 protein levels (P = 0.026) in the samples of uterine leiomyoma. The unchanged gene and protein expressions of PRs are characteristic of benign diseases such as leiomyomatosis, and alterations in PRA: PRB relationship are observed in malignant neoplasms. However, the significant increase observed in the levels of mRNA and p53 and p21 protein in leiomyomas indicates a possible participation of those genes in the development of that tumor, which can be related to functional stabilization and retention of possible damage, avoiding the carcinogenic transformation.

Os projetos para estudo de genomas ou genes expressos partem de uma etapa de seqüenciamento no qual são gerados em laboratório dados brutos, ou seja, seqüências de DNA sem significado biológico. Estas seqüências de DNA possuem códigos responsáveis pela produção de RNAs e proteínas. O grande desafio dos pesquisadores consiste em analisar essas seqüências e obter informações biologicamente relevantes. Durante esta análise diversos programas de computador, além de um grande volume de dados armazenados em fontes de dados biológicas, são utilizados. Assim sendo, o presente trabalho prop6s a elaboração de um sistema computacional que permite a análise de dados sobre biologia molecular e facilite a instanciação do software dependendo do ambiente de trabalho e tipo de projeto de análise. Para este sistema foi dado o nome de Sistema de Gerenciamento de Análise de Dados por Bioinformática - SGADBio. O trabalho apresenta o desenvolvimento do sistema baseado em metodologias de Engenharia de Software, além dos módulos e funções disponíveis. Seqüências oriundas de um projeto de ESTs do fungo dermatófito Trichophyton rubrum, geradas em um laboratório de biologia molecular, foram submetidas ao sistema para análise. Os resultados são expressivos, demonstrando que o sistema é adequado e capaz de adaptar se a projetos envolvendo seqüenciamento / Projects involving the study of genomes and expressed genes typically initiate with the raw data generated by laboratory sequencing of DNA, devoid of any biological meaning. However, such sequences contain the codes for the production of RNAs and proteins. One of the great challenges faced by researchers is the analysis of such sequences in order to obtain biologically meaningful information. Several computer programs and auxiliary databases are used for that purpose. The present work reports on the development of a computational system capable of supporting biology data analysis and it can be instantiated in order to suit specific working environments and analyses projects. This system has been called Management and Data Analysis System for Applications in Bioinformatics- SGADBio. This work presents the development of the system based on Software Engineering methodologies, as well as the involved modules and functionalities. Sequences from an EST project involving the dermatophyte fungus Trichophyton rubrum, generated in a molecular biology laboratory, were submitted to the system for analysis. The results are expressive, corroborating the versatility of the system for adaptation to sequencing projects

A diapausa é um fenômeno amplamente presente nos artrópodes e é considerada como primordial para o sucesso evolutivo da Classe Insecta, pois possibilita a sobrevivência em condições adversas, como estações frias e secas. Sabe-se que durante a diapausa ocorre o silenciamento de muitos genes e que outros são unicamente expressos nesta fase. Embora existam evidências de que o processo da diapausa tenha se mantido conservado durante a evolução das espécies, ainda há lacunas no conhecimento sobre o nível de conservação dos padrões metabólicos. Um bom modelo para se estudar a diapausa é Tetrapedia diversipes, uma espécie bivoltina de abelha solitária. Os indivíduos que nascem na primeira geração seguem o desenvolvimento desde ovo até adulto em tempo bem menor do que aqueles que nascem na segunda geração; estes retardam o desenvolvimento na fase larval. Além disso, essa espécie é de fácil obtenção no seu ambiente natural, pois apresenta alta taxa de nidificação em ninhos-armadilha. O objetivo deste trabalho foi comparar o perfil de expressão de genes entre as larvas da 1ª geração (que não entram em diapausa), larvas da 2ª geração (que entrariam em diapausa) e das larvas em diapausa. Foram identificados 196 genes diferencialmente expressos, destes 87 foram anotados. Muitos destes genes já foram descritos na literatura como relacionados à diapausa em outras espécies, no entanto, o padrão de expressão não é conservado. Os genes aqui identificados foram divididos em cinco grupos: relacionados à desintoxicação celular, cutícula e citoesqueleto, metabolismo de lipídeos e esteróis, ciclo celular e outros genes relacionados à diapausa / The diapause is broadly distributed among the arthropods and has had an important role for the evolutionary success of the Class Insecta, mainly because this process permits insects to explore adverse conditions, such as cold and dry seasons. It is known that there are many genes being silenced and others being uniquely expressed during diapause. And although there are evidences that the diapause process has remained conserved during the evolution of species, it is still not clear how conserved are the metabolic patterns involved in this behavior. Tetrapedia diversipes is a solitary bee and a good model to study diapause. Individuals from the first generation do not enter in diapause and develop faster than individuals from the second generation, which enter in diapause during the winter. Moreover, this species is easy to capture in natural conditions due to the high rate of nesting in trap nests. The aim of this work was to compare the gene expression profile among non-diapause larvae from first and second generation (about to enter diapause) and larvae already in diapause, trough transcriptome data. One hundred ninety-four genes were identified as differentially expressed and 87 of them were annotated. Many of these genes have already been described as related to diapause in others species, but the expression pattern was not conserved. These genes were divided in five groups: related to cellular detoxification, cuticle and cytoskeleton, lipids and steroids metabolism, cell cycle and other genes related to diapause

Orientador: Henrique Ferreira / Coorientador:Danielle Biscaro Pedrolli / Banca: Karen Cristiane Martinez de Moraes / Banca: Paula Maria Moreira Martins / Resumo: Estudos genéticos em qualquer organismo requerem ferramentas eficazes para se alterar a expressão gênica. Dentre estas, os riboswitches oferecem uma alternativa bastante atrativa para modulação da expressão de genes de interesse, onde é possível ligar e desligar tais genes sem a remoção dos mesmos dos genomas. Esta alternativa permite o estudo direto de um gene e a avaliação da sua falta (quando desligado ou "OFF"), bem como permite o reestabelecimento do selvagem sem a necessidade da complementação padrão (estado "ON"). Na busca por melhores condições de caracterização genética e do desenvolvimento de ferramentas dedicadas para estudos de genes essenciais ou de difícil caracterização em Xanthomonas citri, avaliamos o uso de um sistema de riboswitch theo/metE para o controle de expressão gênica nesta bactéria. A caracterização propriamente dita foi realizada alterando-se a expressão dos genes parB e α- amilase. O sucesso destas estratégias permitiu o silenciamento dos genes parB e e α-amilase, e ainda, foi possível observar que a inibição da transcrição do gene α-amilase refletiu em um decaimento da enzima α-amilase estando o riboswitch theo/metE na presença de seu metabólito alvo, a teofilina. Os resultados indicam que o riboswitch theo/metE utilizado neste estudo é uma ferramenta genética em potencial para silenciamento gênico em Xac / Abstract: Genetic studies in any organism requires effective tools to change gene expression. Among these, the riboswitches offer a very attractive alternative to modulation of the expression of genes of interest, where it is possible to turn on and turn off such genes without removing them from the genomes. This alternative allows the direct study of a gene and the evaluation of its lack (when disconnected or "off"), as well as it allows the reestablishment without the necessity of the standard complementation (state "ON"). In the search for better conditions of genetic characterization and the development of tools dedicated to studies of essential genes or of difficult characterization in Xanthomonas citri, we evaluate the use of a system of riboswitch theo/metE for the control of gene expression in this bacteria. The characterization itself was performed by altering the expression of the parB and α-amylase genes. The success of these strategies allowed the silencing of parB and α-amylase genes, and it was also possible to observe that the inhibition of the transcription of the α-amylase gene reflected in a decay of the α-amylase enzyme while the riboswitch theo/metE in the presence of his target metabolite, theophylline. The results indicate that the riboswitch theo/metE used in this study is a potential genetic tool for gene silencing in XAC / Mestre

O degrane é uma das principais características que tornam o arroz vermelho daninho. A compreensão da regulação do degrane em arroz vermelho permitirá o desenvolvimento de procedimentos de biotecnologia que reduzam os problemas causados por esta planta daninha. O objetivo geral deste trabalho foi determinar a variabilidade e a regulação gênica do degrane de sementes em arroz vermelho. Os objetivos específicos foram i) caracterizar fenotipicamente o degrane das sementes em cultivares de arroz, genótipos de arroz silvestre, e ecótipos de arroz vermelho; ii) caracterizar a expressão dos genes conhecidos relacionados ao degrane em populações contrastantes; iii) analisar a variabilidade nucleotídica de genes relacionados direta e indiretamente ao degrane nestas populações; iv) identificar novas sequências gênicas expressas diferencialmente em ecótipos com diferentes níveis de degrane. Os genótipos avaliados apresentaram elevada variabilidade do degrane que variou de 20 a 270 gf. O gene qSH1 comumente relacionado com o degrane não possui efeito nos genótipos avaliados. A expressão relativa dos genes OsCPL1 e OsXTH8 apresentou uma relação direta com o nível de degrane. Já a expressão relativa do gene OsCel9D apresentou uma relação inversa aos níveis de degrane. A variabilidade nucleotídica do gene Os08g0512400 a 1271 bases upstream mostrou que os genótipos com o nucleotídeo T possuem em geral elevado degrane, enquanto que os genótipos com o nucleotídeo A apresentam baixo degrane. Além disso, a variação nucleotídica do exon 5 do gene Os01g0849100 apresentou dois SNPs, nas posições 2981 e 3057, que estão relacionados ao degrane. A metodologia SSH identificou 154 clones diferencialmente expressos que podem estar relacionados ao degrane em arroz. Destes clones, 61% apresentam funções conhecidas relacionadas ao processamento e armazenamento da informação, sinalização, processos celulares e metabolismo. Além de genes conhecidos como OsCPL1, os genes OsXTH8, OsCel9D, Os08g0512400 e Os01g0849100 também estão relacionados ao degrane de sementes em arroz. / Seed shattering is one of the main traits that make the red rice a weed. Better understanding of seed shattering regulation in red rice can be used to develop biotechnological procedures to reduce the problems of this weed. The main objective of this study was to determine the variability and genetic regulation of seed shattering in red rice. The specific objectives were i) to characterize the seed shattering in rice cultivars, wild rice and red rice ecotypes; ii) to characterize the expression of known genes related to seed shattering in contrasting rice genotypes; iii) to analyze the nucleotide variability of genes directly and indirectly related to seed shattering in these genotypes, and iv) identify new gene sequences differentially expressed in ecotypes with different levels of seed shattering. The evaluated genotypes presented large variability of seed shattering, which ranged from 20 to 270 gf. The gene qSH1, commonly related to seed shattering had no effect on the evaluated genotypes. The expression of the genes OsCPL1 and OsXTH8 was directly related with seed shattering. Otherwise, the expression of the gene OsCel9D was inversely related with seed shattering. The gene Os08g0512400 was polymorphic at 1271 bases upstream, where, in general, the genotypes with the T nucleotide had high seed shattering, and with the A nucleotide had low seed shattering. In addition, the exon 5 of the gene Os01g0849100 presented two SNPs at positions 2981 and 3057, which may be related to seed shattering. The SSH study identified 154 clones genes differentially expressed that may be related to seed shattering. The sequencing and analysis of these clones indicated that 61% of then have known functions related to processing and storage of information, signaling, cellular processes and metabolism. The variability of seed shattering in red rice is related with several genes. In addition to the know gene OsCPL1, the genes OsXTH8, OsCel9D, Os08g0512400 and Os01g0849100 are also related to seed shattering in rice.