Made available in DSpace on 2014-06-12T15:54:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7183_1.pdf: 1932956 bytes, checksum: 3ac55e2beea77d667840995118b6e135 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Neste trabalho são tratados dois problemas relacionados à análise estrutural de proteínas. O primeiro, denominado Predição de Estrutura Secundária, diz respeito a um importante passo na inferência da conformação espacial de uma proteína: a localização de subestruturas recorrentes a partir de informações referentes à sua seqüência de aminoácidos. O segundo refere-se ao desenvolvimento de métodos para efetuar a Busca e Comparação de Padrões Estruturais, os quais podem ser utilizados para a classificação de proteínas ou mesmo na localização de possíveis sítios ativos. A abordagem apresentada para a predição de estrutura secundária engloba um estudo crítico dos principais preditores disponíveis na atualidade, além do desenvolvimento de um novo preditor objetivando propor um tratamento simples e eficiente para tal problema. Os resultados significativos obtidos motivaram a realização de novos experimentos. Métodos de extração de características foram então aplicados aos dados informados ao preditor. Uma análise comparativa do comportamento do preditor mediante a presença ou não de uma fase de redução de dimensionalidade foi também realizada. Para efetuar a busca e a comparação de padrões estruturais foi proposta uma representação simplificada para as estruturas de proteínas. Tal representação envolve informações sobre os elementos de estrutura secundária e interações espaciais entre estes, considerando a inclusão de parâmetros inéditos para este tipo de abordagem. Algoritmos clássicos da Teoria dos Grafos foram adaptados para tratar o problema de busca de ocorrências de motivos estruturais e obtenção de subestruturas comuns a um dado conjunto de proteínas. O trabalho traz ainda discussão de resultados de testes realizados com diferentes conjuntos de proteínas, conclusões e perspectivas futuras referentes a ambos os problemas abordados

O processo de auto-organização da estrutura proteica a partir da cadeia de aminoácidos é conhecido como enovelamento. Apesar de conhecermos a estrutura tridimencional de muitas proteínas, para a maioria delas, não possuímos uma compreensão suficiente para descrever em detalhes como a estrutura se organiza a partir da sequência de aminoácidos. É bem conhecido que a formação de núcleos de estruturas locais, conhecida como estrutura secundária, apresenta papel fundamental no enovelamento final da proteína. Desta forma, o desenvolvimento de métodos que permitam não somente predizer a estrutura secundária adotada por um dado resíduo, mas também, a maneira como esse processo deve ocorrer ao longo do tempo é muito relevante em várias áreas da biologia estrutural. Neste trabalho, desenvolvemos dois métodos de predição de estruturas secundárias utilizando modelos com o potencial de fornecer informações mais detalhadas sobre o processo de predição. Um desses modelos foi construído utilizando autômatos celulares, um tipo de modelo dinâmico onde é possível obtermos informações espaciais e temporais. O outro modelo foi desenvolvido utilizando redes neurais residuais profundas. Com este modelo é possível extrair informações espaciais e probabilísticas de suas múltiplas camadas internas de convolução, o que parece refletir, em algum sentido, os estados de formação da estrutura secundária durante o enovelamento. A acurácia da predição obtida por esse modelo foi de ~78% para os resíduos que apresentaram consenso na estrutura atribuída pelos métodos DSSP, STRIDE, KAKSI e PROSS. Tal acurácia, apesar de inferior à obtida pelo PSIPRED, o qual utiliza matrizes PSSM como entrada, é superior à obtida por outros métodos que realizam a predição de estruturas secundárias diretamente a partir da sequência de aminoácidos. / The process of self-organization of the protein structure is known as folding. Although we know the structure of many proteins, for a majority of them, we do not have enough understanding to describe in details how the structure is organized from its amino acid sequence. In this work, we developed two methods for secondary structure prediction using models that have the potential to provide detailed information about the prediction process. One of these models was constructed using cellular automata, a type of dynamic model where it is possible to obtain spatial and temporal information. The other model was developed using deep residual neural networks. With this model it is possible to extract spatial and probabilistic information from its multiple internal layers of convolution. The accuracy of the prediction obtained by this model was ~ 78% for residues that showed consensus in the structure assigned by the DSSP, STRIDE, KAKSI and PROSS methods. Such value is higher than that obtained by other methods which perform the prediction of secondary structures from the amino acid sequence only.

O processo de auto-organização da estrutura proteica a partir da cadeia de aminoácidos é conhecido como enovelamento. Apesar de conhecermos a estrutura tridimencional de muitas proteínas, para a maioria delas, não possuímos uma compreensão suficiente para descrever em detalhes como a estrutura se organiza a partir da sequência de aminoácidos. É bem conhecido que a formação de núcleos de estruturas locais, conhecida como estrutura secundária, apresenta papel fundamental no enovelamento final da proteína. Desta forma, o desenvolvimento de métodos que permitam não somente predizer a estrutura secundária adotada por um dado resíduo, mas também, a maneira como esse processo deve ocorrer ao longo do tempo é muito relevante em várias áreas da biologia estrutural. Neste trabalho, desenvolvemos dois métodos de predição de estruturas secundárias utilizando modelos com o potencial de fornecer informações mais detalhadas sobre o processo de predição. Um desses modelos foi construído utilizando autômatos celulares, um tipo de modelo dinâmico onde é possível obtermos informações espaciais e temporais. O outro modelo foi desenvolvido utilizando redes neurais residuais profundas. Com este modelo é possível extrair informações espaciais e probabilísticas de suas múltiplas camadas internas de convolução, o que parece refletir, em algum sentido, os estados de formação da estrutura secundária durante o enovelamento. A acurácia da predição obtida por esse modelo foi de ~78% para os resíduos que apresentaram consenso na estrutura atribuída pelos métodos DSSP, STRIDE, KAKSI e PROSS. Tal acurácia, apesar de inferior à obtida pelo PSIPRED, o qual utiliza matrizes PSSM como entrada, é superior à obtida por outros métodos que realizam a predição de estruturas secundárias diretamente a partir da sequência de aminoácidos. / The process of self-organization of the protein structure is known as folding. Although we know the structure of many proteins, for a majority of them, we do not have enough understanding to describe in details how the structure is organized from its amino acid sequence. In this work, we developed two methods for secondary structure prediction using models that have the potential to provide detailed information about the prediction process. One of these models was constructed using cellular automata, a type of dynamic model where it is possible to obtain spatial and temporal information. The other model was developed using deep residual neural networks. With this model it is possible to extract spatial and probabilistic information from its multiple internal layers of convolution. The accuracy of the prediction obtained by this model was ~ 78% for residues that showed consensus in the structure assigned by the DSSP, STRIDE, KAKSI and PROSS methods. Such value is higher than that obtained by other methods which perform the prediction of secondary structures from the amino acid sequence only.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-08-30T18:51:47Z No. of bitstreams: 2 Carla Lieko Della Torre.pdf: 1852525 bytes, checksum: db416b0a6fe4435a764893198350dbcc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-30T18:51:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Carla Lieko Della Torre.pdf: 1852525 bytes, checksum: db416b0a6fe4435a764893198350dbcc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Enzymes of the xylanolytic complex, from microorganisms, have been an increasingly important biotechnological tool mainly in industrial processes that require high temperatures, such as in the baking industry, animal feed, textile, pulp and cellulose. Among the fungi producing thermostable enzymes, Thermomyces lanuginosus has been evidenced as a good producer of xylanases. In this context, xylanase from the recently isolated thermophilic fungus of the Paraná Atlantic Forest, T. lanuginosus, was purified, biochemically characterized, as well as a structureactivity correlation study of the enzyme was investigated through circular dichroism and fluorescence spectroscopy. Extracellular xylanase was purified after four steps of ion exchange chromatographic columns and molecular filtration. The purity and molecular mass (21.3 kDa) of the enzyme were determined by SDS-PAGE and MALDI-TOF/MS. The xylanase is highly specific to the beechwood xylan substrate and generated mainly xylobiose (X2) and xylotriose (X3), products characteristic of the action of endoxylanase. The enzyme was able to cleave the xylooligosaccharides xylotetraose and xylopentaose, except xylobiose and xylotriose. It exhibit higher activity at pH 6.5 and temperature of 75°C, with stability between pH 5.0-8.0 for 100 hours and thermostability between 40 and 75°C for 5 hours. The deconvolution of the circular dichroism spectrum (CD) enzyme revealed a secondary conformation rich in β-structures with transition midpoint temperature (Tm) of 73.0  0.2°C. In this structural study, xylanase reveals that to perform high enzymatic activity, it was necessary a conformational change. Its secondary structure is conserved even at pH extremes at temperatures up to 70°C and in the presence of MnCl2 (1 mM), DTT (5 mM) and high concentration of guanidine (6 M). Intrinsic fluorescence reveals that the tertiary structure is influenced by pH, guanidine (1 M) associated with temperature and in the presence of MnCl2 and DTT, whereas extrinsic fluorescence, using the ANS probe, shows changes in pH extremes and in the presence of MnCl2 and DTT. Fluorescence results suggest that both the increased enzymatic activity in the presence of cofactors and the loss of activity at extreme pH values are related to changes in the tertiary structure of the enzyme. Thus, T. lanuginosus xylanase has interesting biochemical characteristics for application in several industrial sectors that mainly use high temperature conditions. / As enzimas do complexo xilanolítico, provenientes de microrganismos, têm se tornado uma ferramenta biotecnológica cada vez mais importante, principalmente em processos industriais que requerem temperaturas elevadas, como na indústria de panificação, de rações animais, têxtil, polpa e celulose. Dentre os fungos produtores de enzimas termoestáveis, Thermomyces lanuginosus tem se destacado como bom produtor de xilanases. Nesse contexto, a xilanase do fungo termofílico recentemente isolado da Mata Atlântica do Paraná, T. lanuginosus, foi purificada, caracterizada bioquimicamente, bem como um estudo de correlação estruturaatividade da enzima foi investigado através das espectroscopias de dicroísmo circular e fluorescência. A xilanase extracelular foi purificada após quatro etapas cromatográficas envolvendo colunas de troca iônica e filtração molecular. A pureza e massa molecular (21,3 kDa) da enzima foram determinadas por SDS-PAGE e MALDI-TOF/MS. A xilanase é altamente específica para o substrato xilano de beechwood e gerou principalmente xilobiose (X2) e xilotriose (X3), produtos característicos da ação de endoxilanase. A enzima foi capaz de clivar os xilooligossacarídeos xitotetraose e xilopentaose, exceto a xilobiose e xilotriose. Exibe maior atividade em pH 6,5 e temperatura de 75°C, com estabilidade entre os pH 5,0-8,0 durante 100 horas e termoestabilidade entre 40 e 75°C durante 5 horas. A deconvolução do espectro de dicroísmo circular (CD) da enzima revela uma conformação secundária rica em estruturas-β, com temperatura do ponto médio da transição (Tm) de 73,0  0,2°C. Neste estudo estrutural, a xilanase revelou que, para desempenhar elevada atividade enzimática, foi necessário ocorrer mudança conformacional. Sua estrutura secundária é conservada mesmo em extremos de pH, em temperaturas até 70°C e na presença de MnCl2 (1 mM), DTT (5 mM) e elevada concentração de guanidina (6 M). A fluorescência intrínseca revela que a estrutura terciária sofre influência do pH, guanidina (1 M) associado à temperatura e na presença de MnCl2 e DTT, enquanto a fluorescência extrínseca, utilizando a sonda ANS, revela mudanças em extremos de pH e na presença de MnCl2 e DTT. Os resultados da fluorescência sugerem que tanto o aumento da atividade enzimática na presença dos cofatores quanto a perda da atividade em valores extremos de pH relacionam-se às alterações da estrutura terciária da enzima. Dessa forma, a xilanase de T. lanuginosus possui características bioquímicas interessantes para aplicação em diversos setores industriais que utilizam principalmente condições de temperatura elevada.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1200564 bytes, checksum: 7a0f61b430c00f9ecb6c3820735aa8e0 (MD5) Previous issue date: 2010-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The investigation of intra-individual variation of the rDNA cistron ITS in Carapichea ipecacuanha was made from direct sequencing of 26 individuals and from sequencing of 240 clones, representing another 51 individuals. The secondary structures of 5.8S and ITS2 regions show the typical configurations present in angiosperms respectively for 20 and 48 haplotypes. The comparison with the conserved motifs in angiosperms and the secondary structures obtained for the 5.8S region, the most reliable markers of functional sequences in C. ipecacuanha, allowed the identification of 13 pseudogenes among 26 haplotypes of 5.8S. The analysis of the secondary structure of ITS2 added one haplotype to the set of pseudogenes. The loss of functionality in some haplotypes has occurred prior to the others copies due to the accumulation of a larger number of substitutions and the formation of groups of pseudogenes that belong to distinct populations. / A investigação da variação intra-individual do cistron de rDNA ITS em Carapichea ipecacuanha foi realizada a partir de seqüenciamento direto de fragmentos de PCR de 26 indivíduos e do seqüenciamento de 240 clones, representando outros 51 indivíduos. As estruturas secundárias das regiões 5.8S e ITS2 apresentam as configurações típicas presentes em angiospermas respectivamente em 20 e 48 haplótipos encontrados. A comparação com os motivos conservados em angiospermas e as estruturas secundárias obtidas para a região 5.8S, indicadores mais confiáveis da funcionalidade das seqüências em C. ipecacuanha, permitiram a identificação de 13 pseudogenes entre os 26 haplótipos de 5.8S encontrados. A análise da estrutura secundária do ITS2 adicionou um haplótipo ao conjunto de pseudogenes. A perda de funcionalidade em alguns haplótipos deve ser mais antiga do que em outros em razão do acúmulo de maior número de substituições e da formação de grupos de pseudogenes pertencentes a populações distintas.

Submitted by Pedro Rafael Costa null (costapr@ibb.unesp.br) on 2016-08-29T12:34:19Z No. of bitstreams: 1 Tese-PedroRafaelCosta.pdf: 3405758 bytes, checksum: db4d115ece49bde1fd0f2a7768c97377 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-08-30T17:27:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 costa_pr_dr_bot.pdf: 3405758 bytes, checksum: db4d115ece49bde1fd0f2a7768c97377 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-30T17:27:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 costa_pr_dr_bot.pdf: 3405758 bytes, checksum: db4d115ece49bde1fd0f2a7768c97377 (MD5) Previous issue date: 2016-08-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Uma grande variedade de sequências de RNA presentes nos transcriptomas mas com funções ainda desconhecidas tem estimulado o desenvolvimento de técnicas experimentais e computacionais que colaborem na determinação do papel dessas moléculas. Entretanto, a compreensão dos mecanismos de ação de uma dada molécula de RNA envolve não somente a determinação de sua estrutura de mínima energia livre, mas também o estudo do comportamento de suas conformações metaestáveis. Os algoritmos existentes para predição da estrutura de moléculas de RNA ignoram armadilhas cinéticas que podem levar a formação de estruturas subótimas e utilizam modelos termodinâmicos incompletos, muitas vezes ignorando a formação de estruturas mais complexas, como os pseudonós. Nesse trabalho apresentamos um algoritmo para simulação do dobramento cotranscricional para o estudo dos efeitos da conformação espacial da molécula de RNA na cinética da transcrição. A partir da determinação das conformações permitidas, o algoritmo estabelece uma série de reações de transição entre esses estados, com valores das taxas de ocorrência ponderados através de uma distribuição de probabilidade de Boltzmann baseada na variação de energia livre de Gibbs desses estados. As energias livres das estruturas secundárias são determinadas segundo o modelo dos primeiros vizinhos e dois algoritmos foram implementados para o cálculo da energia livre dos pseudonós. Finalmente, simulações de Monte Carlo baseadas no algoritmo de Gillespie foram realizadas para determinação do caminho de dobramento da molécula. Exemplos de aplicações demonstram o potencial do programa desenvolvido. / The discovery of a wide variety of RNA sequences present in transcriptomes with unknown function has stimulated the development of experimental and computational techniques to determine the function of these molecules. However, understanding the activities of a given RNA molecule involves not only finding its minimum free energy structure, but also studying its metastable structures. The methodologies available for predicting RNA structure ignore kinetic traps that can lead to formation of suboptimal structures and are based in over-simplified thermodynamic models. These methodologies usually can not predict RNA conformations with more complex topologies, such as pseudoknots. In this work we present a computational model for cotranscriptional folding that considers the influence of RNA structures during transcription elongation. After determining the allowed conformations for the sequence of interest, the algorithm established a series of allowed reactions between these structures. The reactions rates are weighted by the Boltzmann factor based on Gibbs free energy variation between the states. The free energies for secondary structures were estimated by the nearest-neighbor model, and two algorithms were implemented to calculate the free energy of pseudoknots. Finally, Monte Carlo simulations based on the Gillespie algorithm were performed to find out the RNA folding path. We show using examples the potential of the software developed. / FAPESP: 2012/19377-4. / CNPq: 152838/2012-0

Orientador: Ney Lemke / Resumo: Uma grande variedade de sequências de RNA presentes nos transcriptomas mas com funções ainda desconhecidas tem estimulado o desenvolvimento de técnicas experimentais e computacionais que colaborem na determinação do papel dessas moléculas. Entretanto, a compreensão dos mecanismos de ação de uma dada molécula de RNA envolve não somente a determinação de sua estrutura de mínima energia livre, mas também o estudo do comportamento de suas conformações metaestáveis. Os algoritmos existentes para predição da estrutura de moléculas de RNA ignoram armadilhas cinéticas que podem levar a formação de estruturas subótimas e utilizam modelos termodinâmicos incompletos, muitas vezes ignorando a formação de estruturas mais complexas, como os pseudonós. Nesse trabalho apresentamos um algoritmo para simulação do dobramento cotranscricional para o estudo dos efeitos da conformação espacial da molécula de RNA na cinética da transcrição. A partir da determinação das conformações permitidas, o algoritmo estabelece uma série de reações de transição entre esses estados, com valores das taxas de ocorrência ponderados através de uma distribuição de probabilidade de Boltzmann baseada na variação de energia livre de Gibbs desses estados. As energias livres das estruturas secundárias são determinadas segundo o modelo dos primeiros vizinhos e dois algoritmos foram implementados para o cálculo da energia livre dos pseudonós. Finalmente, simulações de Monte Carlo baseadas no algoritmo de Gillespie foram ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The discovery of a wide variety of RNA sequences present in transcriptomes with unknown function has stimulated the development of experimental and computational techniques to determine the function of these molecules. However, understanding the activities of a given RNA molecule involves not only finding its minimum free energy structure, but also studying its metastable structures. The methodologies available for predicting RNA structure ignore kinetic traps that can lead to formation of suboptimal structures and are based in over-simplified thermodynamic models. These methodologies usually can not predict RNA conformations with more complex topologies, such as pseudoknots. In this work we present a computational model for cotranscriptional folding that considers the influence of RNA structures during transcription elongation. After determining the allowed conformations for the sequence of interest, the algorithm established a series of allowed reactions between these structures. The reactions rates are weighted by the Boltzmann factor based on Gibbs free energy variation between the states. The free energies for secondary structures were estimated by the nearest-neighbor model, and two algorithms were implemented to calculate the free energy of pseudoknots. Finally, Monte Carlo simulations based on the Gillespie algorithm were performed to find out the RNA folding path. We show using examples the potential of the software developed. / Doutor

Orientadores: Ana Maria Lima de Azeredo-Espin, Nilson Ivo Tonin Zanchin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T22:51:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marinho_MarcoAntonioTonus_D.pdf: 17816653 bytes, checksum: e915a871c22b7741c1be765f87c95ff5 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A superfamília Oestroidea (Diptera:Brachycera:Calyptratae), com +13.000 espécies descritas, compreende um dos grupos mais numerosos e ecologicamente diversos da ordem Diptera. O grupo possui grande interesse para atividades humanas por englobar espécies de importância médica, veterinária e forense, muitas das quais compõem a família Calliphoridae. Apesar do grande número de estudos disponíveis, as relações evolutivas no grupo, o qual é composto predominantemente por linhagens de rápida diversificação e radiação, ainda são controversas e pouco compreendidas, encorajando a caracterização de novos marcadores moleculares para análises de filogenia molecular. Neste contexto, esta tese foi desenvolvida e organizada em três capítulos descrevendo estudos genéticoevolutivos em espécies da superfamília Oestroidea, com ênfase em Calliphoridae. O primeiro capítulo trata da caracterização e avaliação do segundo espaçador transcrito interno (ITS2) do DNA ribossomal como um marcador molecular para análises filogenéticas em Calliphoridae, incorporando informações tanto da sequência primária quanto da estrutura secundária adquirida pela região. A análise do ITS2 revelou um padrão hierarquicamente organizado das distâncias genéticas nos níveis de espécies, gêneros e subfamílias, enquanto pouca variação intra-específica foi encontrada. As árvores inferidas recuperaram muitas das relações comumente aceitas entre os táxons amostrados, sendo que a inclusão da informação estrutural nas análises resultou na recuperação de topologias mais confiáveis. Sendo assim, o potencial da região ITS2 como um marcador molecular para análises evolutivas na família Calliphoridae foi confirmado e seu uso em análises de maior escala, incluindo marcadores de diferentes naturezas de evolução, encorajado. O segundo capítulo da tese descreve a caracterização in vitro da estrutura secundária adquirida pelo ITS2, através de padrões de digestão enzimática e análise dos fragmentos gerados, em espécies representantes das três superfamílias de Calyptratae: Glossina morsitans, Musca domestica e Cochliomyia hominivorax. A análise do padrão de fragmentos gerados pelas enzimas RNAse I, A, T1 e V1, quando mapeados na estrutura secundária predita in silico, corroborou muitos dos domínios inicialmente preditos pelo método computacional, ressaltando a importância e confiabilidade desses métodos na predição de estruturas secundárias. O terceiro capítulo da tese descreve análises de filogenia molecular na superfamília Oestroidea, com ênfase na amostragem de espécies de Calliphoridae, utilizando quatro marcadores moleculares, dois nucleares (ITS2 e 28S) e dois mitocondriais (COI e 16). As análises, que incluíram uma extensa avaliação dos efeitos de diferentes estratégias de particionamento dos dados em análises de inferência Bayesiana (por conformação estrutural e posição no códon), revelaram a existência de dois clados principais em Oestroidea: Tachinidae + Mesembrinellinae e Oestridae + Rhiniinae + Sarcophagidae + Calliphoridae (definida em senso estrito). O status de família recentemente atribuído à Rhiniinae foi encontrado, enquanto há também evidências para sugerir o mesmo para a subfamília Mesembrinellinae, como proposto anteriormente por outros autores. As diferentes estratégias de particionamento do conjunto de dados amostrados resultaram em diferenças discretas em termos de topologia, comprimentos de ramo e suporte geral das filogenias inferidas. Embora o resultado geral indique uma melhor resolução das análises quando do uso de combinações de partições e modelos mais complexas, as mesmas podem ocasionar também um aumento considerável na incerteza associada às análises / Abstract: The Oestroidea superfamily (Diptera: Brachycera: Calyptratae), with +13,000 described species, comprises one of the most numerous and ecologically diverse groups in the Diptera order. The group is actually of great interest for human activities since it includes species of medical, veterinary and forensic importance, most of them included in the Calliphoridae family. Despite the existence of several studies addressing the issue, evolutionary relationships in Oestroidea, a group mainly composed of rapidly diverged lineages, remains contentious and poorly understood, encouraging the characterization of new molecular markers for phylogenetic inference analyses. In this context, this thesis was developed and organized in three chapters describing genetic and evolutionary studies in species of the Oestroidea superfamily, with emphasis in Calliphoridae. The first chapter deals with the characterization and evaluation of the second internal transcribed spacer region (ITS2) of the ribosomal DNA cluster as a molecular marker for phylogenetic inference in Calliphoridae, including information of both primary sequence and secondary structure. The analyses revealed an hierarchically organized pattern of genetic distances in the specific, generic and subfamilial level, while little intraspecific variation was detected. Inferred trees were able to recover most of the commonly accepted relationships among the sampled taxa, with the consideration of structural information resulting in better supported topologies. Thereby, the potential of the ITS2 region as a molecular marker for phylogenetic inference in the Calliphoridae family was corroborated and its use in larger scale analyses, including other markers with different evolutionary patterns, encouraged. Chapter II describes the in vitro characterization of the secondary structure of the ITS2 region, through patterns of enzymatic digestion and analysis of the generated fragments, in representative species of the three superfamilies of the Calyptratae clade: Glossina morsitans, Musca domestica and Cochliomyia hominivorax. Analyses of the patterns of the fragments generated by enzymatic digestions with the RNAses I, A, T1 and V1, when mapped in the in silico predicted secondary structure, corroborated the folding of most of the domains predicted by computational methods, highlighting the importance and reliability of these methods in secondary structure prediction. Chapter III describes molecular phylogenetic analyses in the Oestroidea superfamily, with emphasis on the Calliphoridae family, using four different molecular markers, two nuclear (ITS2 and 28S) and two mitochondrial (COI and 16S) regions. The analyses, which included a comprehensive evaluation of the effects of different data partitioning strategies in a Bayesian framework (by structural conformation and codon position), revealed the existence of two main clades in Oestroidea: Tachinidae+Mesembrinellinae and Oestridae+Rhiniinae+Sarcophagidae+Calliphoridae (defined in a strict sense). The recently attributed family status to Rhiniinae was confirmed, and there are evidence to also suggest the same for Mesembrinellinae, as previously pointed out by other studies. The different data partitioning strategies used in the sampled dataset resulted in small differences in terms of inferred topologies, estimated branch lengths and average support. Although the overall results indicate a significant increase in phylogeny resolution when more complex and parameter-rich models / partitions combinations are used, they can also lead to an increased uncertainty in the phylogenetic estimation process / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Soutor em Genética e Biologia Molecular