Orientador: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos / Banca: Janete Aparecida Desidério / Banca: Tiago Santana Balbuena / Banca: André Ricardo de Lima Damásio / Banca: Igor Polikarpov / Resumo: O clone metagenômico B5pl37 (inserto de 23 Kb) foi obtido por meio de uma prospecção por PCR para o conjunto gênico de "Policetídeos Sintases tipo II" (PKSII) em uma biblioteca cosmidial de amostra de solo de bosque de eucaliptos (S.E.). As PKSII são responsáveis pela produção de inúmeras moléculas bioativas, dentre os quais se destacam os antibióticos policetídicos. Parte da sequência do inserto (cobertura de 27-43%) apresentou similaridade de 77-78% com bactérias da família Streptomycetaceae (ferramenta BlastN, Genbank). Além da PKS II, a anotação gênica permitiu identificar genes relacionados à degradação de compostos lignocelulósicos importantes para a produção de combustíveis de segunda geração (2G): uma β- glicosidase, uma celulase e uma "Multicopper oxidase" (MCO). Considerando a importância industrial destes genes, este trabalho teve como objetivo a caracterização in silico e in vitro/vivo dos mesmos. As análises in silico auxiliaram a identificar a arquitetura do sítio ativo (modelo de estrutura proteica obtida por homologia) e famílias enzimáticas (com base em agrupamentos fenéticos com sequências de enzimas de atividade conhecida). Quanto às análises in vitro/vivo, foram realizados experimentos de expressão em vetor pET28a em Escherichia coli para as enzimas celulase (linhagens de E.coli BL21; C41 e Artics) e β-glicosidase (E.coli BL21), enquanto o gene MCO foi submetido à síntese in vitro para um estudo posterior. Foi feita a caracterização cinética da β-glicosidase (melhor rendimento na expressão e purificação), que obteve os parâmetros catalíticos: Vmax de 0,79 μM/min; km de 0,46 mM.. Os respectivos valores de temperatura e pH ótimos para a enzima foram 37°C e pH7-7,5; e a enzima foi capaz de manter uma atividade acima de 80% para uma faixa de pH 6,5-8,0 e temperatura 35- 40°C. Com relação à PKSII, foram iniciados os processos preparatórios para a... / Abstract: The Clone metagenomic B5pl37 (insert of 23kb length) was obtained by a PCR prospect for gene set "Polyketide Synthases type II" (PKSII) in a library cosmidial eucalyptus grove soil sample (SE). The PKSII are responsible for producing many bioactive molecules, among which the antibiotics were noticeable. Part of the sequence of the insert (27-43% coverage) showed similarity of 77-78% with bacteria Streptomycetaceae family (BLASTN tool, Genbank). In PKS II gene annotation was possible to identify genes related to the degradation of lignocellulosic important compounds for the production of second generation biofuel (2G): A β-glucosidase, a cellulose and a Multicopper oxidase (MCO). Considering the industrial importance of these genes, this study aimed to characterize in silico and in vitro /in vivo thereof. The in silico analyzes helped identify the architecture of the active site (protein structure obtained by homology) and enzyme families (based on phenetic groups with sequences of known enzyme activity). The in vitro / vivo experiments were performed in pET28a expression vector in Escherichia coli for cellulase (E. coli strains BL21; Artics and C41) and β-glucosidase (E. coli BL21), while the gene MCO in vitro synthesis for a subsequent study it was submitted. We had done the kinetic characterization of β- glucosidase (best performance in the expression and purification), which obtained the catalytic parameters: Vmax 0.79 uM / min; km from 0.46 mM. The respective temperature and the pH optimum for the enzyme was 37 ° C and pH7-7,5; and the enzyme was able to maintain an activity above 80% at a pH of 6.5-8.0 and temperature range 35-40 ° C. With respect to PKSII, the preparatory processes have been started to insert the expression in the same host specialized for expression of Streptomyces coelicolor antibiotic M1152 (courtesy of Juan P. Gomez-Escribano, John Innes Centre, Norwich, UK). Cosmidial exchange vector was carried out ... / Doutor

Recentemente, uma quantidade significativa de dados de sequência (tanto genômicas como transcritômicas) para Echinococcus spp. foi publicado, facilitando a análise de genes expressos durante um estágio especifico ou envolvidos no desenvolvimento do parasito. Para realizar uma análise adequada de quantificação da expressão gênica, o uso de genes de referência validados é fortemente recomendado. Portanto, o objetivo deste trabalho foi identificar e validar genes de referência para permitir a normalização confiável da expressão gênica de determinados genes de interesse em Echinococcus granulosus sensu stricto (s.s.) (G1) e Echinococcus ortleppi durante o desenvolvimento inicial da forma pré-adulta do parasito. Protoescólices não tratados (PS) e protoescólices tratados com pepsina (PSP) do metacestódeo de E. granulosus s.s. (G1) e E. ortleppi foram usados para extração de RNA total e análise da expressão gênica. A estabilidade na expressão gênica de onze genes candidatos (TUB, NDUFV2, RPL13, TBP, CYP, RNApol sub2, EF-1α, βACT, GAPDH, ETIF4 e ERK) foi avaliada usando os programas geNorm, NormFinder e RefFinder. Nossos dados de RT-qPCR mostraram uma alta correlação com dados recentemente publicados de RNA-seq. Em relação à estabilidade na expressão, EF-1α e TBP foram os genes mais estáveis para ambas as espécies. Entretanto, βACT (gene comumente utilizado como normalizador), GAPDH e ETIF4 (previamente identificados como genes housekeeping) não tiveram um comportamento estável em nossas condições de ensaio. Desta maneira, propomos o uso de EF-1α como gene de referência para estúdios que envolvam análises de expressão gênica no inicio do desenvolvimento da forma pré-adulta de E. granulosus s.s. (G1) e E. ortleppi. Para demonstrar sua aplicabilidade, EF-1α foi usado como gene normalizador na quantificação relativa de transcritos para genes que codificam as proteínas ribossômicas L10, L14, e S15, e para as subunidades do antígeno B de E. granulosus. O mesmo gene de referência EF-1α poderia ser usado em estudos com outras espécies de Echinococcus sensu lato. Este é o primeiro relato que valida genes de referência adequados para a classe Cestoda, phyllum Platyhelminthes, portanto fornecendo uma base para futuras validações em espécies de cestódeos epidemiologicamente importantes, como aquelas do gênero Taenia.

A maioria das plantas transgênicas disponíveis atualmente possuem seus insertos regulados por promotores fortes que induzem uma transcrição intensa, permanente e generalizada, o que causa gastos energéticos desnecessários e dificulta a regeneração de um maior número de indivíduos transgênicos. O objetivo principal que norteou o presente trabalho foi desenvolver uma série de vetores plasmidiais contendo sequências promotoras projetadas e artificialmente sintetizadas para modular a expressão de genes de interesse em plantas. O promotor CaMV35S serviu como base para teste de elementos cis e geração de novos cassetes artificiais de expressão (CAEs). Os elementos cis TATA-box, CAAT-box e sítio de início da transcrição (TSS) originais da sequência de 90 pb do promotor mínimo CaMV35S foram substituídos pelos consensos já definidos para sequências promotoras de plantas, e a distância entre o TSS e o ATG de início da tradução, que originalmente era de 8 nucleotídeos, foi alterada para 75. Sítios de restrição para endonucleases foram introduzidos em posições estratégicas do promotor de forma a permitir a ligação dos elementos cis a serem testados e substituição de genes repórteres por genes de interesse. A distância entre o CAAT-box e o TATA-box, que originalmente era de 28 pb, foi alterada para 34 pb pela inclusão de um sítio para EcoRV na posição -46 do promotor artificial. Para compor o CAE, foram escolhidos o gene repórter tdTomato-ER e o terminador da nopalina sintase (Tnos). Foi desenvolvida, também, uma versão do CAE contendo o promotor CAMV35S (35S-CAE) integral para ser utilizada como controle positivo nesse trabalho. A partir de dados da literatura científica, foram selecionados os elementos cis W1, AC e RHE cujas atividades foram comprovadas como críticas à expressão regulada em sementes, tecidos vasculares e raízes respectivamente. Os elementos W1 e AC foram adaptados ao sítio de SmaI do CAE, dando origem às versões W1-CAE e AC-CAE. Não foram obtidas versões de RHE-CAE até o momento. Todas as versões do CAE obtidas nesse trabalho foram adaptadas ao vetor pKGW da série Gateway e empregadas para a transformação genética de Arabidopsis thaliana. Somente plantas transformadas com as versões CAE e 35S-CAE foram recuperadas. Sinais de fluorescências do gene repórter regulado pelas diferentes versões do CAE, necessários para validação da atividade promotora dos mesmos, não foram verificados em quaisquer das plantas recuperadas até o presente. / Most transgenic plants currently available have their inserts regulated by strong promoters that induce intense, permanent, and generalized transcription, which may cause unnecessary energy costs, preventing the regeneration of a larger number of transgenic events. The main purpose of this work was to develop a set of plasmid vectors containing designed promoter sequences, artificially synthesized to modulate the expression of genes of interest in plants. The CaMV35S was used as core promoter to test cis elements and to generate new artificial expression cassettes (AECs). Original-TATA box, CAAT-box and transcriptional start site (TSS) of the minimal 90 bp CaMV35S promoter sequence were replaced by already defined plant consensus sequences, and the distance between TSS and ATG, that was originally of 8 bp, was changed to 75 bp. Endonuclease restriction sites were introduced in strategic positions of the promoter in order to enable the cloning of cis elements and the replacement of reporter genes by genes of interest. The distance between CAAT-box and TATA-box, originally with 28 bp, was changed to 34 bp since one EcoRV site was included at position -46 of the artificial promoter. The reporter gene TdTomato-ER and the terminator of the nopaline synthase gene (Tnos) were chosen to compose the AEC. It was also developed an AEC version containing the CAMV35S promoter (35S-AEC) to be employed as positive control in this study. The W1, AC and RHE cis elements, whose activities were respectively proven as critical to the regulated expression in seeds, vascular tissues and roots, were selected from the scientific literature to be assayed. The W1 and AC cis elements were adapted to the SmaI site of the AEC, giving rise to the W1-AEC and AC-AEC versions. We did not obtain RHE-AEC versions. All AEC versions that were obtained in this study were ligated into pKGW vector of the Gateway series, and all vectors were employed to genetically transform Arabidopsis thaliana. Only plants transformed with the AEC and 35S-AEC versions were recovered. Fluorescence signals of the reporter gene regulated by AEC different versions, which were necessary for validation of promoter activity, were not observed in any of the recovered plants up to the present.

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.

A endometriose é um distúrbio ginecológico benigno, crônico e inflamatório definido pela presença de glândulas e estroma endometriais fora do sítio normal. Alterações inflamatórias e imunológicas nos níveis celular e molecular na endometriose podem contribuir para a sobrevivência e crescimento do implante endometriótico e uma variedade de citocinas e fatores de crescimento podem desempenhar este papel no desenvolvimento da doença, embora sua etiologia ainda seja desconhecida. O objetivo deste estudo foi avaliar os níveis séricos e no fluído peritoneal (FP) e a expressão gênica da interleucina-6 (IL6) em tecido adiposo (TA) subcutâneo e visceral e de focos endometrióticos de mulheres com endometriose pélvica e compará-las com mulheres hígidas. Foram incluídas no estudo 31 mulheres com endometriose e 18 mulheres com pelve normal. A endometriose foi diagnosticada por videolaparoscopia ou confirmada por exame histológico. Amostras de sangue venoso periférico foram coletadas imediatamente antes da laparoscopia, e o FP, imediatamente após ter iniciado o procedimento. Biópsias de TA e tecido endometrial eutópico e ectópico foram coletados para avaliação da expressão gênica por RT-PCR em tempo real. O TA subcutâneo e visceral de pacientes com endometriose não mostrou diferença nos níveis de expressão gênica de IL6 quando comparadas ao grupo controle. Da mesma forma, a expressão gênica foi similar em tecido endometrial eutópico e ectópico de pacientes com endometriose comparadas ao grupo com pelve normal. Não houve associação dos níveis de expressão gênica no TA com o grau de endometriose e tipo de lesão. Contudo, os níveis de IL6 no FP foram significativamente maiores no grupo endometriose em relação ao controle. Além disso, os níveis de IL6 foram maiores no grupo de pacientes com estágio III/IV da doença em relação ao estágio I/II ou pacientes controles. Uma correlação positiva da IL-6 no LP e o escore da severidade da doença também foi observada (r-ASRM, RS= 0.77; p=0.0001). Nossos achados sugerem que a IL6 pode estar associada com a endometriose pélvica e sua severidade. Estudos adicionais deverão esclarecer se a expressão da proteína da IL6 está alterada no endométrio eutópico e ectópico e o papel desempenhado por esta citocina na patogênese da endometriose. / Endometriosis is a gynecological benign disorder, chronic inflammatory and defined by the presence of endometrial glands and stroma outside the normal site. Inflammatory and immunological changes in the cellular and molecular levels in endometriosis may contribute to the survival and growth of endometriotic implants and a variety of cytokines and growth factors can play this role in the development of the disease, although its etiology is still unknown. The objective of this study was to evaluate serum levels and peritoneal fluid (PF) and eutopic and ectopic the gene expression of IL6 in subcutaneous and visceral adipose tissue (AT) and endometriotic tissue of women with pelvic endometriosis and compare them with healthy women. Were included in the study 31 women with endometriosis and 18 women with normal pelvis. Endometriosis was diagnosed by laparoscopy or confirmed by histological examination. Peripheral venous blood samples were collected immediately before the laparoscopy and the PF immediately after having started the procedure. Adipose tissue biopsies and endometrial tissues were collected for evaluation of gene expression by real-time RT-PCR. Adipose tissue subcutaneous and visceral of patients with endometriosis showed no difference in gene expression levels of IL6 when compared to the control group. Similarly, the gene expression was similar in eutopic and ectopic endometrial tissue of patients with endometriosis compared to the group with normal pelvis. No association was observed in levels of gene expression in AT with the degree of endometriosis and type of injury. However, the levels of IL6 on the PF were significantly higher in endometriosis group relative to the control. In addition, the IL6 levels were higher in the group of patients with stage III/IV of the disease in relation to the stage I/II or patients controls. A positive correlation of IL6 on the PF and the score of the severity of the disease was also observed (r-ASRM, RS = 0.77; p = 0.0001). Our findings suggest that IL6 may be associated with pelvic endometriosis and its severity. Additional studies will clarify if the expression of IL6 protein is changed in endometrium and ectopic and eutopic the role played by this cytokine in the pathogenesis of endometriosis.

Resumo não disponível.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Animal, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-03-20T17:30:04Z No. of bitstreams: 1 2015_HalinnaDornellesWawruk.pdf: 22064101 bytes, checksum: 755f59a4e6d40824bf8a7504c4a3b0cb (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-03-20T17:55:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_HalinnaDornellesWawruk.pdf: 22064101 bytes, checksum: 755f59a4e6d40824bf8a7504c4a3b0cb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-20T17:55:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_HalinnaDornellesWawruk.pdf: 22064101 bytes, checksum: 755f59a4e6d40824bf8a7504c4a3b0cb (MD5) / Nas últimas décadas, houve um avanço significativo na compreensão dos mecanismos moleculares que permitem o entendimento da origem e do desenvolvimento de um organismo desde a fertilização até a forma adulta. A comparação de genomas de organismos modelo, tais como, Drosophila melanogaster (mosca da fruta), Caenorhabditis elegans (nematódeo), Danio rerio (zebrafish), Xenopus laevis (rã africana), Gallus gallus (galinha) e Mus musculus (camundongo), contribuíram para a identificação de famílias de genes altamente conservadas que regulam o desenvolvimento permitindo um melhor esclarecimento dos processos evolutivos que deram origem a estes animais e a outros. A família de genes forkhead é um exemplo relevante de família gênica conservada evolutivamente e codifica produtos funcionais importantes para uma série de processos biológicos essenciais, como a regulação do ciclo celular e do metabolismo e da organogênese. O estudo aqui apresentado teve como objetivo explorar, por meio do estudo da expressão temporal e espacial em organismo modelo (G. gallus), a hipótese de que o gene FoxN1, um membro da família forkhead, participa no desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC). Além disso, identificamos um paciente com uma deleção em heterozigoze em FOXN1 que apresentava fenótipo sindrômico, pelo uso da técnica de Cromossomal Microarray (CMA). Os dados apresentados mostraram que a proteína FoxN1 tem grande similaridade evolutiva em sequência de nucleotídeos e em sequência de aminoácidos e que apresenta os domínios forkhead e de ativação como sequencias bem conservadas, além de ter FoxN4 como proteína homóloga. Estudos em camundongos Nude não confirmaram a localização da proteína Foxn1 no plexo coróide. Cérebros de camundongos do tipos selvagem (Foxn1 +/+), heterozigoto (Nude/+) e Nude (Foxn1 -/-), mostraram-se estruturalmente similares, sem o comprometimento da formação do plexo coróide ou dos ventrículos. Estudos de expressão de FoxN1 em embriões de G. gallus, mostraram uma expressão crescente nos primeiros estágios do desenvolvimento, coincidentes com a formação de estruturas primordiais do SNC. Em adição, dados preliminares de imunofluorescência mostrou que houve expressão de FoxN1 na região dos arcos faríngeos. O paciente estudado, apresentava malformação cefálica e facial e era portador de uma deleção dos primeiros éxons de FOXN1 em heterozigose. Estes achados fortalecem a hipótese de uma função de FoxN1 no desenvolvimento do SNC.

O arroz é o alimento base para metade da população mundial. Entretanto, é uma fonte pobre em micronutrientes essenciais como Fe e Zn, que são removidos durante o processamento do grão para produção de alimento. Por essa razão, populações cujas dietas baseiam-se principalmente em arroz estão sujeitas à deficiência de Fe e Zn, que são as deficiências nutricionais mais comuns no mundo, afetando mais de dois bilhões de pessoas. Uma vez que as folhas-bandeira são uma das fontes de remobilização de metais para os grãos em desenvolvimento, a identificação dos mecanismos moleculares que contribuem no processo de transporte de metais das folhas-bandeira para os grãos pode ser útil em programas de biofortificação. Dessa forma, utilizamos duas abordagens diferentes para estudar esta questão. Primeiro, realizamos uma análise por hibridização subtrativa supressora (SSH) em folhas-bandeira de duas cultivares de arroz e isolamos 78 sequências induzidas no estágio de enchimento do grão (R5) em relação ao estágio de emergência da panícula (R3). A expressão diferencial de alguns genes selecionados (entre eles do fator de transcrição OsNAC5) foi confirmada por PCR quantitativo. Mostramos que a expressão de OsNAC5 é ativada em processos de senescência natural (envelhecimento) e induzida (escuro, aplicação de ABA, alta salinidade, frio e deficiência de Fe) e sua expressão não é afetada na presença de 6- benzilaminopurina (um inibidor de senescência) em condição de senescência induzida por escuro. A indução da expressão de OsNAC5 sob alta salinidade é abolida por nicotinamida, um inibidor dos efeitos do ABA. Este resultado e a presença de elementos cis-atuantes na região promotora do gene OsNAC5 sugere uma regulação dependente de ABA. Utilizando quatro diferentes cultivares de arroz, mostramos que a indução de OsNAC5 é maior e antecipada em folhas-bandeira e panículas de plantas da cultivar IR75862, que possui as maiores concentrações de Fe, Zn e proteínas nas sementes. Dessa forma, sugerimos que OsNAC5 é um fator de transcrição do tipo NAC dependente de ABA e associado à senescência, e sua função pode estar relacionada à remobilização de Fe, Zn e aminoácidos dos tecidos verdes para os grãos. Posteriormente, analisamos a expressão de 25 genes de arroz relacionados à homeostase de metais em folhas-bandeira de oito cultivares de arroz (com níveis contrastantes de Fe e Zn nos grãos) durante os estágios de emergência da panícula (R3) e enchimento do grão (R5). Nove destes genes (OsYSL6, OsYSL8, OsYSL14, OsNRAMP1, OsNRAMP7, OsNRAMP8, OsNAS1, OsFRO1 e OsNAC5) apresentaram correlação significativa entre os níveis de expressão em folhas-bandeira e as concentrações de Fe e Zn nas sementes. Assim, nosso estudo forneceu uma pequena lista de possíveis genes-alvo para manipulação da concentração de Fe e Zn em grãos de arroz. / Rice is the staple food for half of the world population. However, it is a poor source of essential micronutrients such as Fe and Zn, most of which are lost during grain processing for food production. For this reason, populations with monotonous diets consisting mainly of rice are especially prone to Fe and Zn deficiency, which are the most common and widespread nutritional disorders in the world, affecting more than 2 billion people. Since flag leaves are one of the sources of remobilized metals for developing seeds, the identification of the molecular players that might contribute to the process of metal transport from flag leaves to the seeds may be useful for biofortification purposes. In this way, we used two different appraches to address this issue. First, we conducted suppression subtractive hybridization (SSH) analysis in flag leaves of two rice cultivars and isolated 78 sequences up-regulated in flag leaves at the grain filling stage (R5) relative to the panicle exertion stage (R3). Differential expression of selected genes (including the OsNAC5 transcription factor) was confirmed by quantitative RT-PCR. We showed that OsNAC5 expression is up-regulated by natural (aging) and induced senescence processes (dark, ABA application, high salinity, cold and Fedeficiency) and its expression is not affected in the presence of 6-benzylaminopurine (a senescence inhibitor) under dark-induced senescence. Salt induction of OsNAC5 expression is abolished by nicotinamide, an inhibitor of ABA effects. This result and the presence of cis-acting elements in the promoter region of the OsNAC5 gene suggest an ABA-dependent regulation. Using four different rice cultivars, we showed that OsNAC5 up-regulation is higher and earlier in flag leaves and panicles of IR75862 plants, which have higher seed concentrations of Fe, Zn and protein. We suggest that OsNAC5 is a novel senescenceassociated ABA-dependent NAC transcription factor and its function could be related to Fe, Zn and amino acids remobilization from green tissues to seeds. We also analyzed the expression of 25 metal-related genes from rice in flag leaves of eight rice cultivars (showing contrasting levels of seed Fe and Zn) during panicle emergence (R3) and grain filling stage (R5). The expression level of nine of these genes (OsYSL6, OsYSL8, OsYSL14, OsNRAMP1, OsNRAMP7, OsNRAMP8, OsNAS1, OsFRO1 and OsNAC5) in flag leaves exhibited significant correlations with Fe and/or Zn concentrations in the seeds. In this way, our study has provided a short list of putative target genes to manipulate Fe and Zn concentrations in rice grains.

A endometriose é caracterizada pela presença de tecido endometrial localizado fora da cavidade uterina como peritônio, ovários e septo reto-vaginal e sua prevalência gira em torno de 6% a 10%. Mulheres com endometriose podem ser assintomáticas ou apresentar queixas de dismenorréia, dispareunia, dor pélvica crônica e/ou infertilidade. Em relação à patogênese, a teoria da menstruação retrógrada é bem aceita, embora alterações na biologia molecular do endométrio pareçam ser fundamentais para o desenvolvimento dos implantes endometrióticos. Evidências indicam que a endometriose está associada com aumento das concentrações de citoquinas pró-inflamatórias, fatores de crescimento e de angiogênese no fluido peritoneal (FP). Entre as citoquinas, a leptina é uma proteína derivada do gene da obesidade (Ob) que, além de ações no balanço energético, ingestão alimentar e controle do peso corporal também apresenta atividades imunorregulatórias e angiogênicas. A interleucina-6 (IL-6) é uma glicoproteína secretada por diversos tipos de células, incluindo macrófagos peritoneais e células estromais endometriais. A IL-6 é um marcador da resposta inflamatória de fase aguda e tem diversas atividades biológicas como indução da expressão do fator de crescimento do endotélio vascular (VEGF), crescimento e diferenciação de linfócitos B e ativação de linfócitos T. Estas citoquinas podem ter um papel na endometriose através das suas propriedades inflamatórias e angiogênicas. No presente estudo, avaliamos a razão leptina/IMC e os níveis de IL-6 no soro e FP, bem como a expressão gênica da leptina e da forma longa do seu receptor (OB-RL) no endométrio tópico e ectópico de 30 mulheres com endometriose e 19 controles com pelve normal à laparoscopia. A razão leptina/IMC no soro foi significativamente maior no grupo com endometriose em relação às controles normais 0.61 (0.41 – 0.95) e 0.41 (0.22 – 0.71) P<0.05, respectivamente. A expressão gênica da leptina e do OB-RL foi significativamente maior no endométrio ectópico do que no endométrio tópico de pacientes com diferentes estágios da endometriose e controles. Uma correlação positiva entre níveis de RNAm da leptina e do OB-RL foi observada no endométrio ectópico e tópico das pacientes com endometriose e no endométrio tópico das controles. A imuno-histoquímica do OB-RL foi mais intensa nas células estromais e epiteliais do endométrio tópico das pacientes e controles com maiores níveis de leptina no FP. Os níveis de IL-6 no FP foram significativamente maiores no grupo com endometriose do que no controle e também nas pacientes com endometriose III e IV em comparação a I e II e controles. Houve uma correlação positiva e significativa entre os níveis de IL-6 no FP e o escore de gravidade da endometriose da American Society of Reproductive Medicine-revised (ASRM-r). Concluindo, nossos resultados sugerem que a razão leptina/IMC está associada com a presença da endometriose, o uso desta razão na prática clínica para predizer a presença de endometriose necessita ainda confirmação. Concentrações mais elevadas de leptina e OB-RL no endométrio ectópico sugerem uma modulação positiva entre a leptina e seu receptor ativo com um papel da leptina no desenvolvimento dos implantes endometrióticos. Finalmente, nosso estudo sugere que a IL-6 esteja associada com a presença da endometriose pélvica e sua gravidade. Estudos avaliando a expressão gênica e protéica da IL-6 no endométrio tópico e ectópico são necessários para melhor elucidar o papel desta citoquina na patogênese da endometriose. / Endometriosis is characterized by the presence of endometrial tissue, localized out of the uterine cavity, like peritoneum, ovaries, and rectum-vaginal septum, with a prevalence of about 6% to 10%. Women with endometriosis may be asymptomatic or present dysmenorrhea, dyspareunia, chronic pelvic pain and/or infertility. Concerning its pathogenesis, while the retrograde menses theory is well accepted, disruption on endometrial molecular mechanisms seems to be critical to development of endometrial ectopic implants. Evidences support that endometriosis is associated with abnormal levels of proinflammatory cytokines, growth and angiogenic factors on peritoneal fluid (PF). Leptin is an adipocyte derived protein and Ob-gene product. Besides the well established functions in energetic balance, food intake and body weight controls, leptin also presents imunoregulatory and angiogenic activities. Interleukin-6 (IL-6) is a glycoprotein secreted by several cell types, including peritoneal macrophages and endometrial stromal cells. IL-6 is a marker of the acute-phase inflammatory response and has several biologic activities including the induction of vascular endothelial growth factor (VEGF) expression, growth and differentiation of B lymphocytes and activation of T lymphocytes. These cytokines may play a role in endometriosis through its inflammatory and angiogenic proprieties. In the present study, we assessed leptin/BMI ratio and IL-6 levels in serum and peritoneal fluid (PF) and evaluated the gene expression of leptin and its long form receptor (OB-RL) in eutopic and ectopic endometrium of 30 women with endometriosis and 19 controls with normal pelvis at laparoscopy. Serum leptin/BMI ratio was significantly increased in endometriosis in comparison with controls [0.61 (0.41 – 0.95); 0.41 (0.22 – 0.71) P<0.05]. Leptin and OB-RL gene expression was significantly higher in ectopic endometrium than in eutopic endometrium of patients with different stages of endometriosis and controls. A positive correlation between leptin mRNA and OB-RL mRNA expression was observed in ectopic and eutopic endometrium in patients and in eutopic endometrium in controls. OB-RL immunostaining was more intense in stromal and epithelial cells of eutopic endometrium in patients and controls with higher PF leptin levels. IL-6 levels in the PF were found to be significantly higher in endometriosis group than in controls. In addition, IL6 levels in PF were significantly higher in patients with endometriosis III and IV in comparison to I and II and normal pelvis controls. There was a positive and significant correlation between IL-6 levels in PF and endometriosis ASRM-r score of severity. In conclusion, our data suggest that serum leptin/BMI ratio is associated with the presence of endometriosis, although the clinical use of leptin/BMI ratio to predict endometriosis presence still needs confirmation. Moreover, the increased expression of leptin and OB-RL in ectopic endometrium suggests a modulatory interaction between leptin and its active receptor and a role of leptin in the development of endometrial implants. In addition, our study suggests that IL-6 may be associated with the presence of pelvic endometriosis and its gravity. Further studies evaluating IL-6 gene and protein expression in topic and ectopic endometrium are needed to better elucidate the role of this cytokine on the pathogenesis of endometriosis.

Os caracteres produtivos são normalmente influenciados por muitos fatores, sendo difícil determinar todos os locos envolvidos em um fenótipo específico. Por isso, a seleção animal tem se baseado principalmente em uma estimativa direta ou indireta do fenótipo. A leptina é um importante regulador do metabolismo energético, da adiposidade e da reprodução. E por desempenhar diferentes funções, pode ser considerado um bom gene candidato para o estudo de associações entre marcadores moleculares e a eficiência reprodutiva ou ganho de peso. Em várias espécies, têm sido descritos diversos polimorfismos no gene da leptina, influenciando o ganho de peso, a reprodução, e outras características produtivas. Em bovinos, o STR IDVGA51 e o SNP LEPSau3A1, foram descritos por afetarem a performance reprodutiva, os alelos IDVGA51*181 e LEPSau3A1*2 estando associados a um aumento no intervalo entre partos de 79 e 81 dias, respectivamente, e os STRs BMS1074 e BM1500 afetam o ganho de peso, em vacas, no pós-parto: os alelos BMS1074*151 e BM1500*135 reduzindo e aumentando, respectivamente, o ganho de peso diário. Para confirmar o efeito ou não destes alelos na expressão do gene da leptina, este trabalho comparou os níveis de mRNA de leptina em animais portadores e não portadores dos alelos IDVGA51*181, LEPSau3A1*2, BMS1074*151 e BM1500*135, com os objetivos de: 1. Verificar as distribuições genotípicas e alélicas dos marcadores IDVGA51, BMS1074, BM1500 e LEPSau3A1, em uma amostra de 137 bovinos da raça Brangus-Ibagé, provenientes da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA-Pecuária Sul, Bagé-RS). 2. Identificar, no rebanho, animais portadores e não portadores dos alelos IDVGA51*181, LEPSau3A1*2, BMS1074*151 ou BM1500*135, previamente descritos como associados à eficiência reprodutiva e ganho de peso. 3. Avaliar os animais, criados em campo nativo, com pastagem natural, quanto à sua condição corporal. 4. Realizar procedimento cirúrgico, para obtenção de amostras de tecido adiposo subcutâneo e omental. 5. Dosar os níveis de mRNA de leptina nos adipócitos destes dois tecidos, através do método quantitativo em tempo real (Real-Time RT-PCR), comparando a expressão do gene LEP entre indivíduos portadores e não portadores dos alelos de predisposição a ganho de peso e desempenho reprodutivo. / Production characters are usually determined by multifactorial factors being difficult to determine all the individual loci involved in a specific phenotype. Therefore, animal selection had been so far applied based mainly on phenotype direct and indirect estimates. Leptin is an important regulator of energy metabolism, adiposity and reproduction. Due to these different roles it could be considered a good candidate gene for the study of association between molecular markers and reproductive efficiency or weight gain. Several polymorphisms at the leptin gene have been described as influencing weight gain, reproduction, and other productive traits in different species. In cattle, IDVGA51 STR and LEPSau3A1 SNP had been described as affecting reproductive performance, the alleles IDVGA51*181 and LEPSau3A1*2 increasing calving interval by about 79 and 81 days, respectively, and BMS1074 and BM1500 STRs seem to be related to weight gain, in postpartum cows, the alleles BMS1074*151 and BM1500*135 reducing and increasing, respectively, the daily weight gain. In order to confirm or not their effect on leptin gene expression, this paper compares the leptin mRNA levels on carriers and non-carriers animals of the IDVGA51*181, LEPSau3A1*2, BMS1074*151 and BM1500*135 alleles, with the objectives: 1. To verify genotype and allele frequencies of IDVGA51, BMS1074, BM1500 STRs e LEPSau3A1 SNP in a sample of 137 Brangus- Ibagé cows from the Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA-Pecuária Sul, Bagé-RS). 2. To identify in this herd carriers and non carriers of IDVGA51*181, LEPSau3A1*2, BMS1074*151 or BM1500*135 alleles, previously described as associated to reproduction or weight gain. 3. To evaluate the body score conditions of the animals managed on native pasture in an extensive livestock system. 4. To perform surgery in these animals to obtain adipose omental and subcutaneous tissues. 5. To evaluate adipocyte mRNA levels of these two tissues, through Real-Time RT-PCR, comparing the values between animals with and without these alleles.