Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12-12Bitstream added on 2014-06-13T18:56:09Z : No. of bitstreams: 1 rosa_mm_me_rcla.pdf: 681766 bytes, checksum: cb1105f3a6d55aef669018000ffaad8d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O solo é um ecossistema caracterizado pela grande complexidade de difícil estudo, devido à sua heterogeneidade, especialmente os microrganismos do solo. Atualmente, ferramentas da biologia molecular têm sido usadas para mostrar o potencial biotecnológico do solo, através dos genes microbianos. A extração direta do DNA é uma etapa importante nesse tipo de estudo, porém, continua sendo um obstáculo para a avaliação da diversidade microbiana do solo. Esses estudos no Brasil apresentam algumas dificuldades, uma vez que a maioria das técnicas foi desenvolvida para solos de clima temperado. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar dez diferentes técnicas para extração direta de DNA de solos em áreas de cultura de cana-de-açúcar sob manejo orgânico e convencional. A eletroforese se apresentou como a técnica mais adequada para se conhecer a eficiência da extração do DNA, através da intensidade e tamanho de suas bandas. A técnica de Selbach (SEL) apresentou melhores resultados, com bandas de DNA mais intensas e sem arraste, indicando a obtenção de uma solução com menores teores de contaminantes. Com a técnica de Direito (DIR) também se verificou bandas de DNA, porém menos fortes e sem arraste. A técnica proposta neste estudo (PRO) resultou em bandas de DNA fortes, porém com arraste, indicando a necessidade de uma etapa para purificação do DNA extraído. Esta mostrou ser a metodologia de mais fácil e rápida execução, sendo que, após processo de purificação a região 16S do DNA ribossomal, utilizando-se primers universais, foi amplificada satisfatoriamente a partir do DNA obtido do solo. Bandas de DNA apresentadas na eletroforese a partir das amostras de solo sob viii manejo orgânico foram mais intensas do que aquelas de manejo convencional. Estes resultados estão relacionados com a maior quantidade de biomassa microbiana presente no solo orgânico... . / Soil is an ecosystem characterized by a great complexity and hard to study due to its heterogeneity, especially the soil microorganisms. Nowadays, molecular biology tools have been used to show the biotechnological potential of the soil mainly through microbial genes. Direct extraction of DNA from soil is an important step in this kind of study, however it is still an obstacle for microbial diversity evaluation. Besides, the majority of techniques proposed was developed for soils from temperate climate. This work aimed to evaluate ten different techniques for soil direct DNA extraction from sugar cane crop areas under organic and conventional managements, which presented distinct results. Gel electrophoresis was the most appropriate technique to evaluate the efficiency of DNA extraction, through the intensity and size of the bands. The Selbach technique (SEL) showed the best results, with more intense DNA bands and without smearing , indicating that a DNA solution with low concentration of contaminants was obtained. With the Direito technique (DIR) DNA bands were also verified, but less intensive and also without smearing. The technique proposed in this study (PRO) resulted in intense DNA however with smearing, indicating that a DNA purification step is necessary. This technique was easy, cheap and rapid to execute, enabling the amplification of 16S rDNA (using universal primers) after DNA solution purification. The intensity of DNA bands, as revealed by electrophoresis, was higher when using DNA solution extracted from soil under organic management, which also presented higher microbial biomass. This study is a contribuition for the selection and improvement of molecular tools to the study of microbial diversity applied to Brazilian soils.

Este estudo comparou o desempenho de quatro protocolos de extração de DNA a partir de homogeneizados de diferentes órgãos provenientes de vacas infectadas experimentalmente com a B. abortus 2308. Os protocolos de extração comparados foram o método de GT (lise com isotiocianato de guanidina), Boom (lise com GT e tratamento com suspensão carreadora Diatomaceous earth), PK (lise com proteinase K) e Santos (lise por fervura e congelamento com nitrogênio líquido). Foram constituídos os grupos padrão ouro positivo e negativo baseados na bacteriologia clássica e compostos por: 54 cotilédones (27 pos. e 27 neg.), 39 linfonodos supra mamários (12 pos. e 27 neg.), 44 pré-escapulares (17 pos. e 27 neg.), 33 fígados (6 pos. e 27 neg.), 37 baços (10 pos. e 27 neg.), e 34 úberes (7 pos. e 27 neg.). Todas as amostras foram submetidas aos quatro protocolos de extração e a um mesmo processo de amplificação com os primers B4 e B5. Nos resultados consolidados por órgãos, a proporção de positivos no cotilédone foi maior do que a encontrada no linfonodo supramamário (p=0,0001), linfonodo pré-escapular (p<0,0001), fígado (p=0,0006), baço (p<0,0001) ou úbere (p=0,0019). Os resultados acumulados para os métodos de extração mostraram que o protocolo de Santos teve maior sensibilidade relativa do que o método de Boom (p=0,003) e GT (p=0,0506), e foi igual ao PK (p=0,2969). As demais comparações de proporções não resultaram em diferenças estatisticamente significantes. No estudo verificou-se amostas positivas a PCR e negativas ao isolamento e viceversa. Assim, apesar das desvantagens do método bacteriológico clássico, a melhor estratégia para o diagnóstico direto da infecção de vacas por B. abortus em homogeneizado de órgãos é a utilização conjunta do isolamento e da PCR, examinando os cotilédones e utilizando os métodos de extração de DNA Santos ou PK. / This study compared the performance of four protocols of DNA extraction from suspensions of different tissues from experimentally infected cows with 2308 strain. The compared extraction protocols were GT protocol (lyse with guanidine isotiocianate), Boom (lyse with GT and treated with the carrying suspension Diatomaceous earth), PK (lise with proteinase K) and Santos (lyse by boiling and freezing with liquid nitrogen). Based on classical bacteriology, positive and negative gold standard groups were built and consisted of 54 cotyledons (27 pos. and 27 neg.), 39 supramammary lymph nodes (12 pos. and 27 neg.), 44 prescapulars (17 pos. and 27 neg.), 33 livers (6 pos. and 27 neg.), 37 spleens (10 pos. and 27 neg.), and 34 udders (7 pos. and 27 neg.). All the samples were submitted to the four DNA extraction protocols and the same amplification process using the primers B4 and B5. According to consolidated results by tissue, the proportion of positives in cotyledon was bigger than supramammary lymph node (p=0,0001), prescapular lymph node (p<0,0001), liver (p=0,0006), spleen (p<0,0001) and udder (p=0,0019). The consolidated results for the extraction methods show that Santos protocol had bigger relative sensitivity than Boom method (p=0,003) and GT (p=0,0506), and was equal than PK (p=0,2969). There were not significant statistical differences in the others comparisons of proportions. In the study, PCR-positive and isolation-negative samples and vice-versa were verified. However, the disadvantages of the classic bacteriological method, the best strategy for direct diagnosis of the infection of cows for B. abortus in homogenized of tissues is combined use of isolation and PCR, examining the cotyledons and using the methods of DNA extraction from Santos or PK.

The index of crime in our society grows to each day. It is observed, in special the increase of homicides, practiced in lands or small farms, where the briefing of the authorship of the criminal act is not had. The difficulty of criminal identification inhabits in the fact of the biological residues found in these places to be in contact with the ground of different natures. The importance of this work is in the possibility to present a reply to the society concerning the identification human being from contaminated biological vestiges of blood with ground. The objective of this work is to develop a protocol of extraction of DNA capable to isolate the human DNA of the constituent of the ground with intention to identify the possibly involved individual in criminal act. For four protocols of extraction of DNA they had been in such a way used, being two conventional protocols and two new protocols, developed for our team. 720 contaminated samples of blood with ground, being 240 for each type of ground had been used. 3 different types of ground had been used (wasteland, sand of the beach and mangrove). Of the 240 contaminated samples of human blood with ground, 120 had been submitted to the extraction of the DNA immediately after the contact with the ground (Time 0) and 120 submitted samples the extraction of DNA after a passed time of 72 hours of the contact with the ground (Time 72). The results had shown that the extracted samples of human blood in Time 0 for the conventional protocols had only amplified for one of the types of ground whereas the new protocols had gotten a good amplification for the three tested types of ground. Already for the effected Human extraction of DNA in Time 72 the amplification of the samples extracted with the conventional protocols was not observed. The new protocols had only provided to amplification and consequence identification human being. One concluded that the two new protocols, developed for our team, had presented resulted superior comparative to the too much protocols of extraction of DNA for the 3 types of tested ground, thus being able, to assist in the briefing of crimes and to provide to more sensitivity the usual techniques. / O índice de criminalidade em nossa sociedade cresce a cada dia. É observado, em especial o aumento de homicídios, praticados em terrenos ou sítios, onde não se tem a elucidação da autoria do ato delituoso. A dificuldade de identificação criminosa reside no fato dos resíduos biológicos encontrados nestes locais estarem em contato com o solo de diferentes naturezas. A importância desse trabalho está na possibilidade de apresentar uma resposta à sociedade acerca da identificação humana a partir de vestígios biológicos de sangue contaminados com solo. O objetivo deste trabalho é desenvolver um protocolo de extração de DNA capaz de isolar o DNA humano dos constituintes do solo com o intuito de identificar o indivíduo possivelmente envolvido em ato delituoso. Para tanto quatro protocolos de extração de DNA foram utilizados, sendo dois protocolos convencionais e dois protocolos novos, desenvolvidos pela nossa equipe. Foram utilizadas 720 amostras de sangue contaminadas com solo, sendo 240 para cada tipo de solo. Foram utilizados 3 diferentes tipos de solo (terreno baldio, areia da praia e mangue). Das 240 amostras de sangue humano contaminados com solo, 120 foram submetidas à extração do DNA imediatamente após o contato com o solo (Tempo 0) e 120 amostras submetidas a extração de DNA após um tempo decorrido de 72 horas do contato com o solo (Tempo 72). Os resultados mostraram que as amostras de sangue humano extraídas em Tempo 0 pelos protocolos convencionais só amplificaram para um dos tipos de solo enquanto que os protocolos novos obtiveram uma boa amplificação para os três tipos de solo testados. Já para a extração de DNA Humano efetuada em Tempo 72 não foi observada a amplificação das amostras extraídas com os protocolos convencionais. Somente os protocolos novos proporcionaram amplificação e conseqüente identificação humana. Concluiu-se que os dois protocolos novos, desenvolvidos pela nossa equipe, apresentaram resultados superiores comparados aos demais protocolos de extração de DNA para os 3 tipos de solos testados, podendo assim, auxiliar na elucidação de crimes e proporcionar mais sensibilidade as técnicas usuais.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:38:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ian Marques Candido.pdf: 1079357 bytes, checksum: dac0a34c413d6875a597e0f2ba2a41f6 (MD5) Previous issue date: 2013-02-08 / The identification of human remains in decomposition, charred, skeletal remains and mass disasters can be performed by Forensic Genetics and, in most cases, bones and teeth are the only viable source for DNA typing .Thus, considering the large number of bones used in human identification and the need for standardization of DNA extraction in this kind of sample, the aim of this study is to compare two techniques of DNA extraction, with the possibility of automation. The analysis was performed on twenty five human bones evaluating the quantity of the extracted genetic material, genetic profiles obtained for each sample and the time analysis by method used. With magnetic bead in platform automated, analysis time was 3 hours to process 12 samples, whereas by silica column four samples in 27 hours. Magnetic bead recovered a larger amount of DNA in 88% of samples. 68% of the samples magnetic particle had a high amplification partial (9/16 loci) and silica column only 36%. Therefore, the method used magnetic bead is suitable for automating the extraction processes. / A identificação humana de restos mortais em avançado estado de decomposição, carbonizados, desastres em massa e esqueletizados pode ser realizada pela Genética Forense e, na maioria das vezes, ossos e dentes são as únicas fontes de DNA viáveis para análise. Dessa maneira, considerando o grande número de ossos utilizados na identificação humana e a necessidade de padronização da técnica de extração de DNA nesse tipo de amostra, o objetivo do presente trabalho é comparar duas técnicas de extração de DNA, com possibilidade de automação. A análise foi realizada em vinte e cinco ossos humanos avaliando a quantidade do material genético extraído, os perfis genéticos obtidos em cada amostra e o tempo de análise gasto pela metodologia de extração. Com a metodologia de extração por partículas magnéticas utilizando plataforma automatizada, o tempo de análise foi de 3 horas para processar 12 amostras, enquanto que por coluna de sílica 4 amostras em 27 horas. Partícula magnética recuperou uma maior quantidade de DNA em 88% das amostras. 68% das amostras extraídas por partículas magnéticas tiveram uma amplificação parcial alta (9/16 loci) e por coluna de sílica apenas 36%. Por conseguinte, a metodologia de extração por partículas magnéticas é apropriada para a automatização dos processos de extração.

Com as limitações para cultivar os micro-organismos, tornou-se necessário caracterizar molecularmente os recursos genéticos microbianos. Entretanto, como estes estudos são realizados através do DNA, podemos encontrar distintos resultados dependendo da metodologia de extração de DNA utilizada. Assim, essa pesquisa buscou aperfeiçoar uma técnica para extrair DNA de água do e para demonstrar a importância dos métodos de extração de DNA no estudo dos micro-organismos por métodos independentes de cultivo, foi caracterizada, através da técnica de DGGE, a diversidade de uma comunidade bacteriana marinha usando diferentes métodos de extração de DNA. O aperfeiçoamento da metodologia de extração de DNA de água do mar resultou em um protocolo com a qualidade do DNA similar à do protocolo original, com rendimento melhor e aproximadamente quatro vezes mais rápido. Em relação à caracterização, verificamos, pelo DGGE, distintos perfis da comunidade microbiana marinha, tanto em relação à presença e ausência das bandas de DNA, como em relação à sua intensidade. / With the limitations of microorganisms culture techniques, it has become necessary to use molecular techniques to characterize microbial genetic resources. However, these studies are done using extracted environmental DNA, therefore we can find different results depending on the methodology chosen for the DNA extraction. Thus, this study aimed to improve a technique for extracting DNA from seawater and to demonstrate the importance of the DNA extraction methods in the study of microorganisms by cultivation-independent methods, it was characterized, by DGGE technique, the diversity of a marine bacterial community using different methods of DNA extraction. The improved methodology of DNA extraction from seawater resulted in a protocol similar in DNA quality, with better yield and approximately four times faster than the protocol initially described. Regarding the characterization by different DNA extraction protocols, we found distinct marine microbial community profiles, in relation the absence and presence of DNA bands and their relative intensity.

O uso da microfluídica na área de análises genéticas possibilita não apenas a diminuição de custos, mas também menor manipulação de amostras e reagentes e ainda maior portabilidade das análises. Com isso aumenta a possibilidade da sua utilização em locais remotos, sem a infraestrutura de um laboratório bem equipado. Dispositivos capazes de usar apenas a força centrifuga para movimentação de fluidos juntamente com a utilização de válvulas passivas para controle dos fluidos pode potencializar a sua utilização nos diagnósticos Point-of-Care. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um microdispositivo descartável de poliéster para análises genéticas, visando a extração e amplificação do DNA alvo, de forma rápida, barata, integrada e automatizada. Os resultados confirmam a viabilidade dos dispositivos poliéster-toner (PeT) e poliéster-fita dupla face (PeDF) automatizados de extração, obtendo por meio da extração dinâmica em fase sólida de amostras complexas, DNA com qualidade compatível à técnica da reação em cadeia de polimerase (PCR). Esses resultados foram confirmados por meio da amplificação por PCR dos genes &beta;-globina nas amostras de sangue e urina, e o gene malB nas amostras de Escherichia coli. Também foi confirmado a compatibilidade dos dispositivos de PeT para amplificação por PCR mediado por infravermelho (IV-PCR) do gene malB presente no DNA genômico de bactéria E. coli. Por fim, os dispositivos de extração e amplificação foram interligados para obtenção de um dispositivo integrado e automatizado formado pela combinação de dispositivos fabricados com diferentes filmes e métodos, PeT e PeDF. O controle de todas as soluções no interior dos dispositivos foi realizado por meio da força centrífuga combinada a válvulas passivas, sem qualquer necessidade de equipamento adicional. Portanto, podemos concluir que o dispositivo integrado PeDF - PeT possui grande potencial para aplicações em análises genéticas de forma mais barata, portátil e com menor manipulação das amostras pelo analista. / The development of microfluidics for genetic analysis allows not only cost reduction but also reduces sample and reagents handling, and increases the chances of a portable analysis. With this, increasing the possibility to use the techniques on remote places without the infrastructure of an equipped laboratory. Microdevices capable of using the centrifugal force in combination with passive valves to fluidic control can promote Point-of-Care analysis. The primary goal of this thesis was to associate these tools for the development of a disposable microdevice for genetic analysis, aiming faster, inexpensive, integrated and automated DNA extraction and amplification. The results confirmed the viability of PeT and PeDF automated microdevices, for DNA dynamic solid phase extraction, in providing high-quality DNA compatible to PCR analysis using complex samples. These results were confirmed by the &beta;-globin PCR amplification using blood and urine samples, and the malB gene amplification in Escherichia coli samples. We have also verified the compatibility of the PeT microdevices with IV-PCR for malB gene amplification in genomic E. coli DNA. The extraction and amplification modules were interconnected to obtain an integrated and automated microdevice by the combination of devices made with different films and microfabrication methods, PeT and PeDF. The fluidic control in the devices was made using the centrifugal force combined to passive valves, with no requirement of any extra equipment. Therefore, we can conclude that the integrated PeDF - PeT microdevice has a great potential for cheaper and portable genetic analysis application, with less operator manipulation.

O uso da microfluídica na área de análises genéticas possibilita não apenas a diminuição de custos, mas também menor manipulação de amostras e reagentes e ainda maior portabilidade das análises. Com isso aumenta a possibilidade da sua utilização em locais remotos, sem a infraestrutura de um laboratório bem equipado. Dispositivos capazes de usar apenas a força centrifuga para movimentação de fluidos juntamente com a utilização de válvulas passivas para controle dos fluidos pode potencializar a sua utilização nos diagnósticos Point-of-Care. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um microdispositivo descartável de poliéster para análises genéticas, visando a extração e amplificação do DNA alvo, de forma rápida, barata, integrada e automatizada. Os resultados confirmam a viabilidade dos dispositivos poliéster-toner (PeT) e poliéster-fita dupla face (PeDF) automatizados de extração, obtendo por meio da extração dinâmica em fase sólida de amostras complexas, DNA com qualidade compatível à técnica da reação em cadeia de polimerase (PCR). Esses resultados foram confirmados por meio da amplificação por PCR dos genes &beta;-globina nas amostras de sangue e urina, e o gene malB nas amostras de Escherichia coli. Também foi confirmado a compatibilidade dos dispositivos de PeT para amplificação por PCR mediado por infravermelho (IV-PCR) do gene malB presente no DNA genômico de bactéria E. coli. Por fim, os dispositivos de extração e amplificação foram interligados para obtenção de um dispositivo integrado e automatizado formado pela combinação de dispositivos fabricados com diferentes filmes e métodos, PeT e PeDF. O controle de todas as soluções no interior dos dispositivos foi realizado por meio da força centrífuga combinada a válvulas passivas, sem qualquer necessidade de equipamento adicional. Portanto, podemos concluir que o dispositivo integrado PeDF - PeT possui grande potencial para aplicações em análises genéticas de forma mais barata, portátil e com menor manipulação das amostras pelo analista. / The development of microfluidics for genetic analysis allows not only cost reduction but also reduces sample and reagents handling, and increases the chances of a portable analysis. With this, increasing the possibility to use the techniques on remote places without the infrastructure of an equipped laboratory. Microdevices capable of using the centrifugal force in combination with passive valves to fluidic control can promote Point-of-Care analysis. The primary goal of this thesis was to associate these tools for the development of a disposable microdevice for genetic analysis, aiming faster, inexpensive, integrated and automated DNA extraction and amplification. The results confirmed the viability of PeT and PeDF automated microdevices, for DNA dynamic solid phase extraction, in providing high-quality DNA compatible to PCR analysis using complex samples. These results were confirmed by the &beta;-globin PCR amplification using blood and urine samples, and the malB gene amplification in Escherichia coli samples. We have also verified the compatibility of the PeT microdevices with IV-PCR for malB gene amplification in genomic E. coli DNA. The extraction and amplification modules were interconnected to obtain an integrated and automated microdevice by the combination of devices made with different films and microfabrication methods, PeT and PeDF. The fluidic control in the devices was made using the centrifugal force combined to passive valves, with no requirement of any extra equipment. Therefore, we can conclude that the integrated PeDF - PeT microdevice has a great potential for cheaper and portable genetic analysis application, with less operator manipulation.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:24:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vanessa D Dias.pdf: 1360523 bytes, checksum: 2c315f161f69d4ede2c7375a35216403 (MD5) Previous issue date: 2012-03-02 / The sugarcane production areas are increasing in Brazil due to increased ethanol consumption by flex fuel cars. The planted area is growing, but productivity has been declining in recent years, and factors such as incidence of diseases in the crop may be contributing to this situation. Among the diseases, bacteria such as scald of the leaves and ratoon stunting disease, are of great importance to the crop because they can reduce productivity by up to 30% and the symptoms are not always displayed in the field, thus requiring advanced techniques to detect such bacterial diseases. Among the most used techniques for diagnosis serological tests are quite common, which has as main advantage the capacity of quantitative detection of the presence of bacteria in the culms. However, this detection is only possible if the bacterial title is relatively high. The PCR technique method is more sensitive for detecting low levels of bacteria in stems, but the DNA extractions should be performed in order to purify the DNA to reduce the presence of inhibitory substances in the extract. Thus in this study five different methods of DNA extraction of Xanthomonas albilineans and Leifsonia xyli subsp. xyli were tested and performed in three steps: pure bacteria, bacteria inoculated directly in the extract from five different varieties of sugarcane, and extract from a stem knowingly infected with these bacteria. The results indicate that the amplifications occur more frequently when the products and repeatability of the extractions are diluted by 10-4 in the Leaf Scald. Without this diluition steps, the amplification does not occur, even with the method of DNA extraction considered as a standard. Thus, it is concluded that the detection does not happen if the DNA extraction product is not diluted at least 1000 times, which should prevent the action of inhibitory factors that can hinder the PCR reactions. As for the ratoon stunting disease additional studies are needed to enable its detection by PCR. / O cultivo de cana-de-açúcar está em expansão no Brasil, devido ao crescente consumo de etanol por carros bicombustíveis. A área plantada está em crescimento, mas a produtividade nos últimos anos vem decrescendo, e fatores como incidência de doenças podem estar contribuindo para tal situação. Dentre as doenças, as bacterianas, como o Raquitismo das Soqueiras e a Escaldadura das Folhas, possuem grande importância para a cultura, pois podem reduzir a produtividade em até 30% e nem sempre os sintomas são visualizados em campo, necessitando assim de técnicas avançadas de detecção. Dentre as técnicas para diagnose, a mais utilizada por laboratórios são os testes sorológicos, que tem como vantagem detectar quantitativamente a presença das bactérias nos colmos mas, no entanto, possui a desvantagem de detectar somente quando a população bacteriana está relativamente alta. A técnica de PCR é mais sensível, detectando níveis baixos da população dessa bactéria nos colmos, e as etapas de extrações de DNA devem purificar o DNA para a redução da presença de substâncias inibidoras presentes no extrato. Assim, neste trabalho foram testadas cinco diferentes metodologias de extração de DNA para Xanthomonas albilineans e Leifsonia xyli subsp. xyli realizadas em três fontes: bactérias puras, bactérias adicionadas diretamente no caldo de cinco diferentes variedades de cana-de-açúcar, e caldo de colmos infectados com as bacterioses. Os resultados demonstram que as amplificações acontecem com maior freqüência e repetibilidade quando os produtos das extrações são diluídos em uma proporção de 10-4 para Escaldadura das folhas. Sem diluições as amplificações não ocorrem, mesmo com o método de extração de DNA com elevado grau de pureza, tal como CTAB. Assim, conclui-se que a detecção não ocorre se o produto das extrações de DNA não for diluído ao menos 1000 vezes, provavelmente reduzindo-se desta forma, o nível de inibidores presentes, proporcionando resultados positivos na técnica de amplificação via PCR. Para Raquitismo das soqueiras não conseguimos detectar Leifonia xyli subsp. xyli através de métodos rápidos de extração de DNA.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soybeans are one of the crops with the highest expression in Brazil, both in area planted as in sales volume. The culture has as main pests defoliating caterpillars. Among these, stands out Chrysodeixis includens, pest that went from of secondary status in the 90s to a major defoliating caterpillar soybeans. Studies on genetic variation among populations and genetic structure of this species have not yet been carried out, and can help to indicate management practices. Molecular markers are tools indicated to genetically characterize insect populations. In order to use molecular tools, first, it is necessary a method for DNA extraction in quantity and quality that enables the practice in the laboratory. The goals of the study were to compare three DNA extraction methods for soybean caterpillars to applicate in PCR techniques, and analyze the molecular variability and the genetic structure of populations of C. includens in soybeans. Caterpillars of C. includens and S. eridania were collected from different sites in center soybean regions of Brazil, in 2011/12. The confirmation of the species was based on morphological characteristics of caterpillars according to identification keys. Samples of C. includes and S. eridania coming from Goiás were used for DNA extraction comparison test. The methods used were based on cell lysis by Sarcosyl, CTAB and SDS. Each method was compared for quantity, quality, economy and performance in PCR. The best DNA extraction method was chosen for extraction of all the caterpillars samples for molecular characterization work. Thirty populations of C. includens from nine Brazilian states were subjected to analysis of molecular variability and genetic structure with ISSR markers. The observed DNA extraction method with the best performance in the variables o was the DNA extraction method by Sarcosyl. ISSR generated 247 loci in 262 specimens analyzed. The estimated genetic diversity (HE) in populations ranged between 0.072 and 0.120, while the average was 0.094. The analysis of molecular variance indicates that 94% of the variability between individuals was expressed in 6% of the population and among populations (FST = 0.056, p = 0.001). The high level of gene flow and low genetic structure are indicatives of genetic information exchange between different sampling locations. The analysis of the genetic structure suggests the presence of two major groups which are not correlated to their sampling locations in Brazil. These results may indicate the recent colonization of C. includens in Brazil or the pattern of migration of moths following the cropping system in Brazil. Furthermore, the presence of two groups of C. includens suggest that the studies of development of resistance need to be further assessed for them both. / A soja é uma das culturas de maior expressão no Brasil, tanto em área plantada como em volume comercializado, e tem como principais pragas desfolhadoras as lagartas. Dentre essas, se destaca Chrysodeixis includens, praga que passou de secundária na década de 90 para uma das principais lagartas desfolhadoras da soja. Estudos sobre variações genéticas entre populações e estruturação genética dessa espécie ainda não foram realizados, e podem auxiliar na indicação práticas de manejo. Marcadores moleculares são ferramentas indicadas para caracterizar geneticamente populações de insetos. Mas para utilizar ferramentas moleculares, primeiramente, se faz necessário a extração de DNA em quantidade e qualidade que possibilita a prática no laboratório. Dessa forma, os objetivos do trabalho foram comparar três métodos de extração de DNA para lagartas da soja visando a aplicação com técnicas que utilizem a PCR. E analisar a variabilidade molecular e a estruturação genética de populações de C. includens na cultura da soja. Espécimes de lagartas de C. includens e Spodoptera eridania foram coletados de diferentes sítios de coleta nas principais áreas produtoras de soja do Brasil, safra de 2011/12. A confirmação da espécie foi baseada em características morfológicas das lagartas de acordo com chaves de identificação. As amostras de C. includens e S. eridania procedentes de Goiás foram utilizadas para o teste de comparação de extração de DNA. Os métodos utilizados eram cada um baseados na lise celular por Sarcosyl, CTAB e SDS. Cada método foi comparado quanto à quantidade, qualidade, economia e desempenho na PCR. O melhor método de extração de DNA foi utilizado para a extração de todas as amostras de lagartas para o trabalho de caracterização molecular. Trinta populações de C. includens de nove estados brasileiros foram submetidas a análise da variabilidade molecular e estrutura genética com marcadores ISSR. O método de extração de DNA que apresentou melhor desempenho nas variáveis observadas foi o método de extração de DNA por Sarcosyl. Os marcadores ISSR geraram 247 locos em 262 espécimes analisados. A diversidade genética estimada (HE) nas populações variaram entre 0,072 e 0,120, enquanto a média foi 0,094. A análise da variância molecular indica que 94% da variabilidade foi expressa entre indivíduos dentro das populações e 6% entre populações (FST = 0,056, p = 0,001). O alto nível de fluxo gênico e baixa estrutura genética são indicativos de troca de informação genética entre as diferentes locais de amostra. A análise da estrutura genética sugere a presença de dois grupos maiores que não se correlacionam com seus locais de amostragem no Brasil. Esses resultados podem indicar a recente colonização de C. includens no Brasil ou o padrão de migração das mariposas seguindo o sistema de cultivo no Brasil. Além disso, a presença de dois grupos de C. includens sugere que estudos sobre o desenvolvimento de resistência precisa ser avaliado sob outros ângulos para ambos os grupos.

CHAPER I: Through a review of the literature, this article discusses the genetic mechanisms that control tooth morphogenesis. Emphasis is placed upon the structure and function of some key molecules that participate in interactions between its epithelial-mesenchimal components. In this paper we will can understand the mechanisms that control tooth morphogenesis and the dentistry should pay special attention to possible consequences of tooth number anomalies. CHAPER II: The analysis of DNA is widely employed in the genetic studies. Human DNA in most cases is performed with samples obtained from peripheral blood. The use of buccal epithelial cells as a source of DNA for PCR amplifications has several advantages over blood sampling. In the present study our objective was to standardize DNA extraction from an oral swab, using a simple method. To test DNA quality, we amplified the exons 2 of MSX1 gene and the promoter region of LEF1 gene to patients with hypodontia. In conclusion, we standardized a simple DNA. extraction of oral cells, which presented lower costs and faster results, indicating to that DNA from oral brushes/swabs are a reliable source for genetic studies. The quantity and quality of extracted DNA was shown to be adequate for PCR and polymorphism analyses. CHAPER III: Hypodontia, the congenital absence of one or a few teeth, is one of the most common alterations of the human dentition. The most common permanent missing teeth are the third molars, second premolars, and maxillary lateral incisors. Although hypodontia does not represent a serious public health problem, it may cause masticatory and speech dysfunctions and esthetic problems. In human the participation of MSX1 gene in craniofacial development have been evidenced by the studes that showed mutations in this gene. Hypodontia were shown to be caused by mutations in the MSX1 gene in human however, the mutation in the MSX1 gene cannot explain all types of tooth agenesis. Our data suggest that polymorphisms in MSX1 gene are associated with hypodontia. / CAPITULO I: Este artigo apresenta uma revisão bibliográfica sobre as evidências mais atuais sobre os aspectos genéticos da formação dos dentes. São abordadas nesse artigo as principais moléculas envolvida na interação epitélio-mesênquima, responsável pela formação da estrutura dental. O objetivo é contribuir para um melhor entendimento da expressão genética envolvida na formação do dente, bem como auxiliar na prática odontológica, procurando despertar a atenção do profissional para o conhecimento científico e facilitar assim a identificação de possíveis problemas relacionados à formação dos elementos dentais. CAPITULO II: A análise do DNA é largamente usada em estudos genéticos. O DNA humano, em muitos casos, é obtido através de amostras de sangue periférico. O uso de células descamadas da mucosa oral, como fonte de DNA para amplificação por PCR, tem apresentado muitas vantagens. Nesse estudo, nosso objetivo foi padronizar extração de DNA de células obtidas da mucosa oral, usando um novo método. Para testar a qualidade do DNA, nós amplificamos o segundo éxon do gene MSX1 em pacientes com hipodontia. Criamos um novo método de extração de DNA através de células da mucosa oral, que apresenta baixo custo e rápidos resultados, indicando que o DNA dessas células,quando extraídos por essa técnica, é suficiente para estudos genéticos. O DNA extraído mostrou-se adequado em quantidade e qualidade, para estudos de PCR e análises de polimorfismos. CAPITULO III: Hipodontia, a ausência congênita de dentes, é uma das alterações mais comuns na dentição humana. Vários dentes podem estar ausentes porém, os mais comuns são os terceiros molares, segundo pré-molares e incisivos laterais superiores. Embora essa alteração de número não represente um problema de saúde pública, ela pode causar disfunções mastigatórias e problemas estéticos graves. Nos humanos, o papel do gene MSX1 no desenvolvimento crânio facial tem sido esclarecido em estudos que identificaram mutações nesses genes, associadas a alterações da normalidade. Mutações-polimorfismos no gene MSX1 têm sido relatadas como responsáveis pela agenesia dental, no entanto, mutações neste gene não explicam todas as formas dessa alteração. Nossos resultados sugerem que polimorfismos no gene MSX1 estão associados com a hipodontia. / Doutor em Genética e Bioquímica