Orientador: Maria Lúcia Negreiros Fransozo / Banca: Valter José Cobo / Banca: Laura Lopez Greco / Banca: Marcos Tavares / Banca: Daniela Carvalho dos Santos / Resumo: A maturidade sexual é um evento, freqüentemente, marcado por mudanças morfológicas, fisiológicas e comportamentais, indicando a transição da fase juvenil para adulta. Neste trabalho estudou-se a maturidade sexual dos caranguejos Uca vocator, U. thayeri e U. maracoani, comparativamente, baseando-se na análise dos estágios de desenvolvimento gonadal. Os caranguejos foram coletados por meio da técnica de amostragem por esforço de captura (2 pessoas/30 minutos), no período de maré baixa, desde maio/03 a dezembro/04, nos manguezais dos rios Cavalo e Ubatumirim, em Ubatuba/SP e rio Jabaquara, em Paraty/RJ. Todos os caranguejos obtidos foram mensurados quanto à largura da carapaça (LC) e os estágios de desenvolvimento gonadal (macroscópico) foram registrados. Consideraram-se como jovens todos os espécimes com gônadas imaturas e rudimentares, enquanto como adultos aqueles com gônadas nos demais estágios de desenvolvimento (em desenvolvimento, desenvolvidas, avançadas e esgotadas). Os caranguejos foram agrupados em classes de tamanho (amplitude de 1,0 mm de LC) e, para cada classe, determinou-se a porcentagem de caranguejos jovens e adultos. Utilizou-se a equação logística para a determinação do tamanho da maturidade sexual e a técnica dos mínimos quadrados para o ajuste da mesma. Calculou-se, também, o tamanho relativo do início da maturidade sexual (RSOM). O tamanho no qual 50% dos machos e fêmeas encontravam-se maduros foi de, respectivamente: 12,3 e 12,7 mm para U. vocator; 12,5 e 15,5 mm para U. thayeri e 19,0 e 22,3 mm para U. maracoani. Os resultados do RSOM alcançaram, para machos e fêmeas, respectivamente: 0,44 e 0,54 para U. vocator; 0,44 e 0,54 para U. thayeri e 0,42 e 0,55 para U. maracoani. Estes resultados indicam uma razoável similaridade no tamanho da maturidade sexual das... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Não disponível. / Doutor

Orientador: Orlando Necchi Junior / Banca: Luis Henrique Zanini Branco / Banca: Valéria Cassano / Resumo: A seção Setacea foi reconhecida como grupo monofilético na revisão recente da ordem Batrachospermales. Porém, seu status taxonômico não pode ser determinado, porque posicionou-se dentro do grupo denominado Australasica, composto por táxons da Austrália e Nova Zelândia. Estudos anteriores combinando dados moleculares e morfológicos enfocaram apenas as relações filogenéticas entre os grupos maiores (gêneros ou seções) e abordagens visando avaliar o número de espécies só foram iniciadas muito recentemente e são ainda escassas e baseadas em poucas amostras. Dessa maneira, as seguintes hipóteses foram testadas neste estudo: 1) a seção Setacea do gênero Batrachospermum constitui grupo monofilético dentro da ordem Batrachospermales; o reconhecimento desse grupo associado ao fato de Batrachospermum ser parafilético poderá resultar na elevação desta seção para um nível superior (possivelmente um gênero); 2) as espécies atualmente reconhecidas na seção com base em caracteres morfológicos serão confirmadas pelos dados moleculares; além dessas espécies, outras (particularmente espécies crípticas) deverão ser encontradas e reconhecidas dentro da seção. Este estudo teve como objetivos: 1) inferir as relações filogenéticas da seção Setacea com os outros grupos (gêneros e seções) da ordem Batrachospermales, bem como os limites de variação inter e intra-específica das espécies dentro da seção, com base na análise das sequências do gene rbcL e da região de "barcode" do gene cox1; 2) elaborar estudo de revisão para a seção Setacea por meio da reavaliação dos caracteres taxonômicos diagnósticos para espécies deste grupo, à luz dos novos dados moleculares. Foram analisadas 15 amostras, sendo 13 provenientes das regiões sul e sudeste do Brasil, uma do Japão e outra da Espanha. Os espécimes foram coletados em águas com temperaturas baixas a moderadas, ligeiramente ácidas a neutras,... / Abstract: Section Setacea of the genus Batrachospermum was recognized as a monophyletic group in a recent revision of the order Batrachospermales. However, its taxonomic status was not clearly determined because it was positioned within a group named Australasica composed by taxa from Australia and New Zealand. Previous studies combining molecular and morphological data focused only on the phylogenetic relationships among the major groups (genera or sections), whereas approches aiming to evaluate the number of species were initiated just recently and are still scarce and poorly sampled. Based on this background, the following hypotheses were tested in this study: 1) the section Setacea represents a monophyletic group within the order Batrachospermales; the recognition of the group associated to the fact that the genus Batrachospermum is paraphyletic could result in the raising of the section to a higher taxonomic level (possibly genus); 2) the species presently recognized in the section based on morphological characters will be confirmed by molecular evidence; in addition, other species (particularly cryptic species) are expected to be found and recognized within the section.This study aimed to: 1) infer the phylogenetic relationships of section Setacea with other groups (genera and sections) of the Batrachospermales, as well as the inter and intra-specific limits of variation for the species within the section based on sequence analysis for the rbcL and cox1 barcode region: 2) elaborate a revisionary study by reevaluating the diagnostic taxonomic characters for the species of the sectionin the light of the new molecular data. Fifteen samples were analyzed, thirteen from southern and southeastern Brazil and two from other continents (Asia - Japan; Europe - Spain). The specimens were collected in waters with low to moderate temperatures, slightly acidic, turbulent and mean to moderate oxygen concentrations (oligotrophic and oligosaprobic... / Mestre

Resumo: O gênero Memphis (Nymphalidae: Charaxinae: Anaeini) compreende 113 taxa em 63 espécies, sendo o mais numeroso em espécies, na extensão da distribuição geográfica dentre os gêneros da tribo Anaeini, e em espécimes depositados em coleções científicas. As espécies pertencentes a este gênero apresentam variadas formas e padrões de coloração, e muitas delas possuem taxonomia confusa pela considerável variação intraespecífica e dimorfismo sexual. São lepidópteros de vôo rápido e alto, habitantes de copas de árvore e geralmente só observados quando descem próximo ao solo para se alimentar de matéria orgânica em decomposição e excrementos de animais. Espécies atualmente em Memphis foram descritas ou combinadas, no decorrer da história, com uma diversidade de nomes genéricos causando grande divergência entre a composição do gênero, assim como de aceitação e estrutura dos gêneros Anaea, Annagrapha, Cymatogramma, Fountainea e Rydonia. Historicamente, sinonímias e mudanças de categoria taxonômicas vêm sendo realizadas sem embasamento filogenético. Em vista da confusão na sistemática em Memphis, o presente estudo testou a relação entre os taxa através das metodologias cladísticas e probabilística, a partir de matrizes de dados morfológicas e moleculares, abarcando representantes de onze grupos de espécies previamente propostos e de espécies de outros gêneros de Anaeini, Preponini e Prothoini, aprimorando a classificação a partir dos resultados obtidos. A amostragem incluiu todas as espécies de Memphis atualmente reconhecidas, exceto M. viloriae, conhecida apenas do exemplar tipo. Uma matriz com 239 caracteres para 85 terminais foi construída através de estudo da morfologia de estágios imaturos, imagos de ambos os sexos, e caracteres comportamentais. Estes dados foram analisados através da metodologia cladística utilizando o critério da parcimônia com pesagens igual e implícita. Adicionalmente, 658 pares de base do gene citocromo oxidade, subunidade I, foram obtidos para 81 terminais e analisados através da máxima verossimilhança e análise bayesiana; e uma matriz combinada de ambos os conjuntos de dados, com 879 caracteres e 85 terminais foi analisada através da análise bayesiana. Os resultados das análises baseadas na morfologia e em dados combinados suportam o monofiletismo da maior parte dos gupos de espécies previamente propostos e dos gêneros Annagrapha, Cymatogramma, Fountainea, Memphis e Rydonia, com o reconhecimento de um novo gênero com duas espécies, Gênero Novo otrere comb. nov. e Gênero Novo hirta comb. nov. O relacionamento entre os gêneros recuperado pela análise com pesagem implícita é a seguinte: (((Prothoe) (Archaeoprepona (Prepona Agrias)) ((Zaretis Siderone) (Hypna (Consul (Anaea (Polygrapha (Fountainea (Cymatogramma ((Gen. Nov. otrere Gen. Nov. hirta) ((Rydonia Annagrapha) Memphis))))))))))). A análise combinada recupera uma topologia semelhante, porém com menor resolução e diferenças no posicionamento dos gêneros Rydonia, Annagrapha e o Gênero Novo. Nas análises somente com dados moleculares, a maioria dos grupos de espécies é recuperado como monofilético, porém, devido à baixa resolução dos nós internos, o monofiletismo não é recuperado para todos os gêneros propostos. Os resultados das análises filogenéticas suportam a aceitação dos gêneros Annagrapha, Cymatogramma e Rydonia, novas sinonímias, estados revalidados, estados novos, combinações revalidadadas, combinações novas, um gênero novo e uma subespécie nova de F. halice. São fornecidas diagnoses, re-descrições, descrições dos estágios imaturos, dados de distribuição e comentários taxonômicos para cada um dos gêneros reconhecidos. Em Fountainea são alocadas as seguintes espécies: F. centaurus, F. cratais stat. rev., F. eurypyle, F. glycerium, F. halice, F. johnsoni stat. rev., F. nessus, F. nobilis, F. rayoensis stat. rev., F. ryphea, F. sossipus, F. titan stat. rev.; em Cymatogramma, C. appias comb. rev., C. arginussa comb. rev., C. artacaena comb. rev., C. centralis comb. rev., stat. rev., C. glauce comb. rev., C. hedemanni comb. rev., C. herbacea comb. rev., C. juliani comb. rev., C. lankesteri comb. rev., stat. rev., C. lemnos comb. rev., C. neidhoeferi comb. rev., C. perenna comb. rev., C.pithyusa comb. rev., C. praxias comb. rev., C. verticordia comb. rev., C. xenippa comb. rev., C. xenocles comb. rev.; em Annagrapha, A. anna comb. rev., A. aureola comb. rev., A. dia comb. rev., A. elina comb. rev., stat. rev., A. polyxo comb. rev.; em Rydonia, R. falcata comb. rev., R. pasibula comb. rev., R. wellingi comb. nov.; no gênero novo, Gen. Nov. otrere comb. nov. e Gen. Nov. hirta comb. nov.; e em Memphis, M. acidalia, M. alberta, M. ambrosia, M. anassa, M. aulica, M. basilia, M. beatrix, M. boliviana, M. catinka, M. cerealia, M. cleomestra, M. cluvia, M. editha, M. forreri, M. grandis, M. gudrun stat. rev., M. iphis, M. laertes, M. laura, M. leonida, M. lineata, M. lorna, M. lyceus, M. maria, M. montesino, M. mora, M. moruus, M. nenia, M. offa, M. phantes, M. philumena, M. phoebe stat. rev., M. polycarmes, M. proserpina, M. pseudiphis, M. salinasi, M. viloriae.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-04-29Bitstream added on 2014-06-13T19:49:26Z : No. of bitstreams: 1 souza_rf_me_rcla.pdf: 986867 bytes, checksum: 7df8039bc4e9ac93936dfae1fd472b5f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As formigas da espécie Solenopsis invicta são nativas da América do Sul, mas elas foram introduzidas em novos ambientes e passaram a causar sérios danos à agricultura e pecuária bem como causar alguns transtornos ao ser humano. Muitos estudos sobre a biologia reprodutiva de S. invicta foram conduzidos com populações introduzidas; porém, poucos com as populações nativas. As ferramentas moleculares como microssatélties e mtDNA podem auxiliar na investigação sobre a biologia reprodutiva das espécies. Diferentes comportamentos sociais de S. invicta como a monoginia e a poliginia, podem interferir na biologia reprodutiva da espécie, e a utilização das ferramentas moleculares corretas pode evidenciar este comportamento. A expansão das populações nativas, assim como a introdução dessa formiga em outros ambientes, pode ter levado à interação com outros táxons de formigas e com outros tipos de organismos. Essa interação pode ter sido responsável pela aquisição da endobactéria Wolbachia. Ela é uma bactéria intracelular que pode causar distúrbios reprodutivos em seus hospedeiros. Este trabalho analisou 10 ninhos de S. invicta coletados em cinco cidades do Estado de São Paulo com o objetivo de inferir sobre a biologia reprodutiva de S. invicta, utilizando marcadores moleculares microssatélites e mtDNA e também verificar a presença de Wolbachia. A formação de quatro grupos filogeneticamente distintos para mtDNA sugerem linhagens divergentes de haplótipos dentro dos dez ninhos. Essa separação também pode indicar interferências na dispersão natural das fêmeas. A análise dos microssatélites revelou que alguns problemas moleculares podem interferir na investigação sobre a biologia reprodutiva. A análise específica de poliginia indica que todos os ninhos analisados são monogínicos, mas os resultados de microssatélites sugerem que ninhos de S. invicta... / The ants of Solenopsis invicta are native of South America, but they were introduced into new environments and began to cause serious damage to agriculture and livestock and cause some inconvenience to humans. Many studies on the reproductive biology of S. invicta were conducted with introduced populations, but few with the native populations. The molecular tools such as analysis of mtDNA and microsatellites can assist in research on the reproductive biology of the species.Different social behavior of S. invicta as monogyny and polygyny, can interfere in the reproductive biology of the species, and the use of the correct molecular tools may show this behavior.The expansion of the native populations, as well as the introduction of this ant in other environments may have led to the interaction with other taxa of ants and other types of organism. This interaction may have been responsible for the acquisition of endobacteria Wolbachia. This bacteria is intracellular and can cause reproductive disorders in their hosts. This study analyzed 10 nests of S. invicta collected in five cities of São Paulo aiming to infer the reproductive biology of S. invicta, using microsatellite markers and mtDNA and also verify the presence of Wolbachia. The formation of four groups phylogenetically distinct mtDNA suggests divergent lineages of haplotypes inside the ten nests. This separation can also indicate interference with the natural dispersal of females. Analysis of microsatellite revealed that some molecular problems may interfere in the research on the reproductive biology. The specific analysis of polygyny indicates that all nests that were analyzed are monogynous, but results of microsatellite suggest that nests of S. invicta have more than one reproductive queen. The Wolbachia presence analysis revealed two strains, the A from subgroup InvA of the S. invicta and the B strain characteristic of ... (Complete abstract click electronic access below)

Orientadora : Dra. Luciane Marinoni / Co-orientadores : Dr. Jesús Gómez-Zurita (CSIC-UPF), Dra. Marcela Laura Monné (MNRJ) / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia). Defesa: Curitiba, 07/03/2017 / Inclui referências : f.35-40 / Resumo: Lamiinae é a subfamília mais diversa de Cerambycidae, com mais de 19.000 espécies distribuídas em todas as regiões biogeográficas, classificadas em 78 tribos. A maioria das tribos de Lamiinae foi proposta durante o século IXX e, até hoje, nenhuma das tribos teve sua monofilia testada por critérios filogenéticos. Neste estudo, apresenta-se a primeira inferência filogenética de Lamiinae, realizado com base em 130 táxons terminais (representantes de 46 tribos de Lamiinae) e caracteres moleculares, incluindo dois marcadores mitocondriais (cox1 e 16S rRNA) e três nucleares (Wg, CPS e 28S rRNA). Nos resultados das análises, inferidas pela análise de máxima verossimilhança e inferência bayesiana, apenas nove tribos são corroboradas como linhagens monofiléticas (Polyrhaphidini, Ceroplesini, Mesosini, Astathini, Phytoeciini, Obereini, Lamiini, Dorcadionini e Batocerini); enquanto a maioria das demais tribos aparece como grupos para- ou polifiléticos nas topologias resultantes. A sistemática das tribos é discutida sob uma visão histórica e são propostas mudanças taxonômicas para nove delas, incluindo duas revalidações (Hippopsini Thomson, 1860 e Taeniotini Thomson, 1864) e sete sinonímias: Onocephalini Thomson, 1860 syn. n. de Onciderini Thomson, 1860; Aerenicini Lacordaire, 1872 syn. n. de Hemilophini Thomson, 1868; Phytoeciini Mulsant, 1839 syn. n. de Saperdini Mulsant, 1839; Obereini Thomson, 1864 syn. n. de Saperdini Mulsant, 1839; Xenofreini Aurivillius, 1923 syn. n. de Acanthoderini Thomson, 1860; Colobotheini Thomson, 1860 syn. n. de Acanthocinini Blanchard, 1845; e Moneilemini Thomson, 1864 syn. n. de Acanthocinini Blanchard, 1845. Outras transferências são propostas para definir a monofilia das tribos, incluindo a transferência de Mecas LeConte, 1852 de Phytoeciini para Hemilophini; e a transferência de Oreodera Audinet-Serville, 1835 e Macropophora Thomson, 1864 de Acanthoredini para Acrocinini. / Abstract: Lamiinae is one of the most diverse subfamilies in Cerambycidae, with almost 19.000 species distributed in all biogeographical regions, classified into 78 tribes. Most of the tribes of Lamiinae were raised on the IX century and, until today, none of them have had its monophyly confirmed under phylogenetic criteria. We present herein the first phylogentical study of Lamiinae, inferred from 130 terminals (representing 46 tribes of Lamiinae) and molecular data, including two fragments of the mDNA (cox1 and 16S rRNA) and tree nuclear markers (Wg, CPS e 28S rRNA). In our results, inferred under maximum likelihood criterion and bayesian inference, only nine tribes are corroborated as monophyletic lineages (Polyrhaphidini, Ceroplesini, Mesosini, Astathini, Phytoeciini, Obereini, Lamiini, Dorcadionini and Batocerini); while most of other tribes resulted as para- or polyphyletic in the topologies. Systematic of the tribes is discussed on a historical view and taxonomic changes for nine tribes are proposed, including two revalidations of name (Hippopsini Thomson, 1860 e Taeniotini Thomson, 1864) and seven synonimies: Onocephalini Thomson, 1860, syn. n. of Onciderini Thomson, 1860; Aerenicini Lacordaire, 1872, syn. n. of Hemilophini Thomson, 1868; Phytoeciini Mulsant, 1839, syn. n. of Saperdini Mulsant, 1839; Obereini Thomson, 1864, syn. n. of Saperdini Mulsant, 1839; Xenofreini Aurivillius, 1923, syn. n. of Acanthoderini Thomson, 1860; Colobotheini Thomson, 1860, syn. n. of Acanthocinini Blanchard, 1845; and Moneilemini Thomson, 1864, syn. n. of Acanthocinini Blanchard, 1845. Other transfers are proposed for several genera in order to define the monophyly of the tribes, including Mecas LeConte, 1852, which is transferred from Phytoeciini to Hemilophini; and Oreodera Audinet-Serville, 1835 and Macropophora Thomson, 1864, which are transferred from Acanthoredini to Acrocinini.

Orientadora : Prof. Dr. Olaf Hermann Hendrik Mielke / Coorientador : Prof. Dr. Eduardo Carneiro do Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia). Defesa: Curitiba, 22/06/2017 / Inclui referências / Área de concentração : Entomologia / Resumo: A urbanização é um dos causadores de fragmentação dos ecossistemas, desencadeando um efeito negativo sobre a biodiversidade, reduzindo a área total de ambientes naturais e isolando-os entremeio a uma matriz de habitats diferente da original. Estes efeitos têm sido avaliados usando diferentes parâmetros da diversidade, mas são poucos os trabalhos que os consideram em uma perspectiva filogenética. Desta forma o objetivo principal do trabalho foi avaliar os efeitos da fragmentação sobre a diversidade filogenética das borboletas da família Hesperiidae, utilizando o mosaico urbano da cidade de Curitiba como modelo. Foram realizadas coletas com rede entomológica em oito fragmentos urbanos entre os meses de setembro de 2015 a abril de 2016 totalizando 56 horas/rede por fragmento. Um índice taxonômico e cinco índices filogenéticos foram estimados para fazer comparações de diversidade alfa e beta entre os fragmentos amostrados. Por último, as métricas de beta-diversidade foram ordenadas com MDS para então ser correlacionadas com variáveis da paisagem urbana em três escalas diferentes (buffers de 250, 500 e 750m). Coletou-se um total de 1449 indivíduos de 103 espécies, cuja cobertura amostral taxonômica e filogenética variou entre 83% e 93.8%. Embora tenham diferido na abundância, a riqueza de espécies não diferiu entre os fragmentos. Os demais índices, no entanto, não apresentaram uniformidade nos resultados obtidos. A maioria dos fragmentos apresentou uma estrutura filogenética aleatória, embora um agrupamento filogenético tenha sido significativo em três fragmentos (MPD) e a sobredispersão filogenética foi significativa em apenas um deles (MNTD). Três variáveis da paisagem se mostraram correlacionadas com a diversidade: área do fragmento, área pavimentada e conectividade, em geral quando representadas pelas escalas menores (250 e 500m) e por índices que representam a estrutura filogenética das assembleias. Estes fragmentos urbanos compreendem aproximadamente 46% das espécies de Hesperiidae registradas para o município, abrigando portanto, uma importante fração da fauna do município. Estes resultados sugerem que os fragmentos urbanos podem abrigar uma alta diversidade, embora as influências locais da paisagem afetem a estruturação filogenética de seus organismos. Fatores como o tamanho do fragmento, a conectividade e a urbanização estão correlacionados com características evolutivas presentes na diversidade de assembleias de Hesperiidae, modificando não apenas a presença ou ausência de espécies, mas de linhagens evolutivas como um todo. Compreender como os fatores evolutivos e ecológicos interagem para influenciar os padrões atuais de diversidade resulta de grande importância para dilucidar processos causados pela fragmentação urbana. Palavras-chaves: fragmentação urbana, filogenia, escalas da paisagem, hesperídios, urbanização. / Abstract: Urbanization is one of the major causes of ecosystem fragmentation, triggering a negative effect on biodiversity, leading to a reduction of the total area of natural environments and isolating them into a different habitat matrix respect to the original one. The effects of these modifications have been evaluated by different parameters of diversity, but the studies that make an approach on an phylogenetic perspective are few. Considering this, the main objective of this work was to evaluate the effects of habitat fragmentation on the phylogenetic diversity of the butterflies of the family Hesperiidae, using as a model an urban mosaic of the city of Curitiba. Collections with entomological network were carried out in eight urban fragments between September 2015 and April 2016, with a total effort of 56 hours/network per fragment. For comparisons of alpha and beta diversity among the fragments sampled, was used taxonomic and phylogenetic indexes. Finally, the beta-diversity metrics were ordered with MDS and then correlated with urban landscape variables in three different scales (buffers of 250, 500 and 750m). A total of 1449 individuals were collected from 103 species, whose taxonomic and phylogenetic sample coverage ranged from 83% to 93.8%. Although they differed in abundance, the richness of species did not differ among the urban fragments. The other indexes did not show uniformity in the results obtained. Most of the fragments presented a random phylogenetic structure, although a phylogenetic clustering was significant in three fragments (MPD) and phylogenetic over dispersion was significant in only one (MNTD). Three variables of the landscape were correlated with diversity: fragment area, paved area and connectivity, generally when represented by the smaller scales (250 and 500m) and by indexes that represent the phylogenetic structure of the assemblages. These urban fragments comprise approximately 46% of the Hesperiidae species of the municipality, sheltering, therefore, an important fraction of the fauna of the municipality. These results suggest that urban fragments may possess a higher diversity, although local landscape influences affect the phylogenetic structuring of their organisms. Factors such as fragment size, connectivity, and urbanization are correlated with evolutionary features present in the diversity of Hesperiidae assemblages, modifying not only the presence or absence of species but also the evolutionary lineages as a whole. Understanding how an evolutionary and ecological factor interacts and their influence on current patterns of diversity is of great importance in elucidating processes that are products of urban fragmentation. Keywords: urban fragmentation, phylogeny, landscape scales, skipper, urbanization.

Orientador : Dr. Fabiano Silva / Co-orientador : Dr. Marcos Soares Barbeitos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 23/02/2016 / Inclui referências : f. 75-80 / Resumo: Desde que Charles Darwin revolucionou a biologia em 1859 com "A Origem das Espécies", a árvore da vida vem crescendo e seus ramos são gradativamente preenchidos e catalogados. Inicialmente um esforço exclusivo da Biologia, tal atividade recebeu reforço da estatística para validação de seus modelos evolutivos e também da computação para acelerar a análise. A reconstrução de ancestrais hipotéticos dos organismos de interesse é de suma importância para a compreensão das forças que guiam a evolução das espécies e essa atividade ganhou especial interesse com o aprimoramento da tecnologia de sequenciamento de DNA. Atualmente existem vários métodos focados nessa tarefa, que recebem características dos organismos de interesse, morfológicas ou genéticas, e produzem como resultado uma árvore filogenética representando a história evolutiva dos organismos estudados. Este trabalho descreve a implementação computacional de um desses métodos, desenvolvido por Vladimir Minin e Marc Suchard, que fornece não só a história evolutiva, mas um detalhamento das transições entre os diferentes organismos ao longo dos ramos na árvore. Esse método possui como diferencial o fato de ser analítico, eliminando assim a necessidade de simulações, que apresentam problemas com erros de aproximação e falta de critérios claros para uma convergência apropriada. A principal contribuição do trabalho é uma implementação de alto desempenho do método em um pacote de software para o sistema R, contendo não somente uma implementação livre e eficiente, mas também ferramentas gráficas para análise de seus resultados. / Abstract: Since Charles Darwin permanently revolutionized biology in 1859 with the "The Origin of Species" the tree of life has been growing and its branches are gradually fulfilled and cataloged. Initially, and effort exclusive of biology, such activity has recently being reinforced by statistics in order to validade its evolutionary models and also by computer science, to improve the calculation process. The reconstruction of ancestral states of organisms is of utmost importance to comprehend the guiding forces of evolution and this task has gained special interest with the improvement of the technics to decode DNA and genome sequencing. Currently, there are several methods focused on this task that receive traits of organisms of interest, which can be based on its behaviour or genetics, and produce as a result a phylogenetic tree representing the evolutionary history of the studied organisms. This work describes the computer implementation of one of this methods, developed by Vladimir Minin and Marc Suchard, which provides not only the evolutionary history but also a breakdown of the transitions among the different organisms within the tree. What sets it apart from all different available methods is its characteristic of being analitical, not relying on simulations, which are subject to aproximation errors.

Orientadora : Profª. Drª. Cyntia M. T. Fadel Picheth / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa: Curitiba, 17/06/2016 / Inclui referências : f. 73-91 / Área de concentração: Análises clínicas / Resumo: As doenças diarreicas são um problema de saúde pública e uma das principais causas de morbidade e mortalidade em todo o mundo. Salmonella e Escherichia coli diarreogênicas (DEC) estão entre as principais causas de diarreia. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar geneticamente e determinar o perfil de resistência aos antimicrobianos de estirpes de Salmonella e DEC isoladas no estado do Paraná. As amostras foram isoladas de culturas de fezes de pacientes envolvidos em surtos ou casos esporádicos de diarreia, sendo composta por 46 estirpes de Salmonella identificadas bioquimicamente e 66 estirpes de DEC incluindo 38 E. coli enteropatogênicas atípicas (aEPEC), 19 E. coli enteroagregativas (EAEC), 4 E. coli produtoras de toxina Shiga (STEC), 3 E. coli de aderência difusa (DAEC), 1 E. coli enteropatogênica (tEPEC) e 1 E. coli enteroinvasora (EIEC) previamente caracterizadas através de PCR. As estirpes de Salmonella foram analisadas por PCR para a identificação do gênero e sorotipagem molecular. A subtipagem foi realizada através da eletroforese em campo pulsado (PFGE) e amplificação de múltiplos loci de fagos (MAPLT). As DEC foram analisadas utilizando PFGE, PCRMultiplex para a determinação do grupo filogenético e quanto à presença de 10 genes adicionais de virulência. O perfil de resistência aos antimicrobianos foi determinado pelo método de disco-difusão. As 46 estirpes de Salmonella foram molecularmente confirmadas quanto ao gênero e classificadas nos sorotipos Enteritidis (33 estirpes) ou Typhimurium (13 estirpes). A PFGE revelou um elevado coeficiente de similaridade (94,6%) entre Salmonella Enteritidis, e o perfil denominado PA/P1 foi compartilhado por 27 (81,8%) dessas estirpes. Duas estirpes de Salmonella Typhimurium foram não tipáveis por PFGE. As 11 restantes produziram 8 perfis de PFGE e 3 de MAPLT, indicando maior diversidade entre as bactérias deste sorotipo. Resistência a um ou mais antimicrobianos foi observada em 42 (91,3%) das estirpes, sendo resistência ao ácido nalidíxico a mais comum (39 estirpes, 84,8%). Os resultados indicam que Salmonella Enteritidis é o sorotipo predominante no estado do Paraná, e o perfil PA/P1/MI/R1 o mais frequentemente associado com casos esporádicos de diarreia e envolvido com 7 de 9 surtos notificados. O poder discriminatório do MAPLT foi menor que da PFGE. Entre os isolados de E. coli uma estirpe de EAEC foi não tipável por PFGE e 59 perfis distintos foram observados entre as 65 DEC remanescentes. Apenas 2 perfis de PFGE foram compartilhados entre aEPEC e 2 entre EAEC. Quanto à filogenia 23 (34,8%) estirpes foram classificadas no grupo B2, 19 (28,8%) no grupo A, 14 (21,2%) no grupo D e 10 (15,2%) no grupo B1. A presença de um ou mais genes adicionais de virulência foi detectada em 57 (86,4%) DEC sendo astA (47%), que codifica a toxina termoestável de EAEC1, e a adesina iha (34,8%) os mais frequentes. O gene codificador da citotoxina subtilase (subAB) não foi detectado em nenhuma das estirpes. Resistência a um ou mais antimicrobianos foi observada entre 45 (68,2%) estirpes sendo a resistência à ampicilina a mais frequente (51,5%) e 14 estirpes apresentaram multirresistência. Este trabalho traz informações importantes para a epidemiologia das doenças diarreicas na região. Palavras-chaves: Tipagem molecular, Salmonella, Escherichia coli diarreogênicas, PFGE, Filogenia. / Abstract: Diarrheal diseases are a major public health problem and a major cause of morbidity and mortality worldwide. Salmonella and diarrheagenic Escherichia coli (DEC) are among the main causes of diarrhea. The objectives of this study were to characterize genetically and determine the resistance profile to antimicrobials of Salmonella and DEC isolated in Paraná state. The samples were isolated from stool cultures of patients involved in outbreaks and sporadic cases of diarrhea, consisting of 46 Salmonella strains identified biochemically, and 66 strains DEC including 38 atypical enteropathogenic E. coli (aEPEC), 19 enteroaggregative E. coli (EAEC), 4 E. coli Shiga toxin producing (STEC), 3 diffuse adherence E. coli (DAEC), 1 enteropathogenic E. coli (tEPEC) and 1 enteroinvasive E. coli (EIEC) previously characterized by PCR. Salmonella strains were analyzed by PCR to identify the genus and for molecular serotyping. Subtyping was performed by pulsed field gel electrophoresis (PFGE) and multiple amplification of phage loci typing (MAPLT). DEC were analyzed using PFGE, PCR-Multiplex for determining the phylogenetic group, and for the presence of 10 additional virulence genes. The antimicrobial resistance profile was determined by disk diffusion method. The 46 strains of Salmonella were molecularly confirmed regarding the genus and classified in serotypes Enteritidis (33 strains) or Typhimurium (13 strains). PFGE revealed a high similarity coefficient (94.6%) among Salmonella Enteritidis, and the pattern PA / P1 was shared by 27 (81.8%) of these strains. Two Salmonella Typhimurium strains were non-typeable by PFGE. The remaining 11 produced 8 PFGE pattern and 3 MAPLT, indicating greater diversity among bacteria of this serotype. Resistance to one or more antimicrobials was observed in 42 (91.3%) of the strains, with resistance to nalidixic acid being the most common (39 strains, 84.8%). Results indicate that Salmonella Enteritidis is the serotype predominant in Paraná state, and the profile PA / P1 / M1 was the most often associated with sporadic cases of diarrhea and involved in 7 of 9 reported outbreaks. The discriminatory power of MAPLT was lower than the PFGE. Among E. coli isolates, 1 EAEC strain was not typeable by PFGE and 59 different profiles were observed among the 65 DEC remaining. Only 2 PFGE profiles were shared between aEPEC and 2 between EAEC. In regard to phylogeny, 23 (34.8%) strains were classified as B2, 19 (28.8%) in group A, 14 (21.2%) in group D and 10 (15.2%) in group B1. The presence of one or more additional virulence genes was detected in 57 (86.4%) DEC; astA (47%) encoding the heat-stable toxin EAEC1 and iha adhesin (34.8%) were more frequent. The gene encoding the subtilase cytotoxin (subAB) was not detected in any of the strains. Resistance to one or more antibiotics was observed in 45 (68.2%) strains, ampicillin resistance was the most common (51.5%); 14 strains showed multidrug resistance. This study provides important information for the epidemiology of diarrheal diseases in the region. Keywords: molecular typing, Salmonella, diarrheagenic Escherichia coli, PFGE, phylogeny.

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A sistemática deste grupo foi, por muito tempo, bastante controversa quanto à taxonomia e às relações filogenéticas dentro do gênero e deste com outros grupos de carrapatos. O estudo da morfologia do sistema reprodutor masculino de carrapatos, tem se mostrado valioso, principalmente quando da obtenção de informações sobre a biologia reprodutiva do animal, dos caracteres relevantes para a taxonomia e da filogenia do grupo, além da elucidação de como este sistema pode ser alvo de estudos toxicológicos e de controle de pragas urbanas e rurais. O presente trabalho então buscou: a) comparar a morfologia geral do sistema reprodutor masculino das espécies A. aureolatum, A. cajennense sl (sensu lato), A. sculptum e A. triste intra- e intergênero; b) comparar a histologia e o desenvolvimento deste sistema e das suas células germinativas nestas mesmas espécies; c) demonstrar a eficácia dos ésteres do ácido ricinoléico do óleo de mamona (Ricinus communis) sobre o morfosiologia do sistema reprodutor masculino de A. cajennense sl; e d) realizar análises cladísticas e filogenéticas utilizando dados morfohistológicos e moleculares aqui obtidos. Casais das espécies aqui estudadas foram infestados em coelhos, os machos foram coletados com mais de 12 dias de alimentação e tiveram seus sistemas reprodutores retirados para fixação e aplicação das técnicas histológicas, histoquímica, e de microscopia eletrônica de varredura. Além disso, foram realizadas extrações de DNA para amplificação e comparação dos genes 16S rDNA, ITS2 e COI para as análises filogenéticas. O sistema reprodutor masculino de carrapatos apresentou morfohistologia similar ao se comparar as espécies do gênero Amblyomma, com testículos pares de formato tubular (conectados ou não distalmente) ligados por ductos deferentes a uma glândula acessória multilobada. Foram observadas células germinativas em cinco estágios de desenvolvimento no adulto, sendo o último uma espermátide madura (sp V) com morfologia consideravelmente diferente entre as espécies. Os ésteres mostraram capacidade de alterar a morfofisiologia do sistema reprodutor masculino de A. cajennense sl, principalmente das espermátides imaturas, além de interferir na dinâmica de secreção da glândula acessória. O dendograma gerado mostra um possível agrupamento entre A. aureolatum e A. triste e entre estas espécies com A. sculptum. As análises moleculares mostraram distâncias genéticas relevantes entre as espécies, bem como proximidade entre A. aureolatum e A. triste. / The Amblyomma ticks have medical and veterinary importance due to its parasitism on vertebrate of economic interest, wildlife animals and even humans. The systematics of this group was for a long time quite controversial as a taxonomic level and phylogenetic relationships within the genus and this with other ticks groups. The study of the morphology of ticks’ male reproductive system has proven to be valuable, especially when obtaining information about the reproductive biology of the animal, relevant characters to taxonomy and phylogeny relationships of the group, in addition to the elucidation of how this system can be target of toxicological studies and control of urban and rural pests. This work then aimed to: a) compare the overall morphology of the male reproductive system of the species A. aureolatum, A. cajennense sl (sensu lato) and A. sculptum intra- and inter-genus; b) compare the histology and development of this system and their germ cells in these same species; c) demonstrate the effectiveness of esters of ricinoleic acid from castor oil (Ricinus communis) on morphophysiology of the male reproductive system of A cajennense sl; and d) performing cladistics and phylogenetic analyzes using morphohistological and molecular information contained herein. Couples of ticks species studied here were infested in rabbits as hosts, males were collected over 12 days of feeding and had their reproductive systems removed for fixation and the application of histological techniques, histochemistry and scanning electron microscopy. In addition, DNA extractions were carried out for amplification and comparison of genes 16S rDNA, ITS2 and COI for the phylogenetic analyzes. The male reproductive system of ticks showed similar morfohistology when comparing the species of the genus Amblyomma, with a pair of tubular testes (connected or not distally) attached by the vas deferens to a multilobed accessory gland. Germ cells were observed in five different stages of development in the adult, the latter being a mature spermatid (sp V) with different morphology of a substantial level between species. Esters showed ability to change the male reproductive system morphophysiology of A. cajennense sl mainly of immature spermatids, and interfere with the dynamics of secretion of the accessory gland. The dendogram shows a possible grouping of A. aureolatum and A. triste and between these species with A. sculptum. Molecular analysis showed significant genetic distances between species, as well as the proximity to A. aureolatum and A. triste. / FAPESP: 2012/02384-8

Made available in DSpace on 2015-07-16T02:04:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000472306-Texto+Completo-0.pdf: 801698 bytes, checksum: 626a3d4510251f50c8f5b4a071c6c979 (MD5) Previous issue date: 2015 / Insular populations have always been the subject of interest for ecological and genetic studies. The insular Cavia intermedia is one of the rarest mammals in the world, with an average census size of about 40 individuals, corroborated by an extremely low genetic diversity and effective population size (Ne). Here, we used restricted site-associated DNA sequencing (RAD-seq) to obtain genome wide sequence data of C. intermedia and its continental sister species, C. magna to study their molecular diversity and demographic history. We have generated approximately 10 millions of useable reads of 300 bp for 20 individuals each of both species. However, both using the Cavia porcellus draft genome as a reference or de novo approaches and applying stringent filters for quality and missing data, only about a hundred loci could be used. This final dataset generated widely different molecular diversity and divergence time values between methods of analyses, some compatible with the previous studies (e. g., Ne ~60 for C. intermedia) but some with significantly larger values. We suggest that to obtain a high quality and very informative dataset it would be necessary to significantly increase the sequence data as well as apply other assembly approaches. / Populações insulares sempre tem sido objeto de interesse para estudos genéticos e ecológicos. A espécie insular Cavia intermedia é um dos mamíferos mais raros no mundo, com um tamanho de censo populacional de aproximadamente 40 indivíduos, corroborado por uma diversidade genética e tamanho populacional efetivo (Ne) extremamente baixos. Aqui, nós usamos sequenciamento de DNA associado a sítios de restrição (no inglês, RAD-seq) para obter dados de sequencias ao longo do genoma de C. intermedia e sua espécie-irmã continental, C. magna, para estudar sua diversidade molecular e história demográfica. Nós geramos um total de 10 milhões de reads de 300 bp para 20 indivíduos de cada espécie. Entretanto, mesmo usando o genoma de Cavia porcellus como referência ou abordagem de novo e aplicando filtros rigoroso para qualidade e dados faltantes, apenas uma centena de loci puderam ser usados. Este conjunto final de dados gerou valores de diversidade molecular e tempo de divergência amplamente diferentes entre os métodos de análise, alguns compatíveis com estudos anteriores (e. g., Ne ~60 para C. intermedia) mas alguns com valores significativamente maiores. Nós sugerimos que para obter um conjunto de dados de alta qualidade e muito informativo seria necessário aumentar significativamente os dados de sequência bem como aplicar outras abordagens de montagem.