Droosphila willistoni é uma espécie pertencente ao subgênero Sophophora com origem e distribuição Neotropical. Esta espécie é um intrigante modelo biológico para diferentes pesquisas em genética evolutiva e de populações, evolução molecular e ecologia. Sua característica mais proeminente é a elevada ocorrência de polimorfismo cromossômico para inversões paracêntricas segregantes, sendo considerada por muitos especialistas como a espécie mais polimórfica do gênero Drosophila. O genoma da linhagem Gd-H4-1 de Drosophila willistoni, oriunda da Ilha Guadalupe (Caribe), foi sequenciado no Consórcio Drosophila 12 Genomes (2007). Nosso grupo de pesquisa do Laboratório de Drosophila da UFRGS é referência mundial no estudo da caracterização do polimorfismo cromossômico de Drosophila willistoni. A disponibilização do genoma desta espécie trouxe novos desafios e motivações para as análises envolvendo este organismo-modelo tão peculiar, especificamente no que concerne à gênese de suas inversões cromossômicas. O presente estudo visa delimitar, pela primeira vez, os pontos de quebra da inversão IIL-H do cromossomo II de Drosophila willistoni, na linhagem sequenciada Gd-H4-1, e na linhagem SG12.00 coletada no Uruguai e portadora da inversão IIL-H fixada. Esta delimitação é o primeiro passo para a subsequente caracterização molecular desta região, a fim de tentar inferir o possível mecanismo que originou esta inversão e as consequências genômicas que esta possa acarretar. A primeira análise comparou o padrão cromossômico do braço IIL entre a linhagem sequenciada Gd-H4-1 e o fotomapa de Drosophila willistoni, mostrando que o braço IIL da linhagem sequenciada apresenta os arranjos IIL-A e IIL-F fixados que o diferencia do arranjo do fotomapa. Dada a devida caracterização cromossômica da linhagem sequenciada, estabeleceu-se que esta seria o padrão para a análise dos pontos de quebra das inversões em Drosophila willistoni (Capítulo III, Tópico III.1). Para o estudo dos pontos de quebra da inversão IIL-H faz-se necessária a comparação destas regiões genômicas, entre a linhagem sequenciada padrão e outra linhagem de Drosophila willistoni que possua a inversão IIL-H fixada. Sendo assim, escolheu-se a linhagem SG12.00, a qual tinha seu padrão cromossômico caracterizado. Já o estabelecimento das diferenças do padrão cromossômico no braço IIL entre as duas linhagens foi obtido por cruzamentos recíprocos entre estas, mostrando que o braço IIL da linhagem SG12.00 difere do arranjo cromossômico da Gd-H4-1 pela ocorrência dos arranjos IIL-A, IIL-F e IIL-H fixados (Capítulo III, Tópico III.2). As análises acerca da montagem dos scaffolds do genoma do cromossomo II de Drosophila willistoni foram feitas a partir do estabelecimento de 18 sondas mapeadas fisicamente neste cromossomo da linhagem Gd-H4-1, por hibridação in situ não fluorescente. Adicionalmente, quatro sondas foram estabelecidas, uma para o braço cromossômico XL, uma para o cromossomo III, e duas para o braço cromossômico XR. Os resultados obtidos mudam a tradicional inferência dos Elementos de Muller respectivos aos braços IIL e IIR do cromossomo II de Drosophia willistoni, bem como mostram que a orientação dos scaffolds do braço cromossômico IIR estava invertida (Capítulo III, Tópico III.3 e Capítulo V). Para a delimitação dos genes flanqueadores dos pontos de quebra distal e proximal da inversão IIL-H de Drosophila willistoni foram executadas diferentes etapas de planejamento e estabelecimento de sondas gênicas e intergênicas, mapeadas fisicamente por hibridação in situ não fluorescente juntamente com a tentativa de delimitação dos pontos de quebra pela técnica da PCR. A delimitação do ponto de quebra proximal da inversão IIL-H foi mais laboriosa e complexa, mostrando que este ponto está envolvido com o reuso de uma sequência de aproximadamente 1.212 pb pelo ponto de quebra distal da inversão IIL-F, bem como a ocorrência da duplicação desta mesma sequência (Capítulo III, Tópico III.4). / Drosophila willistoni is a Neotropical species member of the Sophophora subgenus. This species is an interesting model organism for several researchers on evolutionary biology, population genetics, molecular evolution and ecology. This species is mainly characterized by its huge chromosomal polymorphism of paracentric segregating inversions, being considered by several experts as the most polymorphic Drosophila species. The genome of the Gd-H4-1 strain of Drosophila willistoni, collected in the Caribbean Guadaloupe Island, was sequenced by the Drosophila 12 Genomes Consortium (2007). Our research group at Drosophila Laboratory of the UFRGS, member of such Consortium, is worldwide recognized in the study of the chromosomal polymorphism of Drosophila willistoni. The availability of the Drosophila willistoni fully sequenced genome created new challenges and incentived the study of this special model organism, mainly respect to the genesis of its chromosomal inversions. For the first time, the present Thesis aimed to characterize detect and delineate the breakpoints of a chromosomal inversion in Drosophila willistoni - the IIL-H inversion in the Gd-H4-1 and in the Uruguayan SG12.00, a homozygous strain for the IIL-H inversion. This is the first step, for a further molecular characterization of this region, in order to reveal the possible mechanism that generated that inversion and the genomic consequences of this event. The first analysis here performed, compared the chromosomal banding pattern of the IIL arm with that of the sequenced Gd-H4-1 and those of the photomap of Drosophila willistoni, showing that IIL of the sequenced strain presents the IIL-A and IIL-F in homozygosis. Such characteristic differentiate Gd-H4-1 of the assumed standard arrangement. Considering the characterization of the sequenced strain, it was established that it should be considered as standard for the analysis of the breakpoints of the Drosophila willistoni inversions (Chapter III, Topic III.1). To determine the breakpoints of the IIL-H inversion, it was necessary to compare such regions with those of other strain of Drosophila willistoni, with the IIL-H inversion fixed in homozygosis, the Uruguayan strain SG12.00. The establishment of the precise difference between the chromosomal arrangements of the IIL arm of both strains was obtained through reciprocal crossings between them. It was observed that the IIL arm in the SG12.00 strain differ of that of the Gd-H4-1 strain, by the occurrence of the IIL-A, IIL-F e IIL-H fixed arrangements (Chapter III, Topic III.2). Analyses of the scaffolds assemblage of the chromosome II of Drosophila willistoni were performed through the use of 18 probes mapped by non-fluorescent in situ hybridization in the chromosomes of the Gd-H4-1 strain. Additionally, four other probes were hybridized, one in the XL chromosomal arm, one in the third chromosome and two in the XR arm. The results obtained in this study changed the traditional inference of the genic content of Muller Elements for the IIL and IIR chromosomal arms of Drosophia willistoni, and demonstrated that the orientation of the scaffolds of the chromosomal arm IIR was inverted (Chapter III, Topic III.3). To determine the genes flanking the distal and proximal breakpoints of the IIL-H inversion of Drosophila willistoni we followed several methodological steps. The first was the planning and the choice of probes of genic and intergenic sequences, and their physical mapping by non-fluorescent in situ hybridization and an attempt to define the breakpoints by PCR The delimitation of the proximal breakpoint of IIL-H was laborious and more complex, showing that this breakpoint is involved with the reuse of a 1.212 pb sequence by the distal breakpoint of the IIL-F invrsion, and is also involved with the duplication of this same sequence (Chapter III, Topic III.4).

Os elementos de transposição (TEs) são segmentos de DNA que têm a capacidade de mover-se e replicar-se dentro do genoma. Estão presentes em praticamente todos os organismos, compreendendo uma fração significativa do genoma dos mesmos. Duas classes de TEs são amplamente reconhecidas, os retrotransposons (classe I), que se transpõem por um intermediário de RNA, e os transposons (classe II) que usam DNA como intermediário direto da transposição. A diversidade, complexidade e ubiqüidade dos elementos transponíveis, a ampla variação fenotípica e molecular produzida em seus hospedeiros como conseqüência de sua transposição, assim como a transmissão horizontal da informação genética entre espécies indicam que essas seqüências desempenham uma importante função no processo evolutivo dos genomas, justificando a importância do seu estudo nos diversos organismos. O presente trabalho procurou explorar a história evolutiva de diferentes elementos de transposição em Drosophila visando contribuir para o entendimento do processo de co-evolução dessas seqüências com o genoma hospedeiro. Nosso principal foco foi investigar a evolução de retrovírus endógenos de Drosophila. Evidenciamos a ocorrência de um grande número de eventos de transmissão horizontal entre espécies. Muitos desses retrovírus podem ainda estar ativos e potencialmente serem agentes infecciosos, o que pode ajudar a explicar o grande número de eventos de transferência horizontal que encontramos. Investigamos também, a distribuição e evolução de uma família de transposons de DNA não autônomos, os quais podem ser considerados elementos do tipo MITEs (Miniature Inverted-repeat Transposable Elements). Nossas análises confirmaram que diferentes processos têm contribuído para a evolução e distribuição dos TEs nos genomas, como transmissão vertical, perda estocástica, polimorfismo ancestral, introgressão e transferência horizontal. / Transposable elements (TEs) are segments of DNA that have the ability to move and replicate within the genome. They are present in nearly all organisms, composing a significant fraction of their genomes. Two classes of TEs are widely recognized, the retrotransposons (class I) that transpose through a RNA intermediate and transposons (class II) that use DNA as a direct intermediate of transposition. The diversity, complexity and ubiquity of transposable elements, the extensive phenotypic and molecular variation produced in their hosts as a consequence of its transposition, as well as genetic horizontal transmission between species, indicate that TEs play an important role in evolution of genomes, substantiating the importance their study in different organisms. This study aimed to explore the evolutionary history of different transposable elements in Drosophila to contribute to the understanding of the co-evolution of these sequences with the host genome. Our main focus was to investigate the evolution of Drosophila endogenous retroviruses and we found several examples of horizontal transfer between species. Some of these retroviruses may still be active and are potentially infectious agents, which help to explain the high number of horizontal transfer events. We also investigate the distribution and evolution of a non-autonomous family of DNA transposons, which can be considered as MITEs (Miniature Inverted-repeat Transposable Elements). Our analyses confirm that several processes have contributed to the evolution and distribution of transposable elements in the genomes, such as vertical transmission, stochastic loss, ancestral polymorphism with independent assortment of copies during speciation, introgression and horizontal transfer.

A definição para abortamento é o término da gravidez antes de 24 semanas de gestação ou com peso fetal inferior a 500g. A incidência exata dos abortamentos não é conhecida devido à dificuldade em reconhecer concepções e perdas no início da gravidez. Abortamento Recorrente (AR) é definido por dois ou mais abortamentos consecutivos, sendo considerada uma enfermidade e não estando incluída entre os diferentes tipos de infertilidade. De todas as gestações reconhecidas, 25% resultam em abortamento sendo que, 5% dessas mulheres terão a experiência de ter dois abortamentos consecutivos e 1% terão três ou mais perdas. Em aproximadamente 50% dos casos de AR não é encontrada uma causa explicável, sendo então classificada como idiopática. Trombofilias consistem em desordens hemostáticas as quais levam a uma maior tendência a processos tromboembólicos, podendo também estar relacionadas a AR. O objetivo geral do presente trabalho é investigar mutações em genes relacionados a fenômenos de trombofilia em mulheres com duas ou mais perdas gestacionais. Nosso número amostral foi de 145 mulheres com no mínimo dois abortamentos consecutivos e 135 sem histórico de perdas gestacionais, oriundas do Hospital de Clínicas de Porto Alegre e do Hospital Fêmina. O DNA genômico foi obtido de amostra de sangue e de saliva. Os genótipos foram determinados através de real time PCR. As frequências encontradas dos alelos investigados no grupo de casos foram: 29,3% para o polimorfismo 677T do gene MTHFR (metilenotetrahidrofolato redutase), 1,0% para FVL (Fator V de Leiden) do gene FV, 0,4% para 20210A do gene FII (protrombina), 31,4% para -786C e 23,8% para 894T do gene eNOS (óxido nítrico sintase endotelial), as quais estão relacionados a trombofilias e têm sido associados a AR. Não encontramos diferenças estatisticamente significativas nas frequências genotípicas e alélicas dos polimorfismos estudados entre mulheres com AR e grupo controle. Também o hábito de fumar combinado à presença dos alelos de risco para as variantes aqui estudadas não parece ser determinante na enfermidade, mas o número de mulheres que relataram consumir álcool sugere que a substância pode estar relacionada à AR. Nossos dados não concordam com a proposição de que esses polimorfismos estejam relacionados com AR em nossa população. / The definition for abortion is the termination of pregnancy before 24 weeks of pregnancy or fetal weight less than 500g. The exact incidence of miscarriages is not known due to the difficulty in recognizing conceptions and losses at the beginning of the pregnancy. Recurrent Miscarriage (RM) is defined by two or more consecutive miscarriages, being considered an illness and is not included among the different types of infertility. Of all recognized pregnancies, 25% result in abortions and 5% of these women will have the experience of having two consecutive miscarriages and 1% has three or more losses. In approximately 50% of cases of RM is not found a cause that can be explained, and is then classified as idiopathic. Thrombophilias consist of haemostatic disorders which lead to a greater tendency to thromboembolic processes, and may also be related to the RM. The general objective of this study is to investigate mutations in genes related to the phenomena of thrombophilia in women with two or more miscarriages. Our sample size was 145 women with at least two consecutive miscarriages and 135 without a history of miscarriages, from the Hospital de Clínicas de Porto Alegre and the Hospital Fêmina. Genomic DNA was obtained from a sample of blood and saliva. The genotypes were determined by real time PCR. The observed frequencies of the polymorphisms investigated were: 29,3% to 677T MTHFR gene (methylenetetrahydrofolate reductase), 1,0% to FVL (Factor V Leiden) FV gene, 0,4% to 20210A FII gene (prothrombin), 31,4% to -786T and 23,8% to 894T eNOS gene (endothelial nitric oxide synthase), all of which are related to the thrombophilias and have been associated with RM. We found no statistically significant differences on genotypic and allelic frequencies studied polymorphisms between women with RM and control group. Also the habit of smoking combined with the presence of alleles of risk for the variants studied here does not seem to be the decisive factor in illness, but the number of women who reported consuming alcohol suggests that the substance is related to the RA. Our data do 7 not agree with the proposition that these polymorphisms are related with RM in our population.

Sisyrinchium micranthum Cav. est une espèce herbacée, l'une des rares du genre qui est décrite comme annuelle. On la trouve au Brésil dans les états du Rio Grande do Sul (RS), Santa Catarina (SC), Paraná (PR), São Paulo (SP) et Rio de Janeiro (RJ). Cette espèce montre une grande variabilité morphologique signalée dans plusieurs études, et différentes combinaisons de caractères morphologiques peuvent être observées dans la nature. Sur la base de ces combinaisons qui caractérisent les profils de plantes différentes, trois types morphologiques ont été décrits, CI, CII et CIII. Sisyrinchium micranthum a trois niveaux de ploïdie décrits dans la littérature à partir du nombre de base x = 8, 2n = 2x = 16, 2n = 4x = 32 et 2n = 6x = 48. Pour contribuer à la connaissance taxonomique, reproductive et évolutive de l’espèce, cette étude a considéré des caractéristiques génétiques et cytogénétiques de S. micranthum, ainsi que les aspects de la biologie de la reproduction. Pour étudier la structure des populations de S. micranthum dans le sud du Brésil, neuf marqueurs microsatellites ont été isolés à l'aide d'une banque génomique enrichie, et caractérisés dans une population diploïde. A partir de l'analyse de la variabilité génétique avec sept marqueurs pour 583 plantes de 14 localités d’échantillonnage de RS, SC et PR nous avons observé l'existence de populations possédant des individus à différents niveaux de ploïdie. Une origine autopolyploïde a été présumé pour ces polyploïdes. La diversité génique et allélique était à peu près similaire dans la plupart des populations. Le coefficient de consanguinité sur tous les loci a montré que les populations de S. micranthum ont présenté un excès des hétérozygotes (coefficient de consanguinité négative), mais les valeurs de FIS de populations individuelles variaient de -0,273 à 0,454. L'excès d'hétérozygotes peut être dû à un héritage polysomique des autopolyploïdes, ce qui contribue sensiblement à une hétérozygotie élevée. En outre, les populations sont très structurées. Les résultats de l'analyse cytogénétique montrent que la variabilité chez S. micranthum s’exprime aussi en termes d'organisation du génome. En ce qui concerne S. micranthum et les espèces proches S. laxum Otto ex Sims et S. rosulatum E.P. Bicknell, il a été démontré que l'ADNr 18S-26S varie en nombre de loci, avec une réduction importante chez les polyploïdes par rapport aux diploïdes, tandis que le locus 5S a montré une augmentation du nombre de signaux proportionnelle au niveau de ploïdie. Les données sur la taille du génome pour les trois espèces étudiées ont montré une tendance à la baisse du génome monoploïde (1Cx) chez les polyploïdes (« genome downsizing »), ainsi qu’une 18 faible variation inter et intraspécifique de la valeur C. En termes de la biologie de reproduction, l'autofécondation et l’allofécondation ont été observées chez cette espèce. En outre, il a été constaté que des croisements entre différentes catégories morphologiques de S. micranthum ont été possibles puisqu’ils ont abouti à la formation des fruits. De même, les données obtenues suggèrent aussi qu’il n’existe pas une barrière reproductive complète entre S. micranthum et S. laxum. La variabilité génétique de S. micranthum mise en évidence dans cette étude en termes de divergence génétique entre les populations et variation dans le nombre de loci d’ADNr probablement reflètent une relation complexe existante entre la polyploïdie et les aspects de la reproduction de l’espèce. / Sisyrinchium micranthum Cav. é uma planta herbácea, sendo uma das raras espécies do gênero que são descritas como anuais. No Brasil, sua distribuição ocorre ao longo dos estados do Rio Grande do Sul (RS), Santa Catarina (SC), Paraná (PR), São Paulo (SP) e Rio de Janeiro (RJ). A espécie apresenta ampla variabilidade morfológica relatada em vários trabalhos, sendo que diferentes combinações de aspectos morfológicos podem ser observadas na natureza. Baseando-se nessas combinações que caracterizam diversos perfis vegetais, três tipos morfológicos foram descritos, CI, CII e CIII. Sisyrinchium micranthum tem três níveis de ploidia descritos na literatura a partir do número básico x = 8, sendo eles 2n = 2x = 16, 2n = 4x = 32 e 2n = 6x = 48. A fim de contribuir para o conhecimento taxonômico, reprodutivo e evolutivo da espécie, neste trabalho foram investigadas características genéticas e citogenéticas de S. micranthum, assim como aspectos da biologia reprodutiva. Para estudar a estrutura populacional de S. micranthum no sul do Brasil, primeiramente, nove marcadores microssatélites foram isolados usando uma biblioteca genômica enriquecida, e caracterizados em uma população diploide. Posteriormente, a partir da análise da variabilidade genética com sete marcadores para 583 plantas de 14 localidades amostradas nos estados do RS, SC e PR observou-se a existência de populações com indivíduos de diferentes níveis de ploidia, e uma possível origem autopoliploide para os poliploides. As diversidades gênica e alélica foram aproximadamente semelhantes para a maioria dos acessos. O coeficiente de endogamia sobre todos os locos mostrou que S. micranthum apresentou um excesso médio de heterozigotos (valor de coeficiente de endogamia negativo), mas os valores FIS das populações individuais variaram de -0,273 a 0,454. O excesso de heterozigotos poderia ser esperado uma vez que autopoliploides apresentam herança polissômica, o que contribui substancialmente com uma heterozigosidade elevada. Além disso, as populações mostraram-se altamente estruturadas. Os resultados provenientes das análises citogenéticas, mostram que a variabilidade de S. micranthum está presente também em termos de organização do genoma. Considerando S. micranthum e as espécies relacionadas S. laxum Otto ex Sims e S. rosulatum E.P. Bicknell, foi possível verificar que o rDNA 18S-26S varia em número de locos, com notável redução dos mesmos em poliploides em comparação com os diploides, enquanto o loco 5S mostrou aumento proporcional no número de sinais conforme o aumento no nível de ploidia. Os dados relativos ao tamanho do genoma (Cx) para as três espécies estudadas mostraram uma tendência de redução do genoma de diploides para poliploides; e também uma pequena variação inter e intraespecífica com relação ao valor C. Em termos de biologia reprodutiva, foi registrada a ocorrência de autofecundação e fecundação cruzada para a espécie. Além disso, foi verificado que cruzamentos entre as diferentes categorias morfológicas de S. micranthum são compatíveis uma vez que resultaram na formação de frutos. Da mesma forma, os dados obtidos sugerem que S. micranthum e S. laxum não representam táxons totalmente isolados reprodutivamente. A variabilidade genética de S. micranthum encontrada no presente estudo em termos de divergência genética entre populações e de variação do número de locos de rDNA, possivelmente, reflete a complexa relação existente entre a poliploidia e os aspectos reprodutivos da espécie. / Sisyrinchium micranthum Cav. is an herbaceous plant, one of the rare species of the genus which is described as annual. In Brazil, its distribution occurs throughout the states of Rio Grande do Sul (RS), Santa Catarina (SC), Paraná (PR), São Paulo (SP), and Rio de Janeiro (RJ). The species has a wide morphological variability reported in several studies, and different combinations of morphological features can be observed in the wild. Based on these combinations that characterize various plant profiles, three morphological types have been described as CI, CII and CIII. Sisyrinchium micranthum has three ploidy levels described in the literature whose basic number is x = 8, 2n = 2x = 16, 2n = 4x = 32, and 2n = 6x = 48. To contribute to the knowledge on the taxonomy, reproduction and evolution of the species, this study investigated genetic and cytogenetic characteristics of S. micranthum, as well as aspects of reproductive biology. To study the population genetic structure of S. micranthum in southern Brazil, firstly, nine microsatellite markers were isolated using an enriched genomic library, and characterized in a diploid population. Later, from the analysis of genetic variability with seven markers for 583 plants of 14 sampled sites in the states of RS, SC and PR, populations with individuals of different ploidy levels were observed. An autopolyploid origin was presumed for these polyploids. The gene and allelic diversities were rather similar for most of the accessions. The inbreeding coefficient over all loci showed that S. micranthum exhibited an average excess of heterozygotes (negative inbreeding coefficient value), but the FIS values of individual populations ranged from -0.273 to 0.454. The heterozygote excess could be expected since autopolyploids present polysomic inheritance, which contributes substantially for a high heterozygosity. In addition, the populations were highly structured. The results from the cytogenetic analyses, demonstrated that the variability of S. micranthum is also present in terms of genome organization. Regarding S. micranthum and related species S. laxum Otto ex Sims and S. rosulatum E.P. Bicknell, it was verified that the 18S-26S rDNA varies in number of loci, with a notable reduction of the same in polyploids in relation to diploids, while 5S locus showed a proportional increase in the number of signals as increased ploidy level. The data on genome size (Cx) for the three species studied showed a genome downsizing from diploids to polyploids, and also a small inter and intraspecific variation with respect to the C-value. In terms of reproductive biology, selfing and outcrossing were recorded for the species. Furthermore, crossing between different morphological categories 20 of S. micranthum are compatible as resulted in the formation of fruits. Likewise, the data suggest that S. micranthum and S. laxum do not present complete reproductive isolation. The genetic variability of S. micranthum demonstrated in this study in terms of genetic divergence between populations and variation in rDNA loci number possibly reflect the complex relationship between polyploidy and reproductive aspects of the species.

O presente estudo analisa o problema da hereditariedade na atopia, abordando-a atrav~s da reatividade ao teste cutâneo de hipersensibilidade imediata, sem considerar quadro clínico de doença atópica. Foram escolhidos ao acaso 38 indivíduos reatores ao teste cutâneo e 24 não-reatores a esse mesmo teste. Posteriormente, aplicou-se o teste cutâneo nos familiares de 19 e de 29 graus de ambos os grupos, reatores e não reatores: 44 irmãos, 124 pais e 18 avos. Observou-se associação estatisticamente significante (p<O,OS) entre a presença de reatividade em pais e filhos, o que sugere aparticipaçao de um componente genético. O estudo mostra que a preval~ ncia de reatividade ao teste cutâneo é maior nos familiares de 19 e de 29 graus de indivíduos reatores do que em familiares de 19 e de 29 graus de indivíduos não-reatores. A análise da amostra corno um todo, sugere que o tipo je herança gen~tica mais provavelmente envolvido seja o poligênico ou rnultifatorial. Entretanto, a análise individual dos heredograrnas nao exclui a possibilidade de heterogeneidade genética. / The present study contemplates the heredity factor in atopy, studying it under the aspect of the reactivity to the cutaneous test of immediate hypersensitivity, not taking into account clinical manifestation of atopic disease. Thirty eight reactive people to the cutaneous test and 24 not reactive to the same test were chosen at random. Afterwards, the test was appl1. ed to 1 st and 2n d degree relatives of both groups (reactive and not reactive). It was observed a significant statistical association (p<O,OS) between the presence of reactivity in parents an children, suggesting the presence of a genetic factor. The study also shows that the prevalence of reactivity to the cutaneous test . st nd is larger 1n 1 and 2 degree relatives of reactive people than in the not reactive people. The analysis of the results as a whole suggests that the type of genetic inheritance more probably involved is a polygenic or multifactorial one. Genetic heterogeneity could not be discarded.

Os elementos transponíveis são conhecidos por possuírem a fascinante propriedade de mudarem de local dentro do genoma de suas espécies hospedeiras e mesmo de serem capazes de atravessar barreiras interespecíficas, invadindo novos genomas. Neste estudo, uma nova família de elementos transponíveis, denominada harrow, é descrita para a Superfamília hAT. Buscas por seqüências harrow foram realizadas em 65 espécies de Drosophilidae, sendo que a maior parte dessas espécies pertence a grupos Neotropicais do gênero Drosophila ou é cosmopolita. As seqüências harrow encontradas apresentam distribuições descontínuas ao longo do gênero Drosophila e apresentam altas similaridades entre si, inconsistentes com os tempos de divergência das espécies hospedeiras. Além disso, incongruências topológicas foram encontradas entre as filogenias de harrow e das espécies hospedeiras. Os resultados obtidos no presente estudo indicam que harrow provavelmente invadiu os genomas de seus hospedeiros por múltiplos eventos de transferência horizontal, os quais devem ter ocorrido entre espécies dos Trópicos do Novo Mundo. Estes resultados reforçam a visão de que eventos de transferências horizontais entre eucariotos são mais comuns do que se previa anteriormente. / Transposable elements are known for their amazing properties of moving from one place to another inside the genome of their host species, as well as, for their ability to cross species boundaries, invading new genomes. In this study, a new family of transposable elements, harrow, is described for the hAT Superfamily of DNA transposons. Searches for harrow sequences were conducted in 65 Drosophilidae species, mainly representing Neotropical and cosmopolitan group species from genus Drosophila. The obtained harrow sequences show a patchy distribution along the genus Drosophila and present high sequence similarities, which are inconsistent with the divergence times of the host species. Additionally, topological incongruities were found between harrow and host species phylogenies. The results obtained in this study indicate that harrow has probably invaded its host genomes through multiple horizontal transfer events, which should have occurred in Neotropical regions. These results support the growing view that horizontal transfers between eukaryotes are more common than they have been thought before.

Para o melhor entendimento da biologia de uma espécie ou população, faz-se necessária a análise detalhada das forças evolutivas que moldaram sua diversidade genética. Mecanismos evolutivos randômicos e direcionais devem ser entendidos separadamente e em sua interação para que uma interpretação mais acurada possa ser realizada. No que concerne a humanos, uma camada adicional de complexidade deve ser considerada: a cultura. No presente trabalho, aspectos da história evolutiva de populações nativas americanas são analisados levando em conta os efeitos da deriva genética, história demográfica e seleção natural sobre sua diversidade genética e estrutura de recombinação (desequilíbrio de ligação, DL). Adicionalmente, é realizada uma comparação direta entre a evolução cultural e a evolução biológica. O corpo principal da tese é composto por quatro artigos que visam de maneira geral ao entendimento desses fatores em populações humanas atuais, mas que, no contexto da presente tese, serão discutidos com foco nos ameríndios. Os resultados desses artigos podem ser resumidos como seguem: 1) Amorim et al. (2011) X-chromosomal genetic diversity and linkage disequilibrium patterns in Amerindians and non-Amerindian populations (Am J Hum Biol 23: 299-304). Os resultados deste trabalho revelam baixa diversidade genética no cromossomo X aliada à alta proporção de loci em DL em populações ameríndias, quando comparadas a grupos com ancestralidade genética distinta. A deriva genética seria o principal candidato a agente causal para o padrão observado. 2) Amorim et al. Detecting Genome-wide Signals of Human Adaptation to Tropical Forests in a Convergent Evolution Framework (manuscrito em preparação). Aqui analizaram-se SNPs distribuídos nos autossomos e no cromossomo X para a detecção de sinais de seleção positiva. Populações amazônicas e africanas vivendo na floresta tropical foram comparadas com outras que viviam em ambiente não-florestal. Os resultados apontam para a existência de seleção positiva especialmente sobre genes aparentemente relacionados à imunidade, fluxo de colesterol e altura corporal, entre outros. 3) Amorim et al., (2013) A Bayesian Approach to Genome/Linguistic Relationships in Native South Americans (PLoS ONE 8: e64099). Neste trabalho avaliou-se o ajuste de modelos demográficos, construídos a partir de classificações linguísticas, à diversidade genômica de populações da América do Sul. As análises revelam uma maior adequação da classificação proposta por Joseph Greenberg em 1987. De acordo com esse cenário, o ancestral comum dos principais grupos linguísticos da América do Sul teria uma idade de cerca de 3,1 mil anos e a separação mais recente entre esses grupos teria ocorrido há 2,8 mil anos, entre os Tupi e os Aruaque. Os resultados sugerem ainda que, neste contexto, línguas e genes apresentam taxa de evolução semelhante. 4) Amorim et al. Differing evolutionary histories of the ACTN3*R577X polymorphism among the major human geographic groups (manuscrito em preparação). Neste artigo a diversidade genética do gene ACTN3 e mais especificamente de sua variante funcional rs1815739 em populações ameríndias foi comparada às de outros continentes, revelando um cenário evolutivo que sugere que este gene foi alvo de seleção positiva no passado, mas atualmente o sinal desse processo foi apagado ou suavizado nas Américas. Esses resultados em conjunto sugerem que fatores biológicos seletivos e neutros foram ambos importantes durante o povoamento do Novo Mundo e destacam a importância de analisá-los em conjunto com características culturais, reconhecendo as peculiaridades de cada um e a interação entre eles. / For a better understanding of the biology of a species or population, it is necessary to analyze the forces that shaped its genetic diversity in detail. Neutral and selective evolutionary mechanisms should be interpreted independently and in their interaction for a better interpretation of facts. Regarding human evolution, an additional level of complexity should be considered: culture. In the present work, some aspects of the evolutionary history of Native American populations is considered in relation to the effects of genetic drift, demography, and natural selection upon their genetic diversity and recombination structure (linkage disequilibrium, LD). Additionally, a direct comparison between cultural and biological evolution is made. The nucleus of this Thesis is composed by four articles that aim at the understanding of the role of these factors in the evolution of extant human populations, but for the purposes of this Thesis they will be discussed with a main focus in Amerindians. The results of these articles can be briefly summarized as follows: 1) Amorim et al. (2011) X-chromosomal Genetic Diversity and Linkage Disequilibrium Patterns in Amerindians and non-Amerindian Populations (Am J Hum Biol 23: 299-304). The results of this work reveal low X-chromosomal genetic diversity and high proportion of loci in linkage disequilibrium when Amerindian populations were compared to other groups with a distinct genetic background. Genetic drift is the best candidate for generating the observed pattern. 2) Amorim et al. Detecting Genome-wide Signals of Human Adaptation to Tropical Forests in a Convergent Evolution Framework (manuscript in preparation). Here a positive selection analysis of autosomal and X-chromosomal SNPs was conducted. Amazonian and African tropical forest populations were compared to those living outside forests. The results suggest the action of positive selection especially upon genes related to immunity, cholesterol cellular flux and body height, among others. 3) Amorim et al., (2013) A Bayesian Approach to Genome/Linguistic Relationships in Native South Americans (PLoS ONE 8: e64099). In this work, we tested the fit of current genomic South Amerindian diversity to demographic models based on linguistic classifications. The analyses revealed a better fit of the classification proposed by Joseph Greenberg in 1987. According to this scenario, the common ancestor of the main South American linguistic groups would have an age of circa 3.1 thousand years before present (BP) and the most recent fission between these groups would be that of the Tupí and Arawakan at 2.8 thousand years BP. The results also suggest that, in this context, language and genes evolve at a similar pace. 4) Amorim et al. Differing evolutionary histories of the ACTN3*R577X polymorphism among the major human geographic groups (manuscript in preparation). The genetic diversity of the ACTN3 gene, and more specifically of its functional variant rs1815739 in Amerindian populations was compared to these of other continents, revealing an evolutionary scenario that suggests that this gene might have been a target of positive selection in the past; currently however, the signal of this process was erased or smoothed in the Americas. These results suggest that selective and neutral biological evolutionary factors were important during the settlement of the New World and highlight the importance of analyzing them together with cultural characteristics, considering their peculiarities and the interaction between them.

A presente pesquisa tem como principal objetivo desvelar a ação pedagógica do professor, verificando se este compreende o processo de desenvolvimento cognitivo do adolescente como construção de estruturas formais que acontecem através da ação do sujeito, em interação com o meio; observando, também, o desdobramento dessa interação em sala de aula. O estudo foi desenvolvido com base na Epistemologia Genética de Jean Piaget e de autores seguidores de sua teoria. Pensando numa educação que visa ao desenvolvimento das estruturas cognitivas do sujeito, especificamente das estruturas formais, estudamos, neste trabalho, as características do pensamento do adolescente. Para a realização da pesquisa, contamos com a observação em sala de aula e a entrevista semi-estruturada com professores e alunos, o que possibilitou a coleta do material empírico para a análise do conteúdo. Desse modo, foi possível identificar a ação pedagógica e a epistemologia subjacente à prática docente, e verificar se esta está contribuindo para a melhoria do pensamento hipotético-dedutivo. / The aim of this research is to analyze if the high school teachers understand the cognitive development process of teenager. The cognitive development process works as a construction that happens through the interaction of the subject’s actions with the environment. This research also studied how this interaction happens into the classroom. The research settles its background on Jean Piaget’s genetics epistemology theory and authors who followed his studies. The education aims the development of the subject’s cognitive structures, specifically of the formals structures, and the teenager’s thought characteristics. The empirical material for the analysis of the content was gathered trough the observation into the classroom and semi-structured interviews with teachers and students. The research helped contributing with the identification of the pedagogical action and the underlying epistemology to this docent practice, and to check if it is contributing to improve the hypothetical deductive thought.

Resumo não disponíveis

Aechmea subgênero Ortgiesia apresenta 17 espécies, distribuídas no sul e sudeste do Brasil, Argentina, Paraguai e Uruguai. São espécies epífitas, rupícolas ou terrestres, ocorrendo desde o nível do mar até altas altitudes. Ortgiesia é um grupo característico da Mata Atlântica, região considerada um dos centros de diversidade para a família Bromeliaceae. O relacionamento interespecífico em Ortgiesia é pouco compreendido, assim como a distribuição da diversidade genética entre e dentro das espécies. Com o objetivo de contribuir para o entendimento dos processos responsáveis pela diversificação em Ortgiesia e pelo padrão de distribuição da variação genética, o presente estudo foi realizado, sendo dividido em quatro capítulos. No capítulo II o relacionamento interespecífico de Ortgiesia foi investigado utilizando marcadores moleculares AFLP (“Amplified Fragment Length Polymorphisms”). A evolução de caracteres morfológicoschave foi acessada, e padrões biogeográficos e a importância da hibridação para a evolução do subgênero foram discutidos. Três grupos genéticos principais de espécies proximamente relacionadas foram detectados, que de uma maneira geral puderam ser caracterizados pela cor das flores. Cor de pétala foi confirmada como um bom caratere taxonômico a ser usado na distinção de espécies dentro de Ortgiesia, enquanto tipo e forma da inflorescência mostrou-se homoplásico. O sul da Mata Atlântica foi considerado o centro de diversidade para Ortgiesia enquanto hibridação parece ser um fator importante na evolução do grupo. No capítulo III a diferenciação genética entre espécies de Ortgiesia com pétalas amarelas foi investigada, usando marcadores plastidiais e o gene nuclear phyC. Compartilhamento de haplótipos foi observado tanto no genoma nuclear como no plastidial. Os resultados sugerem que eventos de hibridação e separação incompleta das linhagens (polimorfismo ancestral) podem ser responsáveis pelo compartilhamento de haplótipos entre as linhagens de Ortgiesia. Ainda, nesse capítulo, áreas com maior diversidade genética foram identificadas no norte do estado de Santa Catarina, que podem ser consideradas como de grande valor evolutivo e conservacionista. Locos de microssatélites para o gênero Aechmea foram isolados pela primeira vez, conforme artigo no capítulo IV, com o objetivo de investigar aspectos da diversidade e estruturação genética de A. caudata e espécies relacionadas. Dez locos foram caracterizados, apresentando alta variação genética. Esses locos também amplificaram com sucesso em outras 21 espécies de bromélias, pertencentes a 12 gêneros, mostrando que serão úteis em estudos com inúmeros membros de Bromeliaceae. No capítulo V foi investigada a estruturação genética em populações de A. calyculata usando marcadores plastidiais, o gene nuclear phyC e microssatélites nucleares. Os resultados detectaram forte estruturação genética entre populações localizadas na Floresta Ombrófila Densa e na Semidescídua. A Mata de Araucária, que separa essas duas formações florestais no sul do Brasil, foi considerada como barreira ao fluxo gênico entre as populações de A. calyculata. A partir dos resultados encontrados na presente tese, foi observada, de uma maneira geral, baixa diferenciação genética interespecífica no subgênero Ortgiesia, apesar do uso de diferentes marcadores moleculares. Esse padrão pode ser explicado pela recente diversificação das linhagens do subgênero, aliado a retenção de polimorfismo ancestral e a ocorrência localizada de eventos de hibridação. O isolamento geográfico e de habitat foram identificados como os principais fatores da diversificação em Aechmea subgênero Ortgiesia. / Aechmea subgenus Ortgiesia presents 17 species distributed in south and southeastern Brazil, Argentina, Paraguay, and Uruguay. They are epiphytes, lithophytes, or terrestrials, occurring from sea level to high altitudes. Ortgiesia is a characteristic group from the Brazilian Atlantic rainforest, which is considered one of the diversity centers of family Bromeliaceae. The interspecific relationships in Ortgiesia are poorly understood, as well as the distribution of genetic diversity within and among species. With the objective to contribute to the understanding of the processes underlying the diversification in Ortgiesia and the patterns of genetic diversity distribution, the presented study was conducted and divided in four chapters. In chapter II the interspecific relationships in Ortgiesia were investigated using AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphisms) molecular markers. The evolution of key-morphological characters was examined and their taxonomic value discussed. We also discussed biogeographical patterns as well as the importance of hybridization for Ortgiesia evolution. Three main genetic groups were recovered, which could at broad scale be characterized by flower color. Petal color seems to be a good taxonomic character to be used to distinguish Ortgiesia species, while inflorescence type and shape were homoplasic. The southern region of Atlantic rainforest was considered the center of diversity for Ortgiesia and hybridization may have played an important role during the diversification of this group. At chapter III genetic differentiation of yellow flowered Ortgiesia species was investigated by using plastid markers and the nuclear gene phyC. The sharing of haplotypes was observed in both plastid and nuclear genomes. The results suggest that hybridization events and incomplete lineage sorting may be responsible for the haplotype sharing between Ortgiesia lineages. Still, in this chapter we identified areas with high genetic diversity as located at northern Santa Catarina state, which may be considered of conservation and evolutionary value. Microsatellite loci for genus Aechmea were isolated for the first time as described in the chapter IV, aiming to investigate genetic diversity and structure of A. caudata and related species. Ten loci were characterized, showing high genetic variation. These loci also amplified in other 21 bromeliads species, belonging to 12 genera, showing that they can be useful as well in other taxa of Bromeliaceae. In the chapter V the genetic structure of A. calyculata populations was assessed using plastid markers, phyC gene, and nuclear microsatellites. The results detected strong genetic differentiation between populations located at the ombrophilous and semi-deciduous forest. Araucaria forest, which separates these two forest formations in south Brazil, was considered as a barrier to gene flow between A. calyculata populations. The results obtained in the presented thesis showed shallow genetic interspecific differentiation in subgenus Ortgiesia, despite the use of different molecular markers. This pattern could be explained by the recent divergence of the lineages, allied to the persistence of ancestral polymorphism and localized hybridization events. Geographical and habitat isolation were identified as the main factors triggering the diversification process in Aechmea subgenus Ortgiesia.