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Análise genética e funcional de genes relacionados à captação de sideróforos em Bradyrhizobium elkanii / Functional and genetics analysis of siderophore-uptake genes in Bradyrhizobium elkanii

Silveira, Adriana Ambrosini da January 2009 (has links)
Embora o ferro seja um dos elementos mais abundantes na crosta terrestre, somente uma pequena fração está disponível para ser utilizada pelos organismos vivos. A solubilidade do ferro em solos com pH neutro é muito baixa, aproximadamente 10-18 M. Em condições de baixa disponibilidade de ferro, diversos microrganismos podem produzir e excretar sideróforos, quelantes orgânicos de baixo peso molecular envolvidos na solubilização e seqüestro de Fe3+. A captação de ferro é fator limitante para a fixação biológica do nitrogênio, uma vez que esse elemento está diretamente envolvido em moléculas como a nitrogenase, leg-hemoglobina, ferredoxina e citocromos. Enquanto microrganismos de vida-livre, os rizóbios devem ser capazes de solubilizar ferro e competir por ele no solo. As bactérias pertencentes ao gênero Bradyrhizobium são de grande relevância agronômica devido à capacidade de fixar nitrogênio em simbiose com diversas leguminosas, especialmente a soja [Glycine max (L.) Merrill]. B. japonicum and B. elkanii são duas espécies capazes de nodular soja e quatro estirpes são comumente utilizadas como inoculantes no Brasil: B. elkanii SEMIA 587 e SEMIA 5019 e B. japonicum SEMIA 5079 e SEMIA 5080. Os genes fegA e fhuA, relacionados à síntese de proteínas de membrana transportadoras do complexo Fe3+ - sideróforo já foram identificados em B. japonicum 61A152 e Rhizobium leguminosarum, respectivamente. Ao contrário de B. japonicum, nada se conhece sobre esses genes na espécie B. elkanii. No presente trabalho foram analisadas a habilidade em produzir sideróforos e a presença de genes relacionados à síntese de proteínas receptoras do complexo Fe3+ - sideróforo entre diferentes estirpes de Bradyrhizobium. Uma porção do gene fhuA de B. elkanii foi isolada e apresentou um elevado grau de conservação com outros genes relacionados à captação de sideróforos em diferentes bactérias. Experimentos de Southern-blot demonstraram que existe apenas uma cópia do gene fhuA, e nenhuma do gene fegA, no genoma da estirpe SEMIA 587 de B. elkanii. Através do tradicional método CAS, a capacidade de produzir e captar sideróforos in vitro foi confirmada entre as estirpes de B. elkanii utilizadas como inoculantes comerciais no Brasil. As linhagens de B. japonicum, entretanto, mesmo possuindo receptores de membrana específicos para sideróforos, não são capazes de se multiplicar em meio de cultura deficiente em ferro. Tais resultados indicam a possibilidade de diferenças significativas quanto ao sistema de captação de ferro entre tais estirpes. Estudos que confirmem a função do gene fhuA estão sendo conduzidos para verificação da viabilidade fenotípica de B. elkanii mutante para esse gene. / Although iron is one of the most abundant elements in Earth, only one small fraction is available to be used by living organisms. The solubility of iron in soils with neutral pH is very low, approximately 10-18 M. During iron deficiency, many microorganisms can produce and excrete low molecular weight organic chelators termed siderophores involved in the solubilization and sequestration of Fe3+. The iron uptake is a limiting factor for the biological nitrogen fixation as iron is directly involved in many molecules that are essential to this process, like nitrogenase, leg-hemoglobin, ferredoxin and cytochrome. While free-living microorganism, rhizobia should be able to solubilize iron and compete for it in soil. Bacteria belonging to the genus Bradyrhizobium are of enormous agricultural value since they are able to fix atmospheric nitrogen in symbiosis with several leguminous plants, especially soybean [Glycine max (L.) Merrill]. B. japonicum and B. elkanii strains are two species capable of nodulate soybean, in which four strains are commonly used as inoculant in Brazil: B. elkanii SEMIA 587 and SEMIA 5019 and B. japonicum SEMIA 5079 and SEMIA 5080. In B. japonicum 61A152 and Rhizobium leguminosarum fegA and fhuA genes, which are involved in the synthesis of membrane Fe3+-siderophore uptake proteins were already identified, respectively. In the opposite, almost nothing is known about these genes in B. elkanii species. In this work the siderophore production ability and the presence of genes related to the membrane Fe3+- siderophore uptake were analyzed in several Bradyrhizobium strains. A B. elkanii fhuA DNA region was isolated and it presented a high level of homology with others siderophore uptake related genes from different bacterial species. Southern blot experiments shown that there is a single fhuA gene copy in the B. elkanii SEMIA 587 genome, and no fegA gene was identified in this genome. Through the traditional CAS methodology, the siderophore production and uptake in vitro activities were demonstrated in the B. elkanii strains used as inoculant in Brazil. B. japonicum strains, however, although having siderophores specific membrane receptors, were not able to growth in a medium lacking iron. Such results indicated that significant differences concerning iron uptake system might exist between these two bacterial species. Studies to confirm fhuA gene function are under way aiming to verify the phenotypic viability of B. elkanii fhuA mutants.
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Redes neurais artificiais aplicadas no reconhecimento de regiões promotoras em bactérias Gram-negativas

Silva, Scheila de Ávila e 19 December 2011 (has links)
A região promotora é uma sequência de DNA localizada anteriormente à uma região codificante e é responsável por iniciar o processo de transcrição. Deste modo, atua como um elemento regulador. O estudo da regulação da expressão gênica auxilia na compreensão da maquinária vital dos seres vivos, no conhecimento sobre a funcionalidade dos genes em diferentes espécies, na resposta celular frente às mudanças ambientais, entre outras questões. Embora os métodos computacionais para a predição de genes possuam uma boa acurácia o mesmo não é conseguido para os promotores. Esta dificuldade se deve ao tamanho reduzido do promotor e ao padrão pouco conservado, o que gera resultados com alto número de falsos positivos. Esta tese teve como objetivo a utilização de Redes Neurais Artificiais na predição, caracterização e reconhecimento de promotores de bactérias Gramnegativas. Diferente de outros trabalhos, a predição realizada não foi limitada apenas aos promotores dos genes constitutivos; foi realizada também para as demais classes de sequências promotoras. Além da abordagem clássica utilizando a composição de nucleotídeos foram empregados os valores de estabilidade da sequência. De modo a otimizar o aprendizado da Rede Neural e implementar uma ferramenta própria para a predição de promotores, foram extraídas regras de inferência (baseadas no conhecimento produzido durante o treinamento da rede) que foram ponderadas e implementadas em uma nova ferramenta, chamada BacPP. Até o presente, os resultados obtidos com o BacPP foram satisfatórios e comparáveis com a literatura. Os valores de exatidão obtidos com o BacPP para os fatores σ24, σ28, σ32, σ38, σ54 e σ70 de E. coli foram, 86,9%; 92,8%; 91,5%; 89,3%; 97,0%; 83,6%, respectivamente. Quando a ferramenta foi aplicada em promotores pertencentes a outras bactérias Gram-negativas, a exatidão geral foi de 76%. Considerando a importância da predição de promotores e a ausência de banco de dados com informações para outras bactérias, implementou-se o IntergenicDB, um banco de dados com diversas informações sobre as sequencias intergênicas e o valor de classificação destas para os diferentes fatores σ bacterianos, conforme os resultados obtidos com o BacPP. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-17T12:01:02Z No. of bitstreams: 1 Tese Scheila de Avila e Silva.pdf: 5973071 bytes, checksum: f889c78c177d3610ab61727477ea5cfc (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-17T12:01:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Scheila de Avila e Silva.pdf: 5973071 bytes, checksum: f889c78c177d3610ab61727477ea5cfc (MD5) / The promoter region is located some few base pairs before a coding region. It is responsible for initiating gene expression process, thus, it can plays a regulatory role. The study about gene expression regulation can assist mainly in the comprehension of complex metabolic network presented by several organisms and cellular answer considering the environment changes. The computational methods to gene prediction have a good accuracy, but this is not achieved in promoter prediction. This difficulty occurs because of the length of the promoter and its degenerate pattern. Those features can explain results with a great number of false positives present in the literature. The present thesis has as its main goal the neural networks applied to Gram-negative promoter prediction, recognition and characterization. Beside the classical approach with the nucleotides of the sequence, the prediction was also made by using stability values. Aiming at developing a own tool for bacterial promoter prediction, the rules extraction was carried out and the results were weighted and implemented. This tool, named BacPP, presents results comparable with the related literature. Currently, the BacPP specific accuracy for σ24, σ28, σ32, σ38, σ54 and σ70 were 86,9%; 92,8%; 91,5%; 89,3%; 97,0%; 83,6%, respectively. Furthermore, when challenged with promoter sequences belonging to other enterobacteria BacPP maintained 76% accuracy overall. Currently, there is no databases dedicated for other Gram-negative promoter than E.coli. For this reason, IntergenicDB was modeled and implemented. This database was projected to collect several pieces of information about the sequences and the organisms to which they belong and, the classification results originated from BacPP for each sequence.
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Código de barra de DNA de mamíferos neotropicais, e sua aplicação em estudos ecológicos de carnívoros

Figueiró, Henrique Vieira January 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2013-08-07T19:12:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000424184-Texto+Completo-0.pdf: 1198251 bytes, checksum: 5d2facf89d08e6d64c8ae6c201a342f7 (MD5) Previous issue date: 2010 / Since 2003 the use of a standardized molecular marker for species identification has emerged as a practical solution for a great variety of biodiversity surveys and other applications. In the, literature the list of examples of hidden diversity uncovered through this technique increases continuously. The present study proposes the use of a molecular approach for species identification of dietary contents of four species of Neotropical wild cats (Leopardus tigrinus, L. geoffroyi, L. wiedii and Puma yagouaroundi), and includes a more detailed comparison of the food habits of L. tigrinus and L. geoffrayi. We were able to identify 59% of our samples at species level, and to classify the unidentified ones into well-supported clusters, which revealed the likely diversity of species sampled in the area, even without proper taxonomic identification. The identified taxa were Cavia magna, Mus musculus, Sooretamys angouya, Oligoryzomys nigripes, Rattus rattus, Oxymycterus quaestor, Oxymycterus sp., Akodan paranaensis and Akodon azarae. Five other clusters were identified which did not match any of the reference species in our database. These groups likely correspond to species-level taxa that are either undescribed or not known to occur in the sampled region. This result highlights the potential for application of this technique to the dietary content of predators to inventory the diversity of their prey, including the possibility of discovering currentiy unknown taxa. The comparative ecological analysis of L. geoffroyi and L. tigrinus showed a strong pattern of dietary specialization for both species and a weak niche overlap between them. Considering that the detailed identification of prey items from these species has been historically difficult on the basis of traditional methods, the results obtained here illustrate the usefulness of this approach to perform a more indepth comparision of the diet of thse felids, making it possible to gain a better understanding of their ecological interface in areas of sympatry in southern Brazil. / Desde 2003 o uso de um marcador molecular para identificação de espécies surgiu como uma solução plausível para uma grande variedade de pesquisas da biodiversidade. Na literatura, o número que trabalhos que conseguiu observar padrões de diversidade desconhecidos aumenta cada vez mais. O presente estudo propõe a utilização de uma abordagem molecular para a identificação de espécies de roedores encontradas no trato digestivo de quatro espécies de gatos selvagens neotropicais (Leopardus tigrinus, L. geoffroyi, L. wiedií e Puma yogouaroundil, e realizar uma comparação entre os hábitos alimentares de L. tigrinus e L. geoffroyi. Fomos capazes de identificar 59o/o das nossas amostras em nível de espécie, e separar os itens não identificados em agrupamentos, através de uma análise de distância, que tornou possível evidenciar a diversidade de espécies amostradas, mesmo sem uma identificação taxonômica precisa. Os táxons identificados foram Cavia mogna, Mus musculus, Sooretamys angouya, Oligoryzomys nigripes, Rottus rattus, Oxymycterus quaestor, Oxymycterus sp., Akodon paranaensis e Akodon azoroe. Além disso, cinco outros agrupamentos foram identificados, não correspondendo a qualquer das espécies amostradas. Estes grupos provavelmente correspondem a táxons de nível específico, possivelmente não descritos ou não reconhecidos como ocorrentes na região investigada. Este resultado salienta o potencial da aplicação desta técnica ao conteúdo da dieta de predadores para inventariar a diversidade de suas presas, inclusive com a possibilidade de descoberta de formas ainda desconhecidas. A análise ecológica comparativa de L. tigrínus e L. geoffroyi evidenciou um forte padrão de especialização da dieta para ambas as espécies e uma fraca sobreposição de nicho entre elas. Tendo em vista que a identificação detalhada de presas destas espécies tem se mostrado historicamente muito difícil, com base em métodos tradicionais, os resultados aqui obtidos ilustram a utilidade deste método para que se possa efetuar uma comparação aprofundada da dieta destes predadores, viabilizando uma melhor compreensão de sua interface ecológica em áreas de simpatria no sul do Brasil.
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Estrutura populacional e história filogeográfica da toninha (Pontoporia blainvillei)

Santos, Elenara Verás dos January 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2013-08-07T19:13:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000437736-Texto+Completo-0.pdf: 1457817 bytes, checksum: bdde27fe7d092198d722bf49a1924aa8 (MD5) Previous issue date: 2011 / Franciscana (Pontoporia blainvillei) is the only extant representative of the Pontoporiidae family. This species occurs along the Atlantic coast of South America from Itaunas, Espirito Santo in Brazil to Golfo Nuevo, Valdes Peninsula in Argentina. The most important threat to the species is the accidental by-catch that in some places reached the number of 1000 related events per year. In recent years an increasingly number of studies had revealed the existence of considerable genetic variation along the geographical distribution of P. blainvillei. In this study, looking to collaborate towards a better comprehension of such existing structure, we analyzed new molecular data, including the sequencing of mitochondrial DNA control region and 11 microsatellite loci from 253 individuals along the Brazilian, Uruguayan and Argentine coast. For the mitochondrial DNA analysis, we added sequences previously deposited in GenBank, totalizing 512 sequences. Results obtained based on the two molecular markers revealed a clear differentiation of the species in three main groups: (1) Rio de Janeiro / Espirito Santo, (2) Sao Paulo and north of Santa Catarina, and (3) south of Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Uruguay and Argentina. The study also shows alarming estimates in reference to the effective size of some populations, mainly from Rio de Janeiro/Espirito Santo which will probably reflect on its conservation status. These results supports the definition of the four management areas (Franciscana Management Area - FMAs) previously suggested by Secchi and associates in 2003, and point out the importance of this definition to the conservation of the genetic diversity of the species. / A toninha, Pontoporia blainvillei é o único representante atual da família de odontocetáceos Pontoporiidae. Esta espécie ocorre ao longo da costa atlântica da América do Sul, entre Itaúnas, Espírito Santo e o Golfo Nuevo, Península Valdés, Argentina. A principal ameaça à espécie são as capturas acidentais em redes de pesca, que em algumas localidades chegaram a atingir o número de 1000 capturas anuais. Nos últimos anos, um número crescente de estudos tem revelado a existência de variações genéticas consideráveis ao longo da distribuição geográfica de P. blainvillei. Visando colaborar para uma melhor compreensão dessa estruturação existente, novas informações moleculares foram analisadas, incluindo o sequenciamento da região controladora do DNA mitocondrial e 11 loci de microssatélites de 253 indivíduos ao longo da costa brasileira, uruguaia e argentina. Para as análises do DNA mitocondrial foram incluidas sequências previamente depositadas no GenBank, totalizando 512 sequências. Os resultados obtidos a partir dos dois marcadores moleculares revelam uma clara diferenciação da espécie em três grupos principais: 1) Rio de Janeiro/Espírito Santo, 2) São Paulo/Paraná e norte de Santa Catarina, e 3) Sul de Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Uruguai e Argentina. O estudo também apontou estimativas preocupantes no que se refere ao tamanho efetivo de algumas populações, em especial à do Rio de Janeiro/Espirito Santo e consequentemente ao seu status de conservação. Os resultados corroboram a definição das quatro áreas de manejo (Franciscana Management Areas – FMAs) previamente sugeridas por Secchi e colaboradores em 2003, e ressaltam a importância desta definição para a Conservação da diversidade genética da espécie.
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Rastreamento genético do carcinoma medular de tireóide: identificação de mutações no protooncogene "ret"

Puñales, Márcia Khaled January 2000 (has links)
O carcinoma medular de tireóide (CMT) é responsável por 5 a 8% dos tumores malignos da tireóide, ocorrendo na forma esporádica (80%) ou hereditária (20%). O CMT hereditário é uma doença autossômica dominante, maligna, de difícil diagnóstico clinico-laboratorial precoce e de alta mortalidade, podendo apresentar-se como componente das síndromes de Neoplasia Endócrina Múltipla (NEM 2A e 2B) ou Carcinoma Medular de Tireóide Familiar (CMTF) ou outras formas (famílias não incluídas nas formas anteriores). A síndrome genética NEM 2A se caracteriza por CMT (95%), feocromocitoma (30-50%) e hiperparatireoidismo (10-20%). De acordo a alguns autores e baseando-se na apresentação clínica, a síndrome NEM 2A foi subdividida em 3 subtipos fenotípicos; 1) NEM 2A(1), que consiste no acometimento pelos 3 componentes da síndrome (CMT, feocromocitoma e hiperparatireoidismo), 2) NEM 2A(2), que consiste no acometimento por 2 componentes da síndrome (CMT e feocromocitoma) e 3) NEM 2A(3), que consiste no acometimento por 2 componentes da síndrome (CMT e hiperparatireoidismo). A síndrome NEM 2B se caracteriza pela presença de CMT (90%), feocromocitoma (45%), ganglioneuromatose intestinal (100%) e hábitos marfanóides (65%). O CMTF, consiste na presença de CMT isolado em pelo menos 4 membros da mesma família e as outras formas hereditárias consistem no acometimento de 2 ou 3 membros da família com CMT, sem a presença de feocromocitoma ou hiperparatireoidismo até o momento do rastreamento. Diferentes mutações no proto-oncogene rei foram identificadas como responsáveis pelo CMT e estudos recentes sugerem uma correlação entre o genótipo-fenótipo, podendo existir uma variabilidade grande de síndromes clínicas associadas as diferentes mutações, ou seja, indivíduos com um determinado tipo de mutação tem uma probabilidade maior ou menor de apresentar um determinado componente da síndrome. Visto que o CMT é uma doença autossômica dominante, maligna e de alta mortalidade, a aplicação do rastreamento genético para o manejo adequado da hereditariedade do CMT é de extrema importância, já que o diagnóstico precoce determina a conduta e o prognóstico no indivíduo afetado e em seus familiares. O presente estudo teve como objetivo a análise molecular do protooncogene ret no CMT e avaliar uma possível correlação entre as mutações identificadas e os diferentes fenótipos nos indivíduos afetados e seus familiares. Foram selecionadas para estudo molecular 21 famílias com diagnóstico íiistopatológico de CMT, provenientes de diferentes localidades e encaminhados aos ambulatórios de endocrinologia do HCPA e HC-Curitiba. O DNA genômico foi extraído de leucócitos periféricos dos indivíduos afetados e/ou familiares. Os exons 10, 11, 13 e/ou 16 do proto-oncogene ret foram amplificados pela técnica de reação polimerase em cadeia (PCR) com primers específicos. A presença de mutações foi determinada pela análise de restrição enzimática e/ou sequenciamento, seguindo a estratégia diagnostica. Das 21 família analisadas, 14 famílias apresentavam a forma hereditária do CMT e 7 a forma esporádica. Das famílias com CMT hereditário (6 NEM 2A, 2 NEM 2A associada à Líquen Amilóide Cutânea (CI_A), 1 NEM 2B, 2 CMTF e 3 outras formas hereditárias), no total de 96 indivíduos. Em todas as famílias com NEM 2A, inclusive na variante Cl_A, a mutação localizava-se no exon 11 (códon 634; TGC -» CGC ou TGC TAC) e nas famílias com CMTF, no exon 10 (códon 618, TGC AGC). No paciente portador da NEM 2B foi detectada uma mutação de novo no exon 16 (códon 918, ATG ->ACG). Nas outras formas de carcinoma hereditário, as mutações localizavam-se no exon 11 (códon 634, TGC CGC ou TGC TAC) numa família, em outra no exon 10 (códon 618, TGC -> AGC) e na última no exon 10 (códon 618 ou 620, TGC CGC). Foram identificadas mutações em todos os indivíduos com história clínica e laboratorial sugestiva de doença hereditária e/ou diagnóstico histopatológico de CMT muiticêntrico e em 8 familiares assintomáticos, destacando a importância do rastreamento genético como método diagnóstico. / Medullary Carcinoma of the Thyroid (MTC), a rare thyroid malignancy originating from parafollicular C cells, represents less than 8% of ali thyroid cancers and may occur either as sporadic (80%) or hereditary (20%) disease. Hereditary MTC oan occur either alone - familial MTC (FMTC) - or as the thyroid manifestation of multipie endocrine neoplasia type 2 (MEN 2) syndromes (MEN 2A and MEN 2B) or others. MEN 2A is characterized by MTC (95%), phaeochromocytoma (30-50%) and hyperparathyroidism (10-20%). Three phenotypic subtypes have been reported. MEN 2A(1) corresponda to kindred with ai! three components. MEN 2A(2) includes kindred with MTC and phaeochromocytoma, without hyperparathyroidism. MEN 2A(3) relates to kindred with MTC and hyperparathyroidism, without phaeochromocytoma. A variant of MEN 2A, associated with pruritic skin lesions known as cutaneous lichen amyloidosis (CLA), has aiso been described in a few kindred. MEN 2B syndrome is weil characterized by having a specific phenotype, by MTC (90%), neuromas and ganglioneuromatosis (100%) and marfanoid habitus (65%). FMTC includes kindred with at least 4 members with MTC, without other components of MEN 2A or MEN 2B. Other hereditary MTCs correspond to kindred with MTC in 2 or 3 members, without phaechromocytoma or hyperparathyroidism. Germiine mutations in the ret proto-oncogene, which codes for a receptor tyrosine kinase, cause MEN 2 and recent studies suggest a relationship between specific mutations and different phenotypes in MEN 2 syndromes. Early diagnosis and treatment considerably improve the prognosis in patienís with MTC and genetic screening is a fundamental tool for the management of MTC hereditary. The purpose of this study was to identify ret proto-oncogene mutations and analyze a possible relationship between genothype-phenothype in Brazilian kindred with MTC. A total of 21 families with histopathoiogical diagnosis of MTC were included in the study, 14 with the hereditary pattern and 7 with sporadic tumors. DNA was extracted from leukocytes of the affected individuais and relatives. Exons 10, 11, 13 and 16 were amplificated by PCR, using specific primers. The presence of mutation was determined by enzymatic restriction analysis and/or automatic sequencing. The phenotypes of hereditary MTC •Já were as foilows: 6 MEN 2A, 2 MEN 2A associated with CLA, 1 MEN 2B, 2 FMTC and 3 other forms. We identified mutations at codon 634, exon 11 (TGC -> CGC or TGC TAC) in ali families with MEN 2A and MEN 2A+ CLA. In both cases of FMTC, the mutation was found in the codon 618, exon 10 (TGC --> AGC). A mutation at codon 918, exon 16 (ATG -> AGC) was identified in the only individual with MEN 2B, while in the other hereditary forms of the MTC, mutations were identified at 3 different codons, 634 (exon 11, TGC -> CGC or TGC -> TAC). 618 (exon 10, TGC AGC) and 618 or 620 (exon 10, TGC CGC). The genetic screening was abie to identified 8 assymtomatic carriers and determine the hereditary MCT pattern in 2 individuais with apparentiy sporadic tumors. In conclusion, genetic testing can identify affected and assymtomatic individuais with hereditary disease, allowing eariy diagnosis and treatment. In addition, the resuits suggest a correlation between specific mutations and phenotypes, meaning that molecular analysis could also improve the follow up of gene carriers.
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Clonagem e caracterização do gene da enzima Δ6- dessaturase de ácido graxo e análise de parte do genoma funcional de Thalassiosira fluviatilis

Citadin, Cristiane Teresinha January 2007 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2007. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2009-11-27T17:48:52Z No. of bitstreams: 1 2007_CristianeTeresinhaCitadin.PDF: 832748 bytes, checksum: 688c6b38f2c1ae4b194876b2ad829e89 (MD5) / Rejected by Joanita Pereira(joanita), reason: Elna, está faltando o "Abstract" Joanita on 2009-11-27T17:50:34Z (GMT) / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2009-11-27T18:02:10Z No. of bitstreams: 1 2007_CristianeTeresinhaCitadin.PDF: 832748 bytes, checksum: 688c6b38f2c1ae4b194876b2ad829e89 (MD5) / Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2009-11-27T19:36:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_CristianeTeresinhaCitadin.PDF: 832748 bytes, checksum: 688c6b38f2c1ae4b194876b2ad829e89 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-27T19:36:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_CristianeTeresinhaCitadin.PDF: 832748 bytes, checksum: 688c6b38f2c1ae4b194876b2ad829e89 (MD5) Previous issue date: 2007 / Ácidos graxos poliinsaturados ômega-3 são moléculas presentes em óleos que têm fundamental importância na manutenção da saúde humana, e precisam ser ingeridos na alimentação. Atenção especial é dada aos ácidos graxos poliinsaturados de cadeia longa (LCPUFAs) ômega-3 como o ácido eicosapentaenóico (EPA) e o ácido docosahexaenóico (DHA) devido à sua influência na prevenção e modulação de certas condições patológicas como a obesidade e doenças cardiovasculares e pela sua essencialidade no desenvolvimento do cérebro e retina. A principal fonte desses LCPUFAs são peixes, em especial os de águas marinhas frias e profundas. Estudos têm mostrado que esses óleos presentes nos peixes provêm da ingestão de organismos que constituem o zooplâncton, os quais têm as microalgas produtoras de LCPUFAs como seu principal alimento. Dentre as microalgas produtoras de altos perfis de EPA e DHA estão as diatomáceas, que, por esse motivo, se destacam para o estudo da rota biossintética de ácidos graxos poliinsaturados ômega-3 como uma fonte de genes. Com o objetivo de contribuir com o avanço do conhecimento de rotas de biossíntese de LCPUFAs, reportamos a análise parcial do genoma funcional da diatomácea Thalassiosira fluviatilis. Para tanto, foram confeccionadas duas bibliotecas de cDNA das diatomáceas produtoras de altos perfis de LCPUFAs, Thalassiosira fluviatilis e Chaetoceros muelleri e temos como meta futura realizar análise comparativa do genoma funcional das duas microalgas junto a outras informações de genoma funcional de algas já reportadas. Adicionalmente, buscando gerar ferramentas moleculares que possam ser utilizadas na produção de plantas oleaginosas capazes de produzir LCPUFAs por meio de transgenia, reportamos a clonagem e caracterização do gene codificador da enzima Δ6-dessaturase, a primeira enzima envolvida na biossíntese de EPA e DHA, responsável pela produção de ácido estearidônico, intermediário ao EPA produzido a partir do ácido α- linolenico. O cDNA usado para confeccionar a biblioteca de T. fluviatilis foi usado como template para amplificar e isolar o gene da Δ6-dessaturase por meio das técnicas de PCR e RACE. O gene obtido contém uma ORF de 1455 nucleotídeos, que codifica uma proteína putativa de 484 resíduos de aminoácidos. A seqüência total inclui uma região 3´ UTR de 120 nucleotídeos. A proteína predita apresenta um domínio citocromo b5 fusionado à extremidade N-terminal e três motivos histidina-box conservados como em outras dessaturases descritas, apresentando também alta identidade com a Δ6-dessaturase de Thalassiosira pseudonana. Ao todo foram seqüenciadas 1920 ESTs da biblioteca de cDNA de T. fluviatilis na extremidade 5´ e em seguida validadas e analisadas no programa Sistema Genoma. Dessas, 1090 foram validadas gerando 775 clusters, compreendendo 628 singletons e 147 contigs. Dentre os clusters, 165 apresentaram identidade com proteínas depositadas no GenBank, 109 apresentaram identidade com seqüências nucleotídicas de T. pseudonana e 36 clusters tiveram identidade com seqüências ESTs do GenBank. Um total de 579 clusters não apresentou identidade com nenhuma seqüência dentre os bancos e algoritmos analisados, sendo exclusivas de T. fluviatilis. Na mesma análise foram encontrados 7 genes de enzimas envolvidas com metabolismo de ácidos graxos sendo que 4 deles compreendem enzimas envolvidas na biossíntese de ácidos graxos poliinsaturados ômega-3, mostrando que é possível encontrar genes desta rota por meio do seqüênciamento massivo e gerando informações para entendimento da via de síntese de ácidos graxos ômega-3 dessa microalga. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Omega 3 polyunsaturated fatty acids are molecules found in oils that are of fundamental importance in the maintenance of human health, that need to be consumed by the humans. Special attention is given to the omega 3 long chain polyunsaturated fatty acids (LCPUFAs), like eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) due to their influence in the prevention and modulation of certain pathological conditions like obesity and cardiovascular diseases and by their essentiality to brain and retina development. The main sources of LCPUFAs are fishes, specially those of deep and cold marine waters. Several studies have demonstrated that these oils found in the fishes come from their zooplancton ingestion of organisms, which contain microalgae that produce large amounts of LCPUFAs. Among these microalgae are those of the diatomacea family, and due to these are good candidates for the study of the omega 3 biosynthetic pathway and corresponding genes. Here we report a partial functional genome analysis of the diatomacea Thalassiosira fluviatilis, with the objective of contributing to the further understanding of the biosynthetic pathway of LCPUFAs. To accomplish that, two cDNA libraries of two omega 3 diatomacea producers were constructed, Thalassiosira fluviatilis e Chaetoceros muelleri. It is our goal in the future to do a comparative functional genome analysis of the two microalgae with others reported in the literature. With the objective of generating molecular tools for molecular engineering of LCPUFAs in plants, we report the cloning and characterization of the gene encoding Δ6-desaturase, the first enzyme envolved in the synthesis of EPA and DHA, responsible for the production of the intermediate stearidonic acid from α- linolenic acid. T. fluviatilis cDNA, originally used to make the cDNA library, was used as a template to isolate and clone the gene encoding Δ6-desaturase using PCR and RACE approaches. The gene cloned has an ORF of 1455 nucleotides, encoding a putative protein of 484 aminoacid residues. The total sequence includes a 3´UTR of 120 nucleotides. The predicted protein has a cytochrome b5 domain fused at the N-terminal and three histidine-box conserved motifs as described in other desaturases; the predicted protein has also high identity with the Δ6-desaturase from Thalassiosira pseudonana. Regarding the analysis of the cDNA libray of T. fluviatilis, 1920 ESTs were ). Those, 1090 sequences were validated generating 775 clusters, comprehending 628 singletons and 147 contigs. Within the clusters, 165 presented identity with proteins deposited in the GenBank, 109 presented identity with nucleotide sequences of T. pseudonana and 36 clusters had identity with EST sequences from GenBank. A totality of 579 clusters did not have identity with any sequence within the bank and algorithms analyzed, being exclusives to T. fluviatilis. In the analysis were identified 07 genes envolved in the fatty acid metabolism, 04 of them been comprehending genes encoding enzymes envolved in the biosynthesis of omega 3 polyunsaturated fatty acids, indicating that it massive sequencing of EST is a good approach to cloning genes envolved in the omega 3 pathway in microalgae. sequenced starting from the 5´ end and the sequences validated and analyzed using the Program “Sistema Genoma” (www.genoma.embrapa.br).Those, 1090 sequences were validated generating 775 clusters, comprehending 628 singletons and 147 contigs. Within the clusters, 165 presented identity with proteins deposited in the GenBank, 109 presented identity with nucleotide sequences of T. pseudonana and 36 clusters had identity with EST sequences from GenBank. A totality of 579 clusters did not have identity with any sequence within the bank and algorithms analyzed, being exclusives to T. fluviatilis. In the analysis were identified 07 genes envolved in the fatty acid metabolism, 04 of them been comprehending genes encoding enzymes envolved in the biosynthesis of omega 3 polyunsaturated fatty acids, indicating that it massive sequencing of EST is a good approach to cloning genes envolved in the omega 3 pathway in microalgae.
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Clonagem, expressão heteróloga e citolocalização da metionina aminopeptidase de Trypanosoma cruzi

Moura, Viviane Fragoso 15 March 2011 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2011. / Submitted by wiliam de oliveira aguiar (wiliam@bce.unb.br) on 2011-06-27T18:16:44Z No. of bitstreams: 1 2011_VivianeFragosodeMoura.pdf: 5516564 bytes, checksum: 1b1c091113de81ab04eec5f549dae9a3 (MD5) / Approved for entry into archive by Elna Araújo(elna@bce.unb.br) on 2011-06-27T20:33:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_VivianeFragosodeMoura.pdf: 5516564 bytes, checksum: 1b1c091113de81ab04eec5f549dae9a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-27T20:33:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_VivianeFragosodeMoura.pdf: 5516564 bytes, checksum: 1b1c091113de81ab04eec5f549dae9a3 (MD5) / A doença de Chagas, após 100 anos de sua descrição, ainda é considerada uma enfermidade negligenciada e de grande importância social, sendo destacada como uma das doenças mais endêmicas da América Latina. O cenário epidemiológico associado à ausência de quimioterapia adequada tem incentivado programas governamentais de prevenção e controle e influenciado grupos de pesquisadores a buscarem o desenvolvimento de novos fármacos. A linha de pesquisa do nosso grupo visa à identificação e caracterização molecular de proteases como potenciais alvos de drogas, Nesse sentido, este trabalho descreve o estudo de uma metionina aminopeptidase de T.cruzi (MAPTc). MAPTc é uma enzima putativa de 476 resíduos de aminoácidos com a massa molecular esperada de 47 kDa, sendo altamente conservada em cinetoplastídeos. O alinhamento de sequências protéicas de metionina aminopeptidases (MAPs) de humano e de T. cruzi demonstrou identidade reduzida, o que contribui para tornar a MAPTc um alvo promissor para desenvolvimento de drogas. A proteína recombinante foi expressa solúvel e inativa em E.coli BL 21(DE3) e purificada para produção de anticorpos em camundongos. Os soros obtidos após as imunizações foram utilizados nos experimentos de immunoblotting e imunocitolocalização na tentativa de confirmar a expressão da proteína. A expressão da proteína foi confirmada nas formas epimastigotas do parasita e a mesma parece estar localizada no citoplasma. Para verificar a atividade de MAPTc, foram realizados ensaios enzimáticos com o substrato fluorogênico MET-AMC. No entanto, não foram alcançados resultados satisfatórios nas condições testadas, indicando que a proteína recombinante foi produzida na sua forma inativa. Testes com TNP470, um inibidor conhecido de metionina aminopeptidases, em formas epimastigotas do parasito, não revelaram um efeito inibitório. Por fim, foi proposto um modelo para MAPTc baseado na estrutura cristalográfica da Metionina Aminopeptidase Humana tipo I, PDB 2B3H. / Chagas’ disease even after 100 years of its depiction is still considered a neglected disease of great social importance, being highlighted as one of the endemic diseases in Latin America. The absence of an appropriate chemotherapy and its epidemiology have motivated government programs to prevent its transmission and stimulated groups of researchers to pursue the development of new drugs with reduced side effects. Our research group aims the identification and molecular characterization of proteases as potential drug targets. In that sense, this master’s thesis describes the study of a methionine aminopeptidase of Trypanosoma cruzi (MAPTc). MAPTc is a putative enzyme of 476 amino acid residues with an expected molecular mass of 47 kDa and highly conserved in the kinetoplastids. Protein sequence alignment of human and T. cruzi methionine aminopeptidase (MAPs) showed reduced identity, which helps to make MAPTc a promising target for drug development. The recombinant protein was expressed in its soluble and inactive form in E.coli BL 21 (DE3). It was purified and employed in the production of antibodies in mice that were used to investigate MAPTc expression.In experiments of immunobloting and immunocytolocalization revealed that the protein is expressed by epimastigote forms and located in the cytoplasm of the parasite. Assays with fluorogenic substrate MET-AMC were performed to access the activity of MAPTc. However, no success was achieved under the conditions tested, suggesting that the recombinant protein was produced in its inactive form. Also, tests were performed with TNP470, a well-known inhibitor of methionine aminopeptidase, on epimastigote forms of the parasite. However, these tests did not show an inhibitory effect. Finally, a model was proposed to MAPTc based on the crystal structure of the human methionine aminopeptidase type I, PDB 2B3H.
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Caracterização da expressão do gene codificador da enzima de conjugação a ubiquitina (E2) em soja inoculada com Meloidogyne incognita e infestada com Anticarsia gemmatalis

Miranda, Vívian de Jesus 25 March 2011 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2011. / Submitted by Suelen Silva dos Santos (suelenunb@yahoo.com.br) on 2011-06-28T16:24:18Z No. of bitstreams: 1 2011_VivianJesusMiranda.pdf: 2223657 bytes, checksum: 8ae576873fa3b7447df05b15485f671b (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-06-30T15:01:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_VivianJesusMiranda.pdf: 2223657 bytes, checksum: 8ae576873fa3b7447df05b15485f671b (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-30T15:01:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_VivianJesusMiranda.pdf: 2223657 bytes, checksum: 8ae576873fa3b7447df05b15485f671b (MD5) / A soja é uma cultura de grande importância econômica no Brasil. No entanto, vários fatores bióticos afetam sua produtividade. Entre esse fatores destacam-se os danos causados por insetos-praga, como lagartas desfolhadoras e por fitonematoides. Várias estratégias envolvendo transgenia têm sido desenvolvidas para o controle de pragas e doenças, sendo importante o uso de promotores gênicos capazes de direcionar a expressão de transgenes nos tecidos atacados, atingindo níveis adequados para desencadear a proteção vegetal. Vários trabalhos sugerem um importante papel da via ubiquitina-proteassoma ao longo do desenvolvimento das plantas, assim como em resposta a estresses bióticos. Particularmente, genes codificadores de enzima de conjugação a ubiquitina (E2) mostraram ser ativados em sítio de alimentação de Meloidogyne incognita e em resposta ao ataque de insetos. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo determinar o perfil de expressão transcricional do gene E2 em diferentes tecidos de soja, em diferentes fases do desenvolvimento, em raízes inoculadas com M. incognita e folhas infestadas por Anticarsia gemmatalis, pela técnica de qRT-PCR, como caracterização de promotor cognato UceS8.3, previamente isolado e patenteado. Para a normalização do gene E2 nos experimentos de qPCR, oito genes de referência clássicos foram selecionados e validados quanto a sua estabilidade de expressão nas diferentes condições experimentais analisadas. Os melhores genes de referência foram utilizados na quantificação dos níveis do transcrito do gene E2. O acúmulo de transcritos de E2 foi determinado espacial e temporalmente, nos orgãos de raiz, caule, folha, flor e vagem, nos fases de desenvolvimento (V4, R2 e R4). Foi observado que ocorre acúmulo de transcritos de E2 em R4, provavelmente relacionado a senescência da planta. Em seguida, bioensaios foram conduzidos em raízes de soja inoculadas com juvenis de segundo estádio (J2) de M. incognita, e em folhas infestadas com lagartas de quarto ínstar de A. gemmatalis. Nas interações com nematóide e com insetos, foi detectado acúmulo de transcritos de E2 de 2 a 6 vezes. Paralelamente, o banco de bibliotecas subtrativas GENOSOJA foi utilizado para verificar acúmulo de transcritos de E2 em resposta a estresses (bióticos e abióticos). As análises in silico mostraram que o gene E2 é mais abundante em resposta a bactéria Bradirhyzobium japonicum, ao fungo Phakopsora pachyrhyzi e ao estresse hídrico. Os resultados obtidos de quantificação de transcritos de E2 e da análise in silico foram relacionados a cis-elementos presentes na região regulatória, e indicam que o promotor UceS8.3 representa uma importante ferramenta biotecnológica para obtenção de plantas geneticamente modificadas resistentes a fitonematóides, doenças fúngicas, insetos desfolhadores e/ou deficiência hídrica. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Soybean is a crop of great economic importance in Brazil. However, several biotic factors have been affecting soya productivity. Among them, the damage caused by insect pests such as defoliating caterpillars and plant nematodes. Several strategies involving transgenic plants have been developed to control pests and diseases, being important the utilization of gene promoters capable of driving transgene expression in tissues attacked, at appropriate levels to trigger plant protection. Several studies suggest an important role of ubiquitin-proteasome pathway during plant development and in plant responses to biotic stresses. Particularly, genes encoding ubiquitin conjugation factors (E2) have been shown to be activated in feeding sites of Meloidogyne incognita and in response to insect attack. In this context, this study aims to determine the accumulation of the E2 transcripts considering different tissues of soybean, different stages of development, roots inoculated with M. incognita and leaves infested with Anticarsia gemmatalis, by qRT-PCR technique in order to further characterize its cognate promoter (UceS8.3). Aiming E2 gene normalization in qPCR experiments, eight classical reference genes were selected and validated for their expression stability. The best reference genes were used in the normalization of the E2 gene. To characterize the spatial and temporal accumulation of E2 transcripts, samples of root, stem, leaf, flower and pod were collected at three different developmental stages (V4, R2 and R4). It was found that E2 transcripts accumulated in R4, probably related to senescence process. Thus, bioassays were conducted in soybean roots inoculated with second stage juveniles (J2) of M. incognita, and leaves infested with fourth instar larvae of A. gemmatalis. Considering the nematode and caterpillars interactions, it was detected an E2 transcripts accumulation of 2 to 6 times. Parallely, the subtractive libraries bank GENOSOJA was used to verify the accumulation of E2 transcripts in response to other stresses (biotic and abiotic). In silico analysis showed that the E2 gene is more abundant in response to Bradirhyzobium japonicum bacteria, Phakopsora pachyrhyzi fungal, and to drought stress. The results were related to cis-elements present in the regulatory region, and suggested that the UceS8.3 promoter represents an important biotechnological tool to genetic modified plant generation resistant to plant nematodes, fungal diseases, defoliating insects and/or hydric deficit.
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Isolamento e caracterização de linhagens de Bacillus e Paenibacillus promotores de crescimento vegetal em lavouras de arroz e trigo do Rio Grande do Sul

Silveira, Anelise Beneduzi da January 2008 (has links)
Bacilos são bactérias aeróbias ou anaeróbias facultativas, Gram positivas ou Gram variáveis, produtoras de endósporos, que lhes conferem resistência ao estresse ambiental. Os gêneros Bacillus e Paenibacillus são os que possuem as espécies reconhecidamente fixadoras de nitrogênio. Outra característica dos bacilos é o grande potencial em produzir substâncias capazes de promover o crescimento vegetal, como hormônios, sideróforos, antibióticos e a capacidade de solubilização de fosfatos. Enquanto múltiplas espécies de bacilos podem ser detectadas nos solos e na rizosfera de várias plantas, muito pouco tem sido feito para estimar a sua diversidade e para indicar quais são as espécies mais comumente isoladas. Dois estudos semelhantes foram conduzidos nesse trabalho, com os seguintes objetivos: i) isolar as espécies de bacilos fixadores de nitrogênio predominantes em diferentes regiões orizícolas e tritícolas do Estado do Rio Grande do Sul, ii) estimar a sua diversidade; e iii) avaliar suas atividades como bactérias promotoras de crescimento de plantas, para utilização como futuros inoculantes. Das espécies que foram identificadas, através do seqüenciamento parcial do gene do RNA ribossomal 16S, as mais comuns foram P. borealis e P. graminis. Para a grande maioria das bactérias isoladas não foi possível a identificação em nível de espécie. Há uma alta probabilidade de que tais bactérias constituam espécies ainda não descritas, mas filogeneticamente muito próximas a P. borealis e P. graminis. Dentre os isolados da rizosfera de arroz e trigo, dois foram descritos como novas espécies neste trabalho: Bacillus oryzae e Paenibacillus riograndensis. Uma característica marcante entre os isolados da rizosfera foi a capacidade destes de produzir grandes quantidades de ácido indol-acético. Poucos isolados, tanto do solo quanto da rizosfera, produziram sideróforos e solubilizaram fosfato. As linhagens selecionadas para experimentos in vivo em casa de vegetação provaram ser muito eficientes na promoção do crescimento de suas plantas hospedeiras. Tais linhagens poderão ser usadas na formulação de novos inoculantes, melhorando o sistema de cultivo em que eles venham a ser aplicados. A identificação e o isolamento de bacilos de solos temperados e subtropicais, que combinem a habilidade de fixar nitrogênio com a produção de substâncias capazes de promover o crescimento vegetal, poderá aumentar significativamente a produtividade das lavouras graníferas no Brasil e no Estado do Rio Grande do Sul, em especial. / Bacilli are aerobic or facultatively anaerobic, Gram positive or variable, endospore-forming bacteria that exhibit resistance to environmental stress. Bacillus and Paenibacillus genera include the best knowing nitrogen-fixing species. Another bacilli characteristic is their great potential in producing substances that promote plant growth by the production of hormones, siderophores and phosphate solubilization. While multiple species of bacilli can be detected in the soils and rhizosphere, scarce research has been carried out to estimate their diversity and indicate the most commonly isolated species. In this work, two similar studies have been conducted with the objectives of: i) isolate the predominant nitrogen-fixing bacilli species from different rice and wheat crops of Rio Grande do Sul State, ii) estimate their diversity, and iii) evaluate their plant growth promoting (PGP) activities in order to use them further as inoculant strains. Among the species that have been identified through partial 16S rRNA gene sequence analysis, P. borealis and P. graminis were the most common species in both locations, soil and rhizosphere. It was not possible to identify the vast majority of isolates at the level of species. There is a high probability that these bacteria constitute species not yet described, but phylogenetically very closely related to P. borealis and P. graminis. Two isolates from rice and wheat rhizospheres were described as new species: Bacillus oryzae and Paenibacillus riograndensis. A remarkable characteristic among isolates of the rhizosphere was their ability to produce high amounts of indole-acetic acid. Few isolates, both from bulk soil and rhizosphere, produced siderophores and/or solubilized phosphates. The strains selected for in vivo experiments in a greenhouse proved to be very effective in promoting the growth of their host plants. Such strains can be used in the formulation of new inoculants, improving the cropping system in which they will be applied. The identification and the isolation of PGP bacilli from temperate and subtropical soils, which combine the ability to fix nitrogen with the production of substances capable of promoting plant growth, could also significantly increase the productivity of grain crops in Brazil and Rio Grande do Sul State in special.
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Análise genética e funcional de genes relacionados à captação de sideróforos em Bradyrhizobium elkanii / Functional and genetics analysis of siderophore-uptake genes in Bradyrhizobium elkanii

Silveira, Adriana Ambrosini da January 2009 (has links)
Embora o ferro seja um dos elementos mais abundantes na crosta terrestre, somente uma pequena fração está disponível para ser utilizada pelos organismos vivos. A solubilidade do ferro em solos com pH neutro é muito baixa, aproximadamente 10-18 M. Em condições de baixa disponibilidade de ferro, diversos microrganismos podem produzir e excretar sideróforos, quelantes orgânicos de baixo peso molecular envolvidos na solubilização e seqüestro de Fe3+. A captação de ferro é fator limitante para a fixação biológica do nitrogênio, uma vez que esse elemento está diretamente envolvido em moléculas como a nitrogenase, leg-hemoglobina, ferredoxina e citocromos. Enquanto microrganismos de vida-livre, os rizóbios devem ser capazes de solubilizar ferro e competir por ele no solo. As bactérias pertencentes ao gênero Bradyrhizobium são de grande relevância agronômica devido à capacidade de fixar nitrogênio em simbiose com diversas leguminosas, especialmente a soja [Glycine max (L.) Merrill]. B. japonicum and B. elkanii são duas espécies capazes de nodular soja e quatro estirpes são comumente utilizadas como inoculantes no Brasil: B. elkanii SEMIA 587 e SEMIA 5019 e B. japonicum SEMIA 5079 e SEMIA 5080. Os genes fegA e fhuA, relacionados à síntese de proteínas de membrana transportadoras do complexo Fe3+ - sideróforo já foram identificados em B. japonicum 61A152 e Rhizobium leguminosarum, respectivamente. Ao contrário de B. japonicum, nada se conhece sobre esses genes na espécie B. elkanii. No presente trabalho foram analisadas a habilidade em produzir sideróforos e a presença de genes relacionados à síntese de proteínas receptoras do complexo Fe3+ - sideróforo entre diferentes estirpes de Bradyrhizobium. Uma porção do gene fhuA de B. elkanii foi isolada e apresentou um elevado grau de conservação com outros genes relacionados à captação de sideróforos em diferentes bactérias. Experimentos de Southern-blot demonstraram que existe apenas uma cópia do gene fhuA, e nenhuma do gene fegA, no genoma da estirpe SEMIA 587 de B. elkanii. Através do tradicional método CAS, a capacidade de produzir e captar sideróforos in vitro foi confirmada entre as estirpes de B. elkanii utilizadas como inoculantes comerciais no Brasil. As linhagens de B. japonicum, entretanto, mesmo possuindo receptores de membrana específicos para sideróforos, não são capazes de se multiplicar em meio de cultura deficiente em ferro. Tais resultados indicam a possibilidade de diferenças significativas quanto ao sistema de captação de ferro entre tais estirpes. Estudos que confirmem a função do gene fhuA estão sendo conduzidos para verificação da viabilidade fenotípica de B. elkanii mutante para esse gene. / Although iron is one of the most abundant elements in Earth, only one small fraction is available to be used by living organisms. The solubility of iron in soils with neutral pH is very low, approximately 10-18 M. During iron deficiency, many microorganisms can produce and excrete low molecular weight organic chelators termed siderophores involved in the solubilization and sequestration of Fe3+. The iron uptake is a limiting factor for the biological nitrogen fixation as iron is directly involved in many molecules that are essential to this process, like nitrogenase, leg-hemoglobin, ferredoxin and cytochrome. While free-living microorganism, rhizobia should be able to solubilize iron and compete for it in soil. Bacteria belonging to the genus Bradyrhizobium are of enormous agricultural value since they are able to fix atmospheric nitrogen in symbiosis with several leguminous plants, especially soybean [Glycine max (L.) Merrill]. B. japonicum and B. elkanii strains are two species capable of nodulate soybean, in which four strains are commonly used as inoculant in Brazil: B. elkanii SEMIA 587 and SEMIA 5019 and B. japonicum SEMIA 5079 and SEMIA 5080. In B. japonicum 61A152 and Rhizobium leguminosarum fegA and fhuA genes, which are involved in the synthesis of membrane Fe3+-siderophore uptake proteins were already identified, respectively. In the opposite, almost nothing is known about these genes in B. elkanii species. In this work the siderophore production ability and the presence of genes related to the membrane Fe3+- siderophore uptake were analyzed in several Bradyrhizobium strains. A B. elkanii fhuA DNA region was isolated and it presented a high level of homology with others siderophore uptake related genes from different bacterial species. Southern blot experiments shown that there is a single fhuA gene copy in the B. elkanii SEMIA 587 genome, and no fegA gene was identified in this genome. Through the traditional CAS methodology, the siderophore production and uptake in vitro activities were demonstrated in the B. elkanii strains used as inoculant in Brazil. B. japonicum strains, however, although having siderophores specific membrane receptors, were not able to growth in a medium lacking iron. Such results indicated that significant differences concerning iron uptake system might exist between these two bacterial species. Studies to confirm fhuA gene function are under way aiming to verify the phenotypic viability of B. elkanii fhuA mutants.

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