Um total de 201 seqüências de DNA, de 50 espécies pertencentes a 32 gêneros e 12 famílias, foi investigado através do método da máxima verossimilhança para identificar, nas proteínas respectivas, possíveis códons nos quais estivesse ocorrendo seleção positiva. Foram considerados 15 tipos de proteínas relacionadas à patogênese (PR1-PR15), quanto a 14 modelos diferentes de seleção. Tanto quanto se possa avaliar, não há qualquer estudo disponível na literatura que tenha examinado de maneira homogênea tal número de seqüências de forma tão abrangente. / A total of 210 DNA sequences from 50 species belonging to 32 genera and 12 families was investigated by the maximum likelihood method to identify, in the respective proteins, possible codons in which positive selection would be occurring. Fifteen types of pathogenesis related proteins (PR1 – PR15) were considered in conection with 14 different selection models. As far as can be ascertained, there is no study in the literature which had examined in a homogeneous and comprehensive way such a number of sequences.

Resumo não disponível

Resumo não disponível.

Apolipoproteínas constituem a parte proteica das lipoproteínas e de uma maneira geral desempenham papéis como proporcionar estabilidade estrutural, solubilizar lipídeos altamente hidrofóbicos, servir como ligantes a receptores ou agir como co-fatores para enzimas envolvidas no metabolismo. Diversos estudos têm mostrado que a variabilidade dos genes que codificam estas proteínas podem influenciar os níveis lipídicos em diversas populações. A variabilidade da apo A-IV também foi associada com variáveis antropométricas. Nesta investigação foram analisados 8 RFLPs nos genes das apolipoproteínas C-I (HpaI), C-II (AvaII), C-III (SacI, FokI e MspI) e A-IV (XbaI, HinfI e PvuII). A amostra foi composta por 391 indivíduos caucasóides de Porto Alegre (RS) e dados sobre hábitos de vida, dosagens lipídicas e medidas antropométricas foram obtidas para cada indivíduo. Os fragmentos de interesse de cada gene foram amplificados por PCR e os genótipos foram identificados por eletroforese em géis de agarose ou poliacrilamida corados com brometo de etídio. / Apolipoproteins constitute the protein fraction of lipoproteins. In general, these proteins provide structural stability, solubilize hydrophobic lipids, function as receptor ligands, and act as cofactors to metabolic enzymes. Investigations providing evidences about the influence of the genetic variability of these proteins on lipid levels in different populations have been published. The apo A-IV genetic variability is also associated with anthopomentric variables. In the present investigation, we have analysed 8 RFLPs in the apolipoproteins C-I (HpaI), C-II (AvaII), C-III (SacI, FokI, and MspI), and A-IV genes (XbaI, HinfII, and PvuII). The sample was composed by 391 unrelated Caucasian individuals from Porto Alegre (RS). Data about lifestyle, lipid levels and anthropometric measures were obtained for each individual. The specific sequences of each gene were amplified by PCR and genotypes were identified after electrophoresis of the digested DNA fragments on agarose or polyacrylamide gels stained with ethidium bromide and visualized under UV light.

O problema do acamamento em trigo tem chamado a atenção dos melhoristas devido à severidade dos danos causados as plantas com reflexo no rendimento e na qualidade dos grãos. É um caráter difícil de ser estudado diretamente, dados a múltiplas interações com o ambiente. Muitos trabalhos foram desenvolvidos procurando identificar métodos para seleção indireta. A estatura de planta foi exaustivamente estudada por ser um caráter de alta herdabilidade e fortemente correlacionado com o acamamento; entretanto, plantas com estatura abaixo de 70 cm são inadequadas para o cultivo devido a sua pouca competitividade com as ervas daninhas e por apresentarem dificuldades para a colheita mecanizada. Neste sentido, no presente trabalho foram testados os vários caracteres relacionados com o acamamento e métodos indiretos que possibilitem maiores ganhos na seleção. Foi identificado o coeficiente de resistência do colmo, método internacionalmente conhecido com cLr, como sendo a metodologia mais eficiente para seleção indireta em populações segregantes. Foi também mensurada a dissimilaridade genética entre dez cultivares de trigo recomendadas para cultivo no Rio Grande do Sul e Santa Catarina, no ano 2000, e mais os genótipos IAC 5 e TB 951. A genética do caráter cLr foi estudada através da Análise de Gerações, metodologia também conhecida como Teste de Escala Conjunta. Foram avaliadas a natureza e a magnitude dos efeitos gênicos envolvidos o que ficou determinado que a aditividade e dominância atuam de maneira similar. Não foram encontrados efeitos epistáticos e a herdabilidade no sentido restrito foi de mediana a alta. O caráter cLr parece ser controlado por dois genes independentes com dois alelos cada, sendo que o genótipo duplamente recessivo (aabb) expressou fenotipicamente os valores mais altos para resistência ao acamamento. / The lodging problem in wheat has called attention of plant breeders due to the severity of plant damage, which is reflected on the grain yield and quality. Lodging is a very difficult trait to measure directly because there are multiple interactions with the environment. Many studies have been developed trying to identify methods for indirect selection. Plant stature was extensively studied because of its high heritability and strong correlation with lodging. However, plants less than 70 cm high are not recommended for growing because they compete unfavorably with weeds and the difficulty for mechanical harvest. Therefore, in the present work many traits related to lodging and indirect methods to allow more efficient selection were tested. The lodging resistance factor method, known as cLr, is the most efficient methodology currently used for indirect selection in segregant populations. Genetic dissimilarity among twelve wheat genotypes was measured. The genetics of cLr trait was studied by Generation Mean Analysis. The nature and magnitude of genetic effects were evaluated, showing that additivity and dominance act in a similar way. Epistatic effects were not found, and heritability in the narrow sense was from medium to high. The cLr trait seems to be controlled by two independent genes with two alleles each. The double recessive genotype (aabb) expressed the highest values for lodging resistance.

O gene da apolipoproteina E (APOE) possui três alelos com freqüências polimórficas. Esta apolipoproteína possui um importante papel no metabolismo de lipídeos, crescimento e regeneração neuronal, e parece estar relacionada com a doença de Alzheimer. No entanto, a magnitude destas influências difere de acordo com a população estudada, sugerindo uma interação genótipo/ambiente. No presente trabalho, foram estudadas seis tribos indígenas sul-americanas (n=186), 100 negróides e 466 caucasóides de Porto Alegre. Destes últimos, 343 foram investigados quanto à associação com níveis lipídicos e 23 quanto à associação com doença de Alzheimer. Todas as amostras foram amplificadas pela reação em cadeia da polimerase (PCR) e clivadas com a enzima de restrição Hha I. Os genótipos foram identificados após separação dos fragmentos de restrição por eletroforese em gel de agarose a 4% corado com brometo de etídeo. O presente estudo teve os seguintes objetivos específicos: 1)Determinar as freqüências gênicas e genotípicas da APOE nas populações negróides e caucasóides de Porto Alegre e de seis tribos indígenas da América do Sul; 2)Verificar se as associações entre os alelos da APOE e lipídeos séricos descritas em caucasóides também ocorrem em populações indígenas brasileiras; 3)Investigar a influência do polimorfismo do gene APOE em pacientes com hipercolesterolemia e hipertrigliceridemia, bem como em indivíduos normais da população de Porto Alegre e 4)Determinar a distribuição dos alelos da APOE em uma amostra de pacientes com Doença de Alzheimer. / The apolipoprotein E gene (APOE) has three alleles with polymorphic frequencies. This apolipoprotein has an important role in lipid metabolism, neuronal growth and is probably related to Alzheimer’s disease. However, the magnitude of these influences differs in diverse populations suggesting an environment/genetic interaction. In the present study six South American Indian tribes (n=186), 100 Blacks and 466 Caucasian from Porto Alegre were investigated. Among the caucasians, 343 were investigated for an association with lipid levels and 23 for an association with Alzheimer’s disease. All samples were amplified by the polymerase chain reaction (PCR) and digested with the Hha I restriction enzyme. Genotypes were identified after electrophoresis of the digested DNA fragments on 4% agarose gels containing ethidium bromide. The present study had following specific objectives: 1) To determine APOE allelic and genotypic frequencies in Caucasian and Blacks from Porto Alegre and from six South American Indian tribes; 2) To verify if the associations among APOE alleles and serum lipid levels described in Caucasian populations also occurs in Brazilian Indian populations; 3) To investigate the influence of APOE polymorphism in hypercholesterolemic and hypertriglyceridemic patients as well as in normal individuals from the Porto Alegre population; and 4) To determine the APOE allele distribution in a sample of Alzheimer’s disease patients.

Existe um número crescente de componentes químicos lançados ao meio ambiente, muitos dos quais são capazes de induzir efeitos danosos adversos à saúde de animais e humanos, representando uma causa importante de preocupação por seus possíveis efeitos a longo prazo. O impacto ecológico e os riscos a saúde dos organismos associados com a exposição a poluentes ambientais são extremamente difíceis de se avaliar devido a muitos desses componentes serem parte de misturas complexas. Os gases produzidos pelos motores dos veículos à combustão contém diversos poluentes sabidamente genotóxicos, como óxidos de nitrogênio (NOX), monóxido de carbono (CO), óxidos de enxofre (SOx), hidrocarbonetos (HC) e seus derivados, bem como particulados, e metais (cádmio, cromo, cobre, níquel, vanádio, zinco e chumbo). Todos esses compostos isolados ou associados a outros elementos são tóxicos ou de efeito danoso aos organismos, de forma não totalmente esclarecida. Este estudo teve como objetivo verificar o possível efeito genotóxico das emissões dos automóveis em roedor nativo Ctenomys minutus cronicamente exposto, através do Ensaio Cometa (EC), comparando os resultados com o Teste de Micronúcleos (MN), ambos em sangue periférico. Levando em consideração alguns fatores que pudessem influenciar os resultados dos testes de genotoxicidade, este trabalho ainda teve como objetivos: identificar a presença de alguns agentes envolvidos na poluição gerada pelos veículos; verificar possíveis diferenças sazonais, como temperatura e ventos; e se existe influência da idade e sexo dos roedores. Os C. minutus (Octodontidae-Rodentia), foram capturados em dois campos diferentes, ambos ao lado da estrada RS/030, na cidade de Osório, Estado do Rio Grande do Sul (RS): (a) Amaral, e (b) Weber. Animais para controle externo foram capturados no Campo Maribo à cerca de 3 km de distância de outra estrada (RS/389-Osório/RS), conseqüentemente afastada das emissões dos veículos. No final do período desse estudo, foram capturados 123 animais (73 fêmeas e 50 machos). / There is an ever-increasing number of chemicals present in our environment, many of which are capable of inducing adverse health effects in both animals and humans, representing an important cause of concern for its possible long-term effects on organisms health. The ecological impact and risks to organisms health associated with exposure to environmental pollutants are exceedingly difficult to evaluate because many of these are components of complex mixtures. In the cities, the automobiles are responsible for more than half of aerial pollution, since the gases produced from the internal combustion consist of thousands of separate hazardous compounds. The most commonly mentioned hazardous substances are nitrogen oxides (NOX), carbon monoxide (CO), sulfur dioxide (SO2), hydrocarbons (HC) and their derivatives, and inorganic compounds, including metals (cadmium, chromium, copper, nickel, vanadium, zinc and lead). The present report is concerned with the application and verification of alkaline Comet assay (SCG) to Ctenomys minutus (a fossorial rodent) to detect the possible genotoxicity effects to automobile emissions and to compare the results with a Micronucleus (MN) assay, both in peripheral blood, besides to identify some agents involved and verify whether seasonal patterns exist. Considering other factors that could affect the results, identify some agents involved with vehicle exhaust, seasonal patterns, temperature, wind, and rodents’ gender and age. Automobile exhaust exposed C. minutus (Octodontidae-Rodentia), were captured at two different fields from both sides of RS/030, a highway, in the state of Rio Grande do Sul: (a) Amaral and (b) Weber. Reference animals, the external control, were obtained from Maribo field, about 3 km far from the other highway (RS/389), consequently far from vehicle emissions. By the end of this study time, 123 rodents (73 females and 50 males) had been live-trapped.

A população brasileira possui um considerável grau de miscigenação. O objetivo deste trabalho foi verificar a ocorrência de estratificação populacional em um estudo do tipo caso-controle em uma amostra da população de Porto Alegre considerada fenotipicamente de ancestralidade européia. Foram genotipados, por métodos baseados em PCR, 10 marcadores informativos de ancestralidade africana. A comparação das freqüências alélicas não mostrou diferenças significativas em casos e controles, sugerindo ausência de estratificação populacional, embora as estimativas de mistura racial tenham indicado uma baixa introgressão (2 e 6%, respectivamente) de genes africanos nessas amostras. A utilização de um Índice de Ancestralidade Africana (IAA) também indicou que não havia diferenças significantes entre casos e controles. Como esse índice permite a avaliação da mistura racial ao nível individual, foi possível, retirando os indivíduos com valores de IAA maiores do que o descrito na literatura para os portugueses, homogeneizar ainda mais as amostras. Portanto, no presente trabalho propomos a utilização do Índice de Ancestralidade Africana como Método de Controle Genômico em estudos de associação, evitando associações espúrias devido à estratificação populacional. / The Brazilian population has a high degree of admixture. The objective of this investigation was to verify the occurrence of population stratification in a case-control study in a sample from the Porto Alegre population considered phenotipically as of European ancestry. Ten African ancestry informative markers were genotyped by PCR based methods. The allele frequency comparisons did not show statistically significant differences between cases and controls, suggesting an absence of population stratification, although racial admixture estimates showed a low introgression (2 and 6% respectively) of African genes in these samples. The use of an African Ancestry Index (AAI) also did not show significant differences between cases and controls. As this index allow to estimate admixture at the individual level, it was possible to select those individuals with AAI values higher than those described in the literature for Portuguese and drop them from the samples, making cases and controls more homogeneous. Therefore, in the present study we propose the use of the African Ancestry Index as a Genomic Control Method for association studies, avoiding spurious associations due to population stratification.

Orientadora : Profª Drª Lygia Vitória Galli-Terasawa / Co-orientadora : Drª Mariangela Hungria / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Genética. Defesa: Curitiba, 24/11/2014 / Inclui referências / Área de concentração / Resumo: A fixação biológica do nitrogênio (FBN) desempenha um papel fundamental na incorporação do nitrogênio na biosfera, principalmente através da simbiose entre bactérias fixadoras de nitrogênio, comumente denominadas de rizóbios, e plantas leguminosas. Na agricultura, a utilização de bactérias competitivas, tolerantes a condições de estresse e eficientes na fixação do nitrogênio tem promovido redução de custos, aumento da produtividade e benefícios ao meio ambiente, características que fizeram da FBN um dos pilares da sustentabilidade agrícola. Neste contexto, identificar os fatores que conferem tais qualidades a determinadas estirpes de rizóbios é necessário para o melhor entendimento e o aproveitamento do processo simbiótico de fixação do nitrogênio. Com esse objetivo, duas estirpes com elevada eficiência em fixar nitrogênio e capazes de tolerar estresses comuns a regiões tropicais, como altas temperaturas, Rhizobium freirei PRF 81 e Bradyrhizobium diazoefficiens CPAC 7, foram caracterizadas com o auxílio de ferramentas da genômica funcional. R. freirei é simbionte do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) e B. diazoefficiens da soja (Glycine max (L.) Merr). Através da eletroforese bidimensional (2-DE) seguida da espectrometria de massas foram obtidos os mapas proteômicos, identificando, para cada estirpe, 115 proteínas. Nos dois estudos, as proteínas relacionadas com as atividades metabólicas foram as mais numerosas, refletindo diretamente na elevada competitividade apresentada por essas estirpes. Proteínas importantes para o estabelecimento da simbiose e relacionadas à tolerância a condições de estresse, sobretudo as mais comumente encontradas em regiões tropicais, também foram evidenciadas. Diversas proteínas hipotéticas identificadas no mapa proteômico da estirpe CPAC 7 tiveram suas prováveis funções atribuídas por meio de ferramentas de bioinformática. Outras, com pouca ou nenhuma informação disponível, tiveram a expressão de seus respectivos genes avaliada por PCR quantitativo em tempo real (RT-qPCR) na presença do flavonoide genisteína, um composto liberado pelas raízes das plantas hospedeiras capaz de induzir o estabelecimento da simbiose. Entre os genes analisados, seis apresentaram indução significativa, incluindo o gene para a proteína Blr0227 de B. diazoefficiens, que participa da biossíntese de poli-beta-hidroxibutirato (PHB), um composto que pode estar relacionado com a elevada competitividade apresentada por essa estirpe. Os resultados alcançados com a combinação da análise proteômica, bioinformática e o estudo da expressão de genes para proteínas hipotéticas geraram novas informações sobre as propriedades dos microssimbiontes estudados. Palavras-chave: Rhizobium freirei, Bradyrhizobium diazoefficiens, proteômica, RT-qPCR, estresses ambientais, proteínas hipotéticas. / Abstract: Biological nitrogen fixation (BNF) has an outstanding role in the nitrogen incorporation on the biosphere, mainly by the symbiosis between N2-fixing bacteria, which are frequently referred to as rhizobia, and leguminous plants. In agriculture, the use of bacteria highly competitive, tolerant to stressful conditions and efficient in nitrogen fixation contributes to the improvement of food production, to decrease the input costs and to mitigate environmental degradation, features that include BNF as one of the pillars of the sustentability. In this sense, highlighting the factors that confer such qualities to rhizobial strains is required to better understand and maximize the nitrogen fixation process. With this aim, two strains efficient in fixing nitrogen and tolerant to different stressing conditions, Rhizobium freirei PRF 81 and Bradyrhizobium diazoefficiens CPAC 7, were studied by functional genomic tools. R. freirei is a symbiont of common bean (Phaseolus vulgaris L.) and B. diazoefficiens of soybean (Glycine max (L.) Merr.). The proteomic reference maps were obtained by two-dimensional electrophoresis (2-DE) and mass spectrometry, and allowed the identification, for each strain, of 115 proteins. In both strains, proteins related to the metabolism were the most abundant, reflecting the metabolic plasticity showed by these strains. Important determinants to the symbiosis establishment and to the tolerance of adverse conditions, especially those experienced in tropical regions, were also detected. Several hypothetical proteins identified in the CPAC 7 proteomic map had their putative functions attributed by the use of bioinformatics tools. Others, with few or without available information, had their coding-genes analysed by real time quantitative PCR (RT-qPCR) in response to one nodulation-inducing molecule, the flavonoid genistein. Among these genes, six were significantly up-regulated, including the protein codding-gene blr0227 that is envolvet with poly-beta-hydroxybutirate (PHB) biosynthesis, which might be related to the bacteria competitiveness. The results obtained by the combination of proteomics analysis, bioinformatics and gene-expression assays resulted in new information about the microssymbionts properties. Keywords: Rhizobium freirei, Bradyrhizobium diazoefficiens, proteomics, RTqPCR, environmental stress, hypothetical proteins.

Orientador : Prof. Dr. Gerard P. Zambetti / Co-orientadora : Profª. Drª. Enilze Maria de Souza F. Ribeiro / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Genética. Defesa: Curitiba, 21/11/2014 / Inclui referências / Área de concentração / Resumo: Os tipos histológicos e localizações dos tumores diagnosticados em pacientes portadores de mutação hereditária no gene TP53 são semelhantes aos encontrados nos pacientes com mutação esporádica no TP53. Entretanto, os pacientes com mutação hereditária tendem a desenvolver os tumores mais precocemente. O tecido adrenocortical é aparentemente muito mais sensível à perda da atividade da proteína p53, especialmente nos primeiros anos de vida quando comparado ao córtex adrenal adulto. Em adição, mais de 50% dos tumores do córtex adrenal (TCA) de crianças apresentam algum tipo de mutação no TP53. Células de TCA com mutação no TP53 apresentam mais perdas e ganhos de cromossomos do que TCA sem mutação no TP53. Acredita-se que a mutação isolada no gene TP53 é insuficiente para o desenvolvimento tumoral, sendo necessário contribuições de outros fatores genéticos e/ou ambientais para o inicio da tumorigênese. Carcinoma adrenocortical pediátrico (CCA) é um tumor raro, maligno, e com prognóstico reservado. O objetivo deste trabalho foi analisar 37 TCAs de crianças pelo sequenciamento genômico completo, sequenciamento do exoma e/ou sequenciamento do transcriptoma. O critério de seleção dos TCAs (carcinomas e adenomas) considerou a distribuição dos diferentes tipos histológicos (benigno e maligno), presença ou ausência de mutação no gene TP53, TCAs com a mutação TP53 R337H, ou outras mutações no gene TP53 com elevada penetrância. A perda de heterozigose (LOH) do braço curto do cromossomo 11 (ch11p) ocorreu em 91% dos casos, e em todos os casos analisados a perda foi do cromossomo materno. O gene IGF-2, localizado dentro de um conjunto de genes sob controle de imprinting no ch11p, apresentou elevada expressão em 100% dos tumores analisados. Mutações no gene TP53 em combinação com LOH do cromossomo 17 (ch17) foi observado em 28/37 casos de TCAs (76%), quando comparado com TCAs que apresentaram o p53 selvagem. LOH dos cromossomos ch11p e ch17 ocorreu no início da tumorigênese, sugerindo serem estes eventos iniciadores da formação tumoral. Outras alterações genéticas encontradas nos TCAs incluem mutações somáticas recorrentes nos genes ATRX, CTNNB1, e integração do virus herpes humano-6 (HHV6) na região telomérica do ch11p. O pior prognóstico foi identificado nos pacientes com CCAs que apresentaram mutações no TP53 e ATRX associadas a outras anormalidades genômicas, incluindo as variações estruturais complexas. No conjunto, estes resultados demonstram o caráter, a ordem temporal e o possível significado prognóstico de alterações genéticas fundamentais nos TCAs pediátricos, como também delinearam uma proposta de modelo da tumorigênese no córtex adrenal do grupo pediátrico. Palavras-chave: Tumor de córtex adrenal; criança; genoma; TP53; mutação. / Abstract: The spectrum of tumors in patients with TP53 germline mutation is similar to that found in sporadic tumors, but inherited tumors tend to develop much earlier. The adrenocortical tissue of younger children are highly sensitive to the loss of p53 activity, much more than the adult adrenal cortex, and over 50% of the adrenocortical tumours (ACT) of children have some kind of TP53 mutation. ACT cells with TP53 mutations exhibit more deletions and gains of chromosomes than ACTs without TP53 mutation. It is believed that cells with TP53 mutations to undergo transformation require contributions from environmental contaminants and / or other mutations to initiate tumorigenesis. Pediatric adrenocortical carcinoma is a rare malignancy with poor prognosis. Here we analyzed 37 childhood ACTs by whole genome, whole exome and/or transcriptome sequencing. The criteria for selecting ACTs (carcinomas and adenomas) considered the well-known distribution of different ACT types, including benign and malignant tumors, presence or absence of mutations in the TP53 gene, and also ACTs with the TP53 R337H mutation or other mutation in the TP53 gene with higher penetrance. Loss of heterozygosity (LOH) of chromosome 11p occurred in 91% of ACTs and all informative cases selected against the maternal chromosome. IGF2, which is located within a cluster of imprinted genes on chromosome 11p, was overexpressed in 100% of the tumors. TP53 mutations and chromosome 17 LOH with selection against wild-type TP53 were observed in 28 ACT cases (76%). Copy neutral- LOH of chromosomes 11p and 17 occurred early during tumorigenesis, suggestive of tumor driver events. Additional genetic alterations included recurrent somatic mutations in ATRX and CTNNB1, as well as integration of human herpesvirus-6 (HHV6) in the telomeric region of chromosome 11p. A very poor outcome was predicted by concomitant TP53 and ATRX mutations and associated genomic abnormalities, including massive structural variations and a high background mutation rate. Collectively, these findings demonstrate the nature, timing and potential prognostic significance of key genetic alterations in pediatric ACT and outline a hypothetical model of pediatric adrenocortical tumorigenesis. Keywords: Adrenocortical tumour; children; genome, TP53; mutation.