LAURENTINO, Marília Rocha. Relação entre polimorfismos do gene BCL11A e biomarcadores de hemólise em pacientes com anemia falciforme. 2016. 57 f. Dissertação (Mestrado em Patologia) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2016-03-29T13:38:57Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_mrlaurentino.pdf: 1075884 bytes, checksum: bc1a1825e2afb2255af248d0c4674ba1 (MD5) / Approved for entry into archive by denise santos(denise.santos@ufc.br) on 2016-03-29T13:52:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_mrlaurentino.pdf: 1075884 bytes, checksum: bc1a1825e2afb2255af248d0c4674ba1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-29T13:52:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_mrlaurentino.pdf: 1075884 bytes, checksum: bc1a1825e2afb2255af248d0c4674ba1 (MD5) Previous issue date: 2016 / Sickle cell disease (SCD) is a hematological disease caused by a point mutation in the β-globin gene. Sickle hemoglobin (HbS) is generated due to fragile mutation that decreases the red blood cell lifetime due to its chronic destruction, being the main responsible for the signs and symptoms of the disease. The use of hydroxyurea (HU) and genetic polymorphisms on modulates fetal hemoglobin (HbF), the main inhibitor of HbS polymerization, reducing hemolysis and vaso-occlusion. This study aimed to evaluate the association of polymorphisms BCL11A gene on the hemolysis markers reticulocytes, bilirubin, uric acid, lactate dehydrogenase (LDH) and methemoglobin (MetHb). The study included 45 patients with SCD of both sexes, in use of HU, attended in outpatient University Hospital Walter Cantídio (HUWC) in Fortaleza, Ceará, and 80 healthy individuals as a control group. The MetHb, uric acid and bilirubin dosage has performed by spectrophotometric method, the LDH by a kinetic method, the reticulocyte count by manual method and evaluation of BCL11A polymorphisms by PCR in real time. Data were analyzed using the statistical software GraphPad Prism. The level of significance was set at <5%. Patients with SCD and healthy subjects showed a difference between hematological parameters, hemoglobin, hematocrit, mean corpuscular volume (MCV) and platelets. Regarding the hemolysis parameters, it was observed that SCD patients has an increase of reticulocytes, MetHb, LDH and bilirubins compared to control group. The rs7557939 region showed an association with hemolysis biomarkers MetHb and LDH and rs4671393 region with the HbS concentration. The use of HU at doses higher than 10 mg/kg/day and for a longer period than 50 months had association with the decrease of the LDH concentration and the reticulocyte count. We conclude that polymorphisms on BCL11A gene and treatment with HU may modulate the hemolysis biomarkers, however, more research is necessary to study prognostic indicators and the factors involved in the clinical heterogeneity of SCD. / A anemia falciforme (AF) é uma doença hematológica causada por uma mutação pontual no gene da β-globina. A hemoglobina S (HbS) gerada devido à mutação forma hemácias com menor meia-vida devido à sua destruição crônica, sendo a principal responsável pelos sinais e sintomas da doença. Os polimorfismos do gene BLC11A e o uso de hidroxiuréia (HU) modulam a concentração de hemoglobina fetal (HbF), principal inibidora da polimerização da HbS, diminuindo a hemólise e a vaso-oclusão. O presente estudo teve o objetivo de associar os polimorfismos do gene BCL11A com os biomarcadores de hemólise reticulócitos, bilirrubinas, ácido úrico, lactato desidrogenase (LDH), e metemoglobina (MetHb). Participaram do estudo 45 pacientes com AF em uso de HU, de ambos os sexos, atendidos no ambulatório de Hematologia do Hospital Universitário Walter Cantídio (HUWC) em Fortaleza-Ceará e 80 indivíduos saudáveis como grupo controle. A dosagem de MetHb, de ácido úrico e bilirrubinas foi realizada através de método espectrofotométrico, a de LDH por método cinético, a contagem de reticulócitos por metodologia manual e a avaliação dos polimorfismos do BCL11A por PCR em tempo real. Os dados obtidos foram analisados utilizando-se o programa estatístico GraphPad Prism. O nível de significância foi estabelecido em <5%. Pacientes com AF e indivíduos saudáveis apresentaram uma diferença entre os parâmetros hematológicos hemoglobina, hematócrito, volume corpuscular médio (VCM) e plaquetas. Em relação aos parâmetros de hemólise, observou-se que os pacientes com AF apresentaram um aumento de reticulócitos, MetHb, LDH e bilirrubinas (BT, BD, BI) em relação ao grupo controle. A região rs7557939 do gene BCL11A apresentou uma associação com os biomarcadores de hemólise MetHb e LDH e a região rs4671393 com a concentração de HbS. O uso da HU em doses maiores que 10mg/kg/dia e por um período maior que 50 meses apresentou associação com a diminuição da concentração de LDH e com a contagem de reticulócitos. Concluiu-se que polimorfismos no gene BCL11A e o tratamento com a HU podem modular os biomarcadores de hemólise, entretanto, mais pesquisas são necessárias para estudar indicadores de prognóstico e os fatores envolvidos na heterogeneidade clínica da AF.

O lúpus eritematoso sistêmico (LES) é uma doença inflamatória crônica autoimune que se caracteriza pela perturbação da homeostase imunológica. Envolve a indução e produção de autoanticorpos, bem como formação e deposição de complexos imunes, que conduzem a uma intensa resposta inflamatória e dano tecidual. Fatores imunológicos, ambientais, hormonais e genéticos podem estar implicados na patogênese da doença. A expressão alterada de genes e proteínas reguladores da apoptose em células T pode comprometer a tolerância imunológica e induzir autoantígenos responsáveis pelo desenvolvimento e perpetuação de condições autoimunes. Mas, pouco se sabe a respeito de como a expressão destas proteínas afeta o desenvolvimento e a função das células T. As células T regulatórias (Treg), uma subpopulação celular de importância para prevenir a autoimunidade, apresentam número e capacidade supressora alterados nos pacientes lúpicos. Buscando entender como anormalidades observadas nas vias apoptóticas contribuem para a autoimunidade, o presente estudo avaliou a frequência de apoptose inicial e morte celular de linfócitos nestes pacientes, a frequência de subtipos de células T expressando as proteínas envolvidas nas vias extrínseca e intrínseca da apoptose, como Fas, FasL, Bax, Bcl-2 e p53, além da expressão dos genes que as codificam. Analisou-se ainda a frequência de polimorfismos nos genes FAS, FASL, BCL-2 e BAX em pacientes, comparando estes dados com o de controles, buscando possíveis associações com a predisposição à doença e com os dados clínicos. Foram estudados 427 pacientes com LES do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) e 543 indivíduos saudáveis, como controles. Dados de 50 mulheres lúpicas mostraram maior frequência de células Treg, bem como maior densidade de expressão do fator de transcrição Foxp3 nestas células em relação a controles, embora não tenhamos observado diferenças estatísticas em relação à expressão de proteínas pró- e antiapoptóticas nesta subpopulação celular. Uma proporção aumentada de células T CD4+ expressando Fas e p53, e uma frequência reduzida expressando Bcl-2 foi encontrada nas pacientes, em relação aos controles. Esse último dado foi apoiado pela relação observada entre a menor frequência de T CD4+ expressando Bcl-2 e a atividade da doença, e pela expressão diminuída do gene BCL-2 em células mononucleares do sangue periférico (PBMCs) de mulheres lúpicas. Células T CD8+ expressando Bax e p53 também foram mais frequentes nas pacientes, ressaltando que células T CD8+p53+ foram mais numerosas nas pacientes com positividade para anticorpos anti-DNA. Maior frequência de morte de linfócitos foi observada em mulheres lúpicas. Com relação ao estudo dos polimorfimos, variantes alélicas dos genes FASL e BAX possivelmente se relacionam com o desenvolvimento e proteção da doença, respectivamente. Em conclusão, nossos achados apontam que a expressão modificada de genes e proteínas em células TCD4+ e TCD8+, relacionada a uma maior taxa de apoptose, podem conduzir à desregulação das vias apoptóticas e levar à perda da tolerância periférica, favoráveis ao desenvolvimento do LES. / Systemic lupus erythematosus (SLE) is a chronic inflammatory autoimmune disease that is characterized by disruption of the immune homeostasis. It involves the induction and production of autoantibodies, as well as formation and deposition of immune complexes, leading to a severe inflammatory response and tissue damage. Immunological, environmental, hormonal and genetic factors may be implicated in the pathogenesis of the disease. The altered expression of genes and proteins regulating apoptosis on T cells may lead to breakdown of the immune tolerance and induce autoantigen responsible for the development and perpetuation of autoimmune conditions. Little information is known of how these proteins affect the development and function of T cells. Regulatory T cells (Treg), a cell subpopulation of importance to prevent the autoimmunity, exhibit changed number and suppressive capacity in SLE patients. Trying to understand how abnormalities observed in apoptotic pathways contribute to autoimmunity, the present study evaluated the frequency of initial apoptosis and cell death of lymphocytes in these patients, the frequency of T cell subsets expressing the proteins involved in the extrinsic and intrinsic pathways of apoptosis, such as Fas, FasL, Bax, Bcl-2 and p53, besides the expression of genes that encode them. We also examined the polymorphisms frequencies of Fas, FasL, Bcl-2 and Bax genes in patients, comparing these data with controls, looking for possible associations with the predisposition to disease and the clinical data. 427 SLE patients from Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) and 543 healthy subjects, as controls were studied. Results from 50 SLE women showed a higher frequency of Treg cells as well as a higher density of Foxp3 expression in these cells compared to controls, although we have not observed statistical differences in relation to the expression of pro- and antiapoptotic proteins in this cell subpopulation. An increased proportion of CD4+ T cells expressing Fas and p53, and a reduced frequency expressing Bcl-2 were found in patients. The latter finding was supported by the negative relation found between the frequency of CD4+Bcl-2+ cells and the disease activity index and by the decreased expression of BCL-2 gene in PBMCs of lupus women. CD8+ T cells expressing Bax and p53 were also more frequent in patients, noting that CD8+ T cells expressing p53 were more frequent in patients positive for anti-DNA antibodies. A higher frequency of death of lymphocytes was observed in SLE women. Regarding to polymorphisms analysis, allelic variants of FasL and Bax are possibly relate to the development and protection of the disease, respectively. In conclusion, our findings indicate that the modified expression of genes and proteins in CD4+ and CD8+ T cells, related to an increased apoptosis, may lead to dysregulation of the apoptosis pathways and the loss of peripheral tolerance, favorable for SLE development.

O gene TP53 atua como um fator de transcrição regulando a expressão de genes que controlam a progressão do ciclo celular, angiogênese e apoptose. TP53 é reconhecido como o gene mais frequentemente mutado em câncer, e mutações germinativas estão associadas à síndrome de predisposição hereditária ao câncer denominada Li-Fraumeni (SLF). A mutação germinativa p.R337H em TP53 está presente em cerca de 1 em cada 300 indivíduos da população geral do Brasil. Em nosso estudo utilizamos uma plataforma de varredura genômica para buscar marcadores moleculares associados ao processo carcinogênico em portadores da mutação TP53 p.R337H com câncer de mama e carcinoma adrenocortical e utilizamos a técnica de FISH para validálas em tecido tumoral. Nossos resultados demonstraram presença de variações do número de cópias (CNVs): aumento do número de cópias em 12p13.3- 12p11.23, 16p13.3-16q24.3, amplificações da região 1q24.2-1q25.3, deleções em 2p25.3-2q37.3 e 17p13.1 e por fim, perda de heterozigosidade sem alteração do número de cópias em 11p15.5-p11.2 e 17p13.1 em pacientes portadores da mutação p.R337H. Nossos resultados apontam novas regiões genômicas associadas com a SLF em portadores da mutação TP53 p.R337H. Além de seu posto de supressor tumoral, TP53 tem importante função na reprodução humana pela regulação do gene LIF, citocina essencial no processo de implantação do blastocisto. Desta forma, avaliamos a frequência de polimorfismos de genes da via de sinalização de TP53 em mulheres inférteis com endometriose e em mulheres inférteis com falhas recorrentes de implantação durante fertilização in vitro. Os resultados evidenciam associação entre o polimorfismos TP53 rs17878362, TP53 rs1042522 e ESR1 rs9340799 e os desfechos de infertilidade estudados. A caracterização de polimorfismos da via de sinalização de TP53 poderá ser importante no entendimento da etiopatogenia da endometriose e da infertilidade associada a anormalidades neste período gestacional, e poderão ser utilizados como biomarcadores com impacto na decisão sobre estratégias de tratamento para estas condições. / The p53 tumor suppressor gene is a pivotal regulator of different cellular pathways including apoptosis, DNA damage, oncogene activation, or hypoxia. Germline mutations in TP53 are the underlying defect of Li-Fraumeni Syndrome (LFS), an autosomal dominant disorder characterized by predisposition to multiple early-onset cancers. A variant form of LFS is commonly detected due to the high prevalence of the TP53 p.R337H mutation, which is present in about 0.3% of the population of Southern Brazil. Our goal is to use high density SNP genotyping arrays to discover new imbalanced regions associated with p.R337H and to use Fluorescent in situ Hybridization to validate these regions in adrenocortical carcinoma and breast cancer patients. Our results show gains in 12p13.3-12p11.23, 16p13.3-16q24.3, amplifications in 1q24.2-1q25.3, deletions in 2p25.3-2q37.3 and 17p13.1 and copy neutral loss of heterozygosity in 11p15.5-p11.2 and 17p13.1 in patients with TP53 p.R337H mutation. Our findings point out to new chromosomal regions associated with LFS patients carrying the TP53 p.R337H mutation. Besides its major position as a tumor suppressor gene, TP53 plays a crucial role in human fertility as it regulates leukemia inhibitory factor (LIF) expression. Although the important interaction between p53 and LIF is crucial for embryo implantation, we believe that not only LIF and TP53, but also other genes in the TP53 signaling pathway may be important in the implantation process. To test this hypothesis we decided to examine whether TP53 signaling pathway genes (MDM2, MDM4, USP7, LIF, TP63, TP73 e ESR1) polymorphisms may be involved with infertile women with endometriosis and with recurrent in vitro fertilization (IVF) failure. Our results demonstrate that TP53 rs17878362, TP53 rs1042522 and ESR1 rs9340799 are associated with endometriosis-related infertility and with failure of implantation after IVF. TP53 signaling pathway genes polymorphisms may have a role as biomarkers and could add to the development of a clinically relevant genetic profile that would be of great help for clinicians to identify patients at higher risk for IVF failure.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:33:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3333_.pdf: 639269 bytes, checksum: 2e2d8e69eaf0520741e923a1fc118e3d (MD5) Previous issue date: 2009-08-31 / Agrupamentos de dados é uma tarefa que divide um conjunto de dados em subconjuntos de forma que elementos associados a um mesmo grupo sejam mais similares entre si do que em relação a elementos de outros grupos. Essa tarefa pode ser considerada como uma tarefa de otimização, uma vez que pretende-se encontrar a melhor combinação de partições dentre todas as combinações possíveis. Uma abordagem que pode ser aplicada para resolver o problema de agrupamento é o uso de metaheurísticas, que são procedimentos capazes de escapar de ótimos locais. Este trabalho apresenta uma proposta de Algoritmo Genético Híbrido cuja população inicial é gerada por técnicas de agrupamento e metaheurísticas, com objetivo de direcionar a busca para soluções mais próximas do ótimo global.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-graduação em Aquicultura, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:32:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318763.pdf: 200948 bytes, checksum: a54b32d909e20ac567f8a62a57e22e5e (MD5) Previous issue date: 2013 / Foram estimados parâmetros genéticos para ostras Crassostrea gigas, com o objetivo de contribuir para o entendimento a respeito destes parâmetros, possibilitando um futuro programa de melhoramento genético baseado na seleção familiar. A característica avaliada foi o crescimento das ostras em diferentes fases de cultivo. As ostras foram reproduzidas e cultivadas no Laboratório de Moluscos Marinhos da UFSC. Vinte quatro famílias de meio-irmãos foram avaliadas em duas biometrias através do peso e altura dos animais. No teste de desempenho em campo, que teve duração de seis meses, cada família foi dividida em três diferentes lanternas, formando o que chamamos de efeito de ambiente permanente (EP). Utilizou-se o programa REMLF90 para obtenção dos componentes de variância. Foram geradas correlações de Spearman entre os valores genéticos (VG) dos indivíduos nas duas biometrias e correlação de Pearson e Spearman entre os VG médios das famílias para as duas biometrias. O peso médio final foi de 43 g e altura de 7 cm. A herdabilidade (h2) para peso manteve-se estável nas duas biometrias apresentando valores de 0,39 e 0,40. Contudo, este parâmetro variou quanto à altura, sendo que na primeira biometria estimou a h2 de 0,83 e na segunda de 0,19. As correlações genéticas entre peso e altura foram de 0,93 em ambas as biometrias. Na biometria 1, a correlação de Spearman entre os indivíduos foi de 0,94, na biometria 2 esse valor foi 0,97. O valor de h2 para altura na biometria 1 ficou acima do esperado e pode ser explicado pelos baixos valores de efeito de ambiente permanente apresentados na biometria 1, que aumentam na biometria 2, demonstrando que foi possível ajustar para este efeito de ambiente melhorando a estimativa da variância genética aditiva. Esta metodologia permitiu a obtenção dos parâmetros genéticos com êxito, contudo, um maior número de repetições, com famílias com réplicas desde as etapas iniciais de cultivo poderia melhorar a acurácia dos valores. <br> / Abstract: It was estimate the genetic parameters for oyster Crassostrea gigas, inorder to contribute to the understanding of these parameters enabling afuture breeding program based on family selection. The trait evaluatedwas the growth of cultch less oysters produced at the Marine Molluscshatchery for six months period. Twenty-four half-sib families wereevaluated in two samplings using shell height and weight under fieldperformance. These families were divided into three replicates, formingan environmental permanent effect (EP). Variance components wereobtained using the program REMLF90. Spearman correlations weregenerated between individuals in both samplings and Pearson andSpearman correlation for average Breeding Values (BV) of the families.The final average for weight was 43 g and shell height of 7 cm. Theheritability (h2) for weight remained stable in both measurements withvalues of 0.39 and 0.40. However, this parameter is variable for height,being found in the first sampling h2 0.83 and 0.19 in the second.Genetic correlations were 0.93 in both measurements. In sampling 1, theSpearman correlation between individuals obtained was 0.94; inSampling 2 this value was 0.97. The value of the h2 height for Sampling1 was well above the expected and may be explained by the low valuesof (EP) shown in Sampling 1, which increases sampling 2.Demonstrating that this effect could be removed from the environmentfor better estimate of the genetic variance additive. This methodologyallowed us to obtain genetic parameters successfully, however, a greaternumber of repetitions, with families having replicates since the initialsteps of culture densities could help in the accuracy of the values.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Aquicultura, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-17T03:14:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343389.pdf: 1265772 bytes, checksum: f8e0467914422603b26d65beb8773554 (MD5) Previous issue date: 2016 / Foram produzidas no Laboratório de Moluscos Marinhos da Universidade Federal de Santa Catarina durante os meses de dezembro de 2014, janeiro e abril de 2015, 50 famílias de meios-irmãos e irmãos completos da ostra Crassostrea gigas. Durante as etapas de larvicultura e assentamento, os animais foram cultivados em laboratório em sistema de recirculação de água com duas repetições por família. Com aproximadamente 50 dias de idade, as famílias foram distribuídas em andares de lanternas e transferidas para espinheis localizados na praia de Sambaqui (Baía Norte da Ilha de Santa Catarina) para desempenho em campo. Aos 180, 165 e 158 dias de cultivo, foram estimados componentes de variância e parâmetros genéticos para crescimento (peso fresco individual, altura, rendimento e peso fresco individual médio) e sobrevivência. A herdabilidade para peso fresco individual, altura, rendimento, peso fresco individual médio e sobrevivência na despesca foram, respectivamente, 0,26 ± 0,05, 0,34 ± 0,05, 0,54 ± 0,09, 0,58 ± 0,08, 0,16 ± 0,07. As correlações genéticas entre peso fresco individual e altura foram de 0,88 ± 0,03, entre rendimento e peso fresco individual médio 0,98 ± 0,03, entre rendimento e sobrevivência 0,58 ± 0,39, entre peso fresco individual médio e sobrevivência 0,47 ± 0,36. Os valores de herdabilidade e correlações sugerem que ganhos genéticos podem ser obtidos para os caracteres estudados através de seleção; sendo preferível a utilização das características rendimento e/ou peso fresco individual médio como critério de seleção.<br> / Abstract : Families (50) of the oyster Crassostrea gigas were produced in the Laboratory of Marine Mollusks, Federal University of Santa Catarina, during the months of December 2014, January and April 2015. The larvae were reared under recirculation system conditions with two repetitions of each family. With about of 50-day-old seeds were put placed into on lanterns nets and transferred to loglines on experimental farm located at the beach of Sambaqui Beach (North Bay, Santa Catarina Island). Variance components and genetic parameters were estimated for growth (individual weight, height, yield and mean individual weight) and survival at 180, 165 and 158 days of culture cultivation. The heritability for individual weight, height, yield, mean individual weight and survival at harvest were, respectively, 0.26 ± 0.05, 0.34 ± 0.05, 0.54 ± 0.09, 0.58 ± 0.08, 0.16 ± 0.07. Genetic correlations between individual weight and height was 0.88 ± 0.03, between yield and mean individual weight was 0.98 ± 0.03, between yield and survival was 0.58 ± 0.39, between mean individual weight and survival was 0.47 ± 0.36. The heritability and correlations values suggest that genetic gains can be obtained for the studied traits by selection; also it is preferable to the use of yield and/or mean individual weight to selection.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2017. / Submitted by Patrícia Nunes da Silva (patricia@bce.unb.br) on 2018-05-04T16:36:40Z No. of bitstreams: 1 2017_BárbaraMüllerSalomãodeFaria.pdf: 7857359 bytes, checksum: 1add6e6244a6621a34c2191694ccfd8b (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva (patricia@bce.unb.br) on 2018-05-04T16:43:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_BárbaraMüllerSalomãodeFaria.pdf: 7857359 bytes, checksum: 1add6e6244a6621a34c2191694ccfd8b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-04T16:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_BárbaraMüllerSalomãodeFaria.pdf: 7857359 bytes, checksum: 1add6e6244a6621a34c2191694ccfd8b (MD5) / Esta tese de doutorado apresenta resultados de pesquisa em seleção genômica ampla (GS) e estudos de associação genômica ampla (GWAS) em seis populações de melhoramento de Eucalyptus, com o objetivo de avaliar o potencial destas abordagens em explicar a herdabilidade, detectar associações significativas e predizer fenótipos de características de crescimento. No primeiro capítulo foram comparadas as abordagens de predição genômica e associação genômica ampla para características de crescimento em populações de melhoramento de Eucalyptus benthamii ( = 505) e Eucalyptus pellita ( = 732). Ambas as espécies são de crescente interesse comercial para o desenvolvimento de germoplasma adaptado a estresses ambientais. A capacidade preditiva atingiu 0,16 em E. benthamii e 0,44 em E. pellita para crescimento em diâmetro. As capacidades preditivas usando BLUP genômico ou diferentes métodos Bayesianos atingiram resultados semelhantes, indicando que as características de crescimento se ajustam adequadamente ao modelo infinitesimal. Nenhuma diferença foi detectada na capacidade preditiva quando diferentes conjuntos de SNPs foram utilizados, com base na posição (equidistantes no genoma, dentro de genes, podados considerando o desequilíbrio de ligação ou em cromossomos individuais), desde que o número total de SNPs utilizados fosse superior a 5.000. As capacidades preditivas obtidas pela remoção de parentesco entre as populações de treinamento e validação caíram para quase zero em E. benthamii e foram reduzidas pela metade em E. pellita. Esses resultados corroboram a visão atual de que o parentesco é o principal motor da predição genômica, embora algum desequilíbrio de ligação histórico provavelmente tenha sido capturado para E. pellita. Um estudo de associação genômica identificou apenas uma associação significativa para volume em E. pellita, ilustrando o fato de que, embora a predição genômica seja capaz de explicar grandes proporções da herdabilidade, muito pouco ou quase nada é capturado em associações significativas usando a abordagem de GWAS nas populações de melhoramento do tamanho avaliado neste estudo. Este estudo forneceu dados experimentais adicionais que indicam perspectivas positivas de usar dados genômicos para capturar grandes proporções de herdabilidade e predizer características de crescimento em espécies florestais com acurácias iguais ou melhores do que aquelas capturadas pela seleção fenotípica convencional. Adicionalmente, esses resultados documentaram a superioridade da abordagem de GS na capacidade de capturar grandes proporções da variância genética para crescimento, em comparação com o valor limitado da abordagem de GWAS ao se considerar aplicações no melhoramento operacional. A maioria dos estudos de GWAS em plantas, no entanto, assim como este descrito acima, tem sofrido com um poder estatístico limitado, especialmente para características complexas. Tamanhos amostrais maiores são necessários no sentido de aumentar a capacidade de detecção de variantes, especialmente aquelas de baixa frequência e de pequeno efeito. Devido aos desafios logísticos e altos custos para aumentar o tamanho das populações em estudos de associação, uma alternativa tem sido a implementação de Joint-GWAS, utilizando informações combinadas de populações independentes. Joint-GWAS utiliza diferentes abordagens estatísticas para combinar os resultados de múltiplos estudos em um esforço para aumentar o poder de detecção em relação a estudos individuais, melhorar as estimativas do tamanho dos efeitos e/ou resolver a incerteza quando resultados dos estudos individuais não concordam. No segundo capítulo desta tese de doutorado foi realizado um estudo de associação genômica ampla utilizando dados de quatro populações independentes para características de crescimento, montando assim uma população de associação consideravelmente maior do que estudos anteriores em espécies florestais. Dados de um total de 3.373 árvores de quatro populações híbridas de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla não relacionadas, cada uma delas com 758 a 979 indivíduos, foram utilizados. Estas populações haviam sido genotipadas com uma plataforma de SNP comum desenvolvida para Eucalyptus permitindo assim a implementação de Joint-GWAS. O impacto da correção para estrutura de população e/ou parentesco sobre a capacidade de detecção de associações significativas foi explorado utilizando seis modelos estatísticos com base na análise de SNPs individuais. Uma redução drástica no número de associações significativas foi observada ao se adotar correções mais rigorosas. Foi avaliado ainda o desempenho de diferentes abordagens de mapeamento de associação utilizando segmentos genômicos contendo vários SNPs em contrates com SNPs individuais. A abordagem de mapeamento de herdabilidades regionais, nas quatro populações analisadas de forma independente, identificou regiões genômicas que explicaram individualmente 3-13% da herdabilidade genômica. Variantes raras foram detectadas usando abordagens de Joint-GWAS baseadas em conjuntos de SNPs dentro de genes e em segmentos específicos. Associações foram detectadas em genes relacionados à biossíntese da parede celular e resistência à doença, sugerindo potenciais efeitos pleiotrópicos no crescimento da árvore. De maneira geral, o aumento do tamanho amostral e a aplicação de diferentes abordagens de análise combinada de populações ainda revelaram um número limitado de associações, corroborando a complexidade de características de crescimento e a provável participação de um grande número de variantes de pequeno efeito de difícil detecção no controle de crescimento. Entretanto, estes resultados indicam ainda que à medida que mais programas de melhoramento de Eucalyptus adotarem genômica para predizer fenótipos com base em uma plataforma SNP comum, conjuntos de dados cada vez maiores ficarão disponíveis e Joint-GWAS como descrito neste estudo de forma inédita em espécies florestais, será capaz de contribuir para a identificação de SNPs ou segmentos genômicos que controlam proporções relevantes da herdabilidade. / This doctoral thesis presents results of research in genomic selection (GS) and genome-wide associations studies (GWAS) in six Eucalyptus breeding populations, with the objective of evaluating the potential of these approaches in explaining heritability, detecting significant associations and predicting phenotypes of growth traits. In the first chapter, genomic prediction approaches and association studies for growth traits in Eucalyptus benthamii ( = 505) and Eucalyptus pellita ( = 732) breeding populations were compared. Both species are of increasing commercial interest for the development of germplasm adapted to environmental stresses. Predictive ability reached 0.16 in E. benthamii and 0.44 in E. pellita for diameter growth. Predictive abilities using either Genomic BLUP or different Bayesian methods reached similar results, indicating that growth adequately fits the infinitesimal model. No difference was detected in predictive ability when different sets of SNPs were utilized, based on position (equidistantly genome-wide, inside genes, linkage disequilibrium pruned or on single chromosomes), as long as the total number of SNPs used was above ~5,000. Predictive abilities obtained by removing relatedness between training and validation sets fell near zero for E. benthamii and were halved for E. pellita. These results corroborate the current view that relatedness is the main driver of genomic prediction, although some historical linkage disequilibrium was likely captured for E. pellita. A genome-wide association study identified only one significant association for volume growth in E. pellita, illustrating the fact that while genome-wide regression is able to account for large proportions of the heritability, very little or none is captured into significant associations using GWAS in breeding populations of the size evaluated in this study. This study provided further experimental data supporting positive prospects of using genome-wide information to capture large proportions of trait heritability and predict growth traits in trees with accuracies equal or better than those attainable by phenotypic selection. Additionally, our results documented the superiority of the wholegenome regression approach in accounting for large proportions of the heritability of complex traits, such as growth, in contrast to the limited value of the local GWAS approach toward breeding applications. Most GWAS in plants, like the one described above, have suffered from limited statistical power especially for complex traits. Larger sample sizes are needed to enhance the ability to identify variants, especially those of low-frequency and small effect. Due to the challenges and high costs of increasing sample size in GWAS, an alternative has been to implement Joint-GWAS, using the combined information from independent populations. Joint-GWAS use different statistical approaches to combine the results from multiple studies in an effort to increase detection power over individual studies, improve estimates of the size of the effect and/or to resolve uncertainty when reports from individual studies disagree. In the second chapter of this doctoral thesis, a GWAS for growth traits was performed by assembling a considerably larger association population than any previous GWAS in forest trees. Data for a total of 3,373 trees across four unrelated Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla hybrid breeding populations, with samples sizes varying between 758 and 979 individuals, were used. These populations had been genotyped with a common SNP platform for Eucalyptus species, thus allowing a Joint-GWAS implementation. The impact of correcting for population structure and/or relatedness on the detection of significant associations was explored using six single-SNP GWAS models. A drastic reduction in the number of significant associations detected was observed when more stringent correction was adopted. We also evaluated the performance of different segment-based GWAS approaches involving several SNPs simultaneously in comparison to single-SNP analyses. Regional heritability mapping, in these four populations independently, pinpointed genomic regions that individually explained 3-13% of the genomic heritability. Rare variants were detected using gene and region-based Joint-GWAS approaches. Associations were detected into genes related to cell wall biosynthesis and disease resistance, suggesting potential pleiotropic effects on tree growth. In general, the increase in sample size and the application of different approaches of Joint-GWAS still revealed a limited number of associations, corroborating the complexity of growth traits and the likely participation of a large number of variants of small effect of difficult detection in the control of growth traits. However, these results further indicate that as more Eucalyptus breeding programs adopt genomics to predict phenotypes based on a common SNP platform, increasing datasets will be available and Joint-GWAS as described in this study for the first time in forest trees, will be able to contribute to the identification of SNPs or genomic segments controlling relevant portions of trait heritability.

O câncer de mama é uma doença multifatorial causada pela combinação de fatores de risco genéticos e ambientais. Polimorfismos genéticos de baixa penetrância têm sido associados a esta doença, porém existem poucos estudos publicados sobre a prevalência destes na população brasileira. No presente estudo, determinamos a freqüência alélica e genotípica dos polimorfismos ER)-397 PvuII C/T, ER)-351 XbaI A/G, PR PROGINS e STK15 F31I e investigamos a relação destes com fatores de risco estabelecidos para câncer de mama. Foram estudadas 750 mulheres sem câncer de mama, envolvidas em um programa de rastreamento mamográfico no Sul do Brasil, uma região com altos índices de incidência da doença. As freqüências genotípicas do polimorfismo PROGINS não foram significativamente diferentes das encontradas em populações brasileiras e nãobrasileiras. A distribuição dos genótipos de ER)-397 PvuII C/T, ER)-351 XbaI A/G e STK15 F31I, no entanto, foram significativamente diferentes da maioria dos estudos previamente publicados, enfatizando a necessidade de análises de populações específicas para avaliação do impacto de polimorfismos de baixa penetrância no risco para câncer de mama. Adicionalmente, a distribuição dos haplótipos de ER) (ER)-397 PvuII - ER)-351 XbaI) foram significativamente diferentes das descritas em outras populações. A média estimada do risco de desenvolver câncer de mama ao longo da vida na amostra estudada foi de 7.8%, a maioria (97.5%) das mulheres apresentavam achados normais ao exame de mamografia (BIRADS 1 e 2), e nenhum fator de ri sco reprodutivo para câncer de mama foi identificado na amostra. No entanto, a média do índice de massa corporal foi 29.6 e 41.1% das mulheres apresentavam índice de massa corporal a 30. Ao analisamos a relação entre os três polimorfismos e fatores de risco já estabelecidos, as seguintes associações estatisticamente significativas foram encontradas: (a) genótipo GG de ER)-351 e menarca a 14 anos, (b) genótipos A2A2 e A1A2 de PR PROGINS e maior estimativa de risco de desenvolver câncer de mama em 5-anos em mulheres pósmenopáusicas; (c) genótipos A2A2 e A1A2 PR PROGINS e maior índice de massa corporal em mulheres pós-menopáusicas; (d) genótipo AT e AA de STK15 F31I e densidade mamográfica moderadamente densa (tecido fibroglandular em 50-75% do tecido mamário) em mulheres pré-menopáusicas; (e) genótipo TT de STK15 F31I e mamas menos densas (tecido fibroglandular em 0-50% do tecido mamário) em mulheres pré-menopáusicas e (f) genótipo TT de STK15 F31I e idade da menarca a 12 anos. Estudos de caso-controle adicionais são necessários para melhor compreensão da relação entre estes e outros polimorfismos e risco para câncer de mama na população brasileira. / Breast cancer is a multifactorial disease caused by a combination of genetic and environmental risk factors. Highly prevalent low-penetrance genetic polymorphisms have been associated with an increased risk of developing the disease. Only a few studies have been published about the prevalence of such polymorphisms in the highly heterogeneous Brazilian population. In the present study, we have determined the allelic and genotypic frequencies of the ER)-397 PvuII C/T, ER)-351 XbaI A/G, PR PROGINS and STK15 F31I polymorphisms and investigated their relationship with established breast cancer risk factors. We studied 750 breast cancer-unaffected women enrolled in a mammographic screening program in Southern Brazil, a region with particularly high breast cancer incidence rates. Genotypic frequencies for PROGINS were not significantly different from previous studies in Brazilian and non-Brazilian individuals. The distribution of ER)- 397 PvuII C/T, ER)-351 XbaI A/G and STK15 F31I genotypes, however, was significantly different from most of the previously published reports, emphasizing the need for population-specific analyses in evaluating the impact of low-penetrance gene polymorphisms on breast cancer risk. Furthermore, the distribution of ER) haplotypes using the ER)-397 PvuII C/T and ER)-351 XbaI A/G polymorphic markers was also distinct from that described in other populations. The mean estimated lifetime risk of developing breast cancer in the sample was 7.8%, most of the women (97.5%) had normal mammographic image results (BIRADS 1 and 2) and no significant reproductive risk factors for breast cancer were identified in the sample. However, mean body mass index was 29.6 and 41.1% of the women had a body mass index a 30. When analyzing the relationship between the three polymorphisms and other established breast cancer risk factors the following significant associations were found between: (a) ER)-351 GG genotype and menarche a 14 years; (b) PROGINS A2 allele and higher mean estimated 5-year risk of developing breast cancer in postmenopausal women; (c) A1A2 and A2A2 genotypes and higher mean body mass index in postmenopausal women; (d) STK15 F31I AT and AA genotypes and moderately dense (50-75% of the breast with fibroglandular tissue) in premenopausal women; (e) STK15 F31I TT genotype and less dense (0-50% of the breast with fibroglandular tissue) in premenopausal women and (f) STK15 F31I TT genotype and later age at menarche (a 12 years). Additional case-control studies are necessary to clarify the relationship between this and other polymorphisms and breast cancer risk in the Brazilian population.

As plantas estão expostas a uma gama de patógenos que utilizam diversas estratégias para infectar seus hospedeiros. Em resposta, as plantas expressam diferentes mecanismos de defesa, onde ocorre o reconhecimento de moléculas conservadas do patógeno por receptores específicos das plantas, desencadeando as respostas de defesa. A descoberta de sinais endógenos e exógenos que regulam a expressão de genes de defesa em Arabidopsis thaliana tem auxiliado a compreensão dos mecanismos de defesa. O desenvolvimento de uma estratégia de superexpressão para avaliação do papel do peptídeo endógeno AtPep1 na resistência a isolados de diferentes espécies do gênero Pythium é importante para a compreensão do mecanismo de defesa e a futura utilização do mesmo em cultivares resistentes ao patógeno. Nesse sentido, foram realizados experimentos que consistiram da inoculação de A. thaliana com isolados das espécies de P. graminicola, P. inflatum, P. deliense e P. ultimum. As plantas foram avaliadas quanto à presença de sintomas da doença. Paralelamente, o gene codificante do peptídeo AtPep1, PROPEP1, foi isolado de A. thaliana, ligado nos vetores binários pGSA1427 ou pEGAD, e transformados em Agrobacterium tumefaciens. Células de A. tumefaciens contendo os plasmídeos com e sem PROPEP1 foram usadas para transformação floral de A. thaliana. As plantas transformadas foram selecionadas pela presença do gene que confere tolerância ao herbicida glufosinato de amônio e, no caso da planta transformada com o vetor pEGAD, também pela presença da GFP (proteína verde fluorescente). A presença dos genes inseridos foi confirmada por PCR seguido de seqüenciamento. As plantas transformadas foram avaliadas quanto ao acúmulo de mRNA de PROPEP1 e a resistência aos isolados do gênero Pythium. Os resultados indicam que plantas tipo selvagem de A. thaliana são suscetíveis aos isolados das diferentes espécies do gênero Pythium. As plantas pEGAD-AtPep apresentaram um aumento na expressão relativa de PROPEP1 de até 4.000 vezes a encontrada nas plantas controle. Este alto acúmulo de PROPEP1 nas plantas pEGAD-AtPep e pGSAAtPep revelou ser importante na resistência ao isolado de P. deliense. As evidências suportam o papel do peptídeo AtPep1 como um elicitor endógeno que é gerado em resposta aos patógenos e suas PAMPs. / Plants are exposed to a range of pathogens that use several strategies to infect their host. In response, the plants express different mechanisms of defense, in which the recognition of conserved pathogen molecules by plant specific receptors triggers the defence responses. The discovery of exogenous and endogenous signals that regulate the expression of defense genes in Arabidopsis thaliana has helped the understanding of the mechanisms of defense. The development of a strategy of overexpression for evaluating the role of endogenous peptide AtPep1 in resistance to isolates of different species of the genus Pythium is important for understanding the mechanism of defense and its future use in resistant cultivars to the pathogen. Therefore, experiments that were performed consisted in the inoculation of A. thaliana with isolates of the of P. graminicola, P.inflatum, P. deliense, and P. ultimum species. The plants were evaluated for the presence of disease symptoms. In addition to that, the gene coding the peptide AtPep1, PROPEP1 was isolated from A. thaliana, ligated in the binary vectors pGSA1427 or pEGAD, and transformed in Agrobacterium tumefaciens. Cells of A. tumefaciens containing the plasmids with or without PROPEP1 were used to floral transformation of A. thaliana. The transformed plants were selected for the presence of the gene that confers tolerance to the herbicide ammonium glufosinate and, in the case of plants transformed with the vector pEGAD, they were also selected for the presence of GFP (green fluorescent protein). The presence of the inserted gene was confirmed by PCR followed by sequencing. The transformed plants were evaluated on the accumulation of mRNA from PROPEP1 and resistance to isolates of the genus Pythium. The results indicate that A. thaliana wild type plants are susceptible to isolates from various species of the genus Pythium. The pEGAD-AtPep plants showed an increase in the expression of PROPEP1 of up to 4.000 times more than that was found in control plants. Such high accumulation of PROPEP1 in pEGAD-AtPep and pGSA-AtPep plants was shown to be important in resistance to the isolate of P. deliense. The evidences support the role of the peptide AtPep1 as an endogenous elicitor that is generated in response to pathogens and their PAMPs.

Introdução: O câncer de próstata (CaP) é uma neoplasia muito freqüente entre os homens em todo o mundo. No Brasil, o estado do Rio Grande do Sul possui uma alta incidência desta neoplasia. A idade, história familiar, diferenças étnicas, exposição aos androgênios e fatores relacionados à dieta constituem-se em fatores de risco para o CaP. O câncer de próstata hereditário está ligado a genes de alta concordância entre os familiares afetados, porém de baixa freqüência na população. A busca por genes que influenciam a carcinogênese prostática e que estejam presentes com maior freqüência na população poderá ajudar na identificação de pacientes com maior chance de desenvolver a neoplasia. Os polimorfismos são variações alélicas de um mesmo gene, resultando em diferenças significativas na expressão de proteínas em diferentes indivíduos. O gene do receptor de androgênios (RA) possui variantes polimórficas localizadas no exon 1. O número de repetições CAG nesta região está inversamente associada a atividade transcricional do receptor de androgênios e com um maior risco de CaP. Objetivos: Verificar a associação entre o número de repetições do polimorfismo CAG do gene do receptor de androgênios e o risco de CaP em uma amostra da população brasileira. Pacientes e métodos: Foram avaliados 50 pacientes com câncer de próstata e 77 controles. Foi realizada a extração do DNA por sangue periférico e a região do gene do RA foi amplificada por reação em cadeia da polimerase (PCR). O produto da PCR foi analisado no seqüenciador ABI3100 Avant e a seqüência do polimorfismo analisada pelo software Genemapper. A análise estatística foi feita através do teste t para amostras independentes, teste de qui-quadrado e análise de regressão linear múltipla. Para variáveis sem distribuição normal foi utilizado o teste U de Wilcoxon-Mann-Whitney. Resultados: A média de repetições CAG foi de 21,58±3,32 nos pacientes e 22,19±3,09 no grupo controle (p=0,28). Variáveis clínicas e anátomo-patológicas também não se correlacionaram com o polimorfismo. A testosterona sérica diferiu significativamente entre os grupos (p<0,001). Conclusão: Estes resultados sugerem que não há correlação entre o número de repetições CAG e o risco de CaP na amostra estudada. Outros fatores, tais como idade de diagnóstico e estadiamento do tumor também não estiveram associados com o polimorfismo no presente estudo. A variação da testosterona sérica precisa ser melhor avaliada em estudos específicos. / Background: Prostate cancer (PCa) is very frequent among men worldwide. In Brazil, Rio Grande do Sul state has one of the greatest incidence of this neoplasia. Age, family history, ethnicity, androgens and diet factors are involved in a higher risk for Pca. Hereditary prostate cancer is linked to high penetrance and low frequency genes in general population. Looking for genetic alterations with higher frequency among individuals could help identify patients under risk of developing PCa. Polymorphisms are allelic variations of a single gene, resulting in significant diferences in proteins expression. The androgen receptor (AR) has polymorphic forms located on exon 1. The CAG repeat length in this region is inversely associated with the AR transcriptional activity and with a higher risk of PCa. Objectives: To verify the association between CAG repeat length and PCa risk in a sample of the Brazilian population. Patients and Methods: We included 50 PCa patients and 77 controls. DNA was extracted from peripheral leucocytes and the AR gene was amplified by PCR. PCR product was analysed with ABI 3100 avant sequencer and Genemapper software. Statistical methods were Student T test, Qui-square test and Linear Regression analysis. For variables without normal distribution, it was used the Wilcoxon-Mann- Whitney U test. Results: CAG mean length was 21,58±3,32 in cases and 22,19±3,09 in control group (p=0,28). Clinical and pathological variables did not correlated with CAG polymorphisms either. Serum total testosterone differed significantly between groups (p<0,001). Conclusion: Our results suggest that there is no correlation between the androgen receptor CAG repeat length and prostate cancer. Other factors, such as age of diagnosis and tumor stage are not associated with this polymorphism in this study. Serum total testosterone variation needs to be better explained in further reports.