A diversidade de tripanossomas é atribuída a um arsenal gene vasto. HSP compreendem várias famílias que atuam como uma chaperona moleculares em condições de estresse e fisiológicas. A HSP70 em tripanossomas consiste em 9 genes: Canonical, HSP70.4, HSP70.c, GRP78, Lc2.2, HSP70.b, Grp170, HSP110 e HSP70.a. Análises filogenéticas indicam que a evolução de HSP70 segue um padrão de ramificação que coincide com a compartimentação celular. As inferências filogenéticas de Trypanosoma obtidas a partir de genes que codificam HSP70s foram compatíveis com os obtidos por gGAPDH indicando que as HSP70s são uteis como marcadores moleculares. Os genes que codificam proteínas possuindo domínio P3/alfa-cristalino (ACD) na sua estrutura atuam como chaperonas envolvidas na proliferação e migração celular, citoesqueleto, na resposta a agentes patogénicos e desenvolvimento. Nove chaperonas putativas com o ACD foram recuperadas em Trypanosoma: TryDYX1C1, TrySGT1, Tryp23A, Tryp23B, TryNudC1, TryNudC2, HSP20, TryACDP, TryACD-TPR. / The diversity of trypanosomes is attributed to a vast gene arsenal. HSP comprehends several families which acts as a molecular chaperone in stress and physiological conditions. The HSP70 in trypanosomes consists of nine genes: Canonical, HSP70.4, HSP70.c, Grp78, Lc2.2, HSP70.b, Grp170, HSP110 and HSP70.a. Phylogenetic analysis shows that the evolution of HSP70 from Trypanosoma follows branching pattern that coincides with the cellular compartmentation. Phylogenetic Inferences of Trypanosoma obtained from genes encoding HSP70s were compatible with those obtained by gGAPDH indicating that HSP70 gene is a useful molecular maker. Genes encoding proteins having p3/alpha-crystalline domain (ACD) in its structure act as chaperones and co-chaperones involved in cell proliferation and migration, cytoskeleton and in response to pathogens and development. Nine putative chaperones containing the ACD were recovered in Trypanosoma: TryDYX1C1, TrySGT1, Tryp23A, Tryp23B, TryNudC1, TryNudC2, HSP20, TryACDP, TryACD-TPR.

Xylella fastidiosa é uma bactéria Gram-negativa, do subgrupo das Gama-Proteobactérias, não-flagelada, que coloniza o xilema de diversas plantas cultivadas e silvestres, podendo ser causadora de doenças. Sua disseminação é feita por insetos conhecidos como cigarrinhas. Genomas de cepas de X. fastidiosa isoladas de distintos hospedeiros já foram sequenciados completa ou parcialmente: 9a5c de citros; Temecula-1 e GB514 de videira; Dixon, M12 e M23 de amendoeira; Ann-1 de espirradeira e EB92-1, isolada de sabugueiro e utilizada como bio-controle para Doença de Pierce de videiras. Estudos de genômica comparativa associados a abordagens de genômica funcional e de genética molecular têm possibilitado o estudo detalhado de mecanismos potencialmente relevantes tanto para a colonização de plantas e insetos por este fitopatógeno como para o desenvolvimento de sintomas associados a doenças específicas em seus respectivos hospedeiros vegetais. Exceto o genoma de 9a5c, todos os demais genomas conhecidos são de cepas isoladas na América do Norte. Neste trabalho descrevemos o pirossequenciamento dos genomas da cepa J1a12, que exibe fenótipo não-virulento em citros, e das cepas Pr8x e Hib4, isoladas, respectivamente, de ameixeira e hibisco. A cepa J1a12 possui além de seu cromossomo principal de 2.788.789 pb dois plasmídeos, pXF51 e pXF27, respectivamente de 51.180 pb e 27.268 pb. pXF51 já foi descrito também na cepa de citros 9a5c e pXF27 tem similaridade com outros plasmídeos de cepas de X. fastidiosa norte-americanas isoladas de amoreira e videira. A cepa Pr8x possui além de seu cromossomo principal de 2.666.242 pb um plasmídeo, pXF39, de 39.580 pb, o qual contém a maioria das CDS presentes no pXF51. A cepa Hib4, isolada de hibisco, tem o maior cromossomo (2.813.297 pb) e também o maior plasmídeo (pXF64 com 64.251 pb) já descritos para X. fastidiosa. pXF64 apresenta extensa similaridade com o plasmídeo pBVIE04 de Burkholderia vietnamensis cepa G4, sendo descrito pela primeira vez em cepas de X. fastidiosa. Análises comparativas destes genomas possibilitaram a identificação de alterações que podem ser correlacionadas com os fenótipos exibidos por estas cepas, além da variedade e diversidade de regiões relacionadas a bacteriófagos e de plasmídeos que co-existem nas diferentes cepas deste fitopatógeno. / Xylella fastidiosa is a Gram-negative bacteria, of the Gamma-proteobacterium subgroup, non-flagellated that colonizes the xylem of several cultivated and wild plants, where may cause disease. The bacterium is spread by insects known as sharpshooters. Genomes of X. fastidiosa strains isolated from different hosts have been completely or partially sequenced: 9a5c from citrus; Temecula-1 and GB514 from grapevine; Dixon, M12 and M23 from almond tree; Ann-1 from oleander and EB92-1, isolated from elderberry and used as bio-control for Pierce\'s disease of grapevines. Comparative genomics studies associated with approaches from functional genomics and molecular genetics have allowed a detailed study of mechanisms potentially relevant to the colonization of plants and insects by this pathogen as well as to the development of symptoms associated with specific diseases in their respective host plants. Except for 9a5c, all other known genomes are from strains isolated in North America. Here we describe the pyrosequencing of the genomes of strain J1a12, which displays non-virulent phenotype in citrus and of Pr8x and Hib4 strains isolated, respectively, from plum and hibiscus. J1a12 has a main chromosome of 2,788,789 bp and two plasmids, pXF51 and pXF27, respectively of 51,180 bp and 27,268 bp. pXF51 has been described also in the citrus strain 9a5c and pXF27 has similarity with other plasmids found in North American strains isolated from mulberry tree and grapevine. The strain Pr8x has a main chromosome of 2,666,242 bp and one plasmid, pXF39, of 39,580 bp which present similarities with pXF51. Hib4, the strain isolated from hibiscus, has the largest chromosome (2,813,297 bp) and the largest plasmid (pXF64 with 64,251 bp) described for X. fastidiosa. pXF64 shows extensive similarity with the plasmid pBVIE04 of Burkholderia vietnamensis G4 strain and is described for the first time in X. fastidiosa. Comparative analyzes of these genomes have identified several differences that may be correlated with the phenotypes displayed by these strains, in addition to the variety and diversity of regions related to bacteriophages and plasmids that co-exist in different strains of this pathogen.

Infertilidade conjugal é uma doença do sistema reprodutivo que acomete cerca de 20% dos casais e na qual o fator masculino responde por metade desses casos. A infertilidade masculina é um fenótipo complexo que abrange diferentes fatores. Os fatores genéticos envolvidos variam desde mutações pontuais, microdeleções no cromossomo Y, até alterações cromossômicas, como a Síndrome de Klinefelter. Mesmo após avaliação clínicolaboratorial detalhada, metade dos pacientes permanece sem a identificação de um fator causal, caracterizando a infertilidade idiopática. Nesse grupo, observamos com maior frequência os pacientes com falha espermatogênica primária, que clinicamente apresentam oligozoospermia grave ou azoospermia não obstrutiva (ANO) e, no qual, preponderam fatores genéticos ainda desconhecidos. Para auxiliar na compreensão de possíveis alterações genômicas, sejam as variantes de número de cópias (CNVs) ou as regiões de perda de heterozigosidade (LOHs), envolvidas com infertilidade masculina idiopática, 16 pacientes com ANO e 6 controles foram investigados pela técnica de hibridação genômica comparativa (aCGH) utilizando a plataforma 4x180 CGH+SNP Agilent® com análise dos dados pelo software Nexus 8.0. Não foram observadas diferenças significativas tanto no número, como no tamanho das alterações genômicas em ambos os grupos. Foram descritas 18 novas alterações genômicas com efeito sobre a produção espermática, distribuídas na forma de 12 ganhos, 3 perdas e 3 LOHs. Os ganhos mais significativos para o fenótipo azoospermia não obstrutiva foram descritos em 7q36.3, 17q21.33, Xq21.1 e Yp11.2. Nessas regiões, os genes com maior impacto sobre o fenótipo foram, respectivamente, SHH, COL1A1, COX7B e LINC00279. Ganhos envolvendo a sub-banda Yq11.223 e contendo cópias dos genes DAZ1 e DAZ4 foram considerados benignos. As três perdas detectadas em 2q31.1, 3p21.1-21.31 e 15q11.2, contendo, respectivamente, os genes DLX1, CACNA2D2 e representantes da família de receptores olfatórios foram consideradas relevantes. A análise das LOHs em fenótipos complexos é escassa e desafiadora. No presente trabalho, foram descritas 3 dessas alterações, localizadas em 1p31.1, 7q21.1 e 12q21.1-21.2 e compartilhadas por mais de um indivíduo infértil. A descrição dessas alterações genômicas contribui para a compreensão de mecanismos complexos e ainda pouco estudados, que resultam em azoospermia não obstrutiva decorrente da falha espermatogênica primária. / Infertility is a disease of the reproductive system that affects about 20% of all couples, with half of the cases being related to the male factor. Male infertility is a complex phenotype associated with an interaction of different factors. The genetic factors involved may range from point mutations, microdeletions on the Y chromosome to chromosomal changes such as Klinefelter syndrome. Even after detailed clinical-laboratory evaluation, the etiology may remain unknown in approximately half of the patients, and, in such cases, the infertility can be classified as idiopathic. This group of patients more frequently present with primary spermatogenic failure, with severe oligozoospermia or non-obstructive azoospermia (NOA). Nevertheless, the underlying genetic factors are still largely unknown. In order to better understand the potential genomic changes involved with idiopathic male infertility, sixteen patients with NOA and 6 controls were investigated in this study. Copy number variants (CNVs) and regions of loss of heterozygosity (LOHs) were assessed by array comparative genomic hybridization technique (aCGH), using the Agilent® 4x180 CGH + SNP platform. Data analyses was performed using Nexus 8.0 software. No significant differences between the groups were observed in relation to either the number or the size of the genomic changes. Eighteen new genomic alterations were described that were associated with sperm production (12 gains, 3 losses and 3 LOHs). The most important gains for the nonobstructive azoospermia phenotype were observed in 7q36.3, 17q21.33, Xq21.1 and Yp11.2. In these regions, the genes related to greatest impact on the phenotype were SHH, COL1A1, COX7B and LINC00279, respectively. Gains involving the Yq11.223 sub-band and containing copies of the DAZ1 and DAZ4 genes were considered benign. All 3 losses detected in 2q31.1, 3p21.1-21.31 and 15q11.2, containing, respectively, the DLX1, CACNA2D2 genes and representatives of the olfactory receptor family were considered relevant. Analysis of LOHs in complex phenotypes such as male infertility has been infrequently reported and is challenging. In the present study, three significants LOHs were found (1p31.1, 7q21.1 and 12q21.1-21.2) and were identified in more than one infertile individual. The description of these genomic alterations contributes to a better understanding of this complex and poorly explored mechanisms that results in non-obstructive azoospermia due to primary spermatogenic failure.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoMestrado_FernandaNAlmeida.pdf: 2657877 bytes, checksum: df5f53867efd4a6e183687ebd25aa077 (MD5) Previous issue date: 2007-03-26 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / This dissertation offers a computation approach to comparative analysis between cmpletely sequenced genomes of plant-associated bacteria. The created system was denominated ProBacter and it is composed of a relational database and computational tools for sequence analysis. The database was created from a diverse data source, including information from GenBank, TrEMBL, Interpro, COG and GO. The proteins were organized into clusters through the BBH (Bidirectional Best Hits) methodology and categorized according to the functional classification of the Xanthomonas Genome Project. Each entry displayed by the system in a friendly user interface corresponds to an information sheet with the gene and protein sequence, functional category, domain prediction, and related scientific publications, in addition to the group that it belongs, and external links. The system offers a search interface similar to other database systems with pre-formatted queries. For advanced queries, the user has access to an interface that can be used without previous knowledge of the SQL language or ProBacter s database arquiteture. The BLASTP program and two multiple sequence alignment tools, namely ClustalW and T-Coffee, were integrated into the system as well, allowing internal and external sequence comparison. In addition, the system makes available visualization tools capable of displaying the gene position inside a genome and BHH links of clusters. Also, the user is capable of adding new information for each gene in the system. ProBacter s goal is to collect information available from a large source of databases into one computational environment, organize this information and offer comparative tools for sequence analysis. / Esta dissertação resultou na implementação de uma abordagem computacional para a análise comparativa entre informações de genomas completamente seqüenciados de bactérias associadas à planta. O sistema desenvolvido foi denominado de Probacter e é composto de um banco de dados relacional e de ferramentas computacionais para a análise de seqüências, teve por finalidade agrupar as informações disponíveis em vários bancos de dados em um único ambiente, oferecer uma padronização às informações disponibilizadas e fornecer ferramentas para análises comparativas e de seqüências. O banco de dados contém informações provenientes de diversas fontes, incluindo as bases GenBank, Swiss-Prot, TrEMBL, Interpro, COG e GO. As proteínas foram organizadas dentro de grupos, utilizando a metodologia de BBH (Bidirectional Best Hit) e a anotação padronizada de acordo com a classificação funcional anteriormente descrita para o Projeto Genoma de bactérias do gênero Xanthomonas. Cada entrada disponibilizada pelo sistema numa interface amigável corresponde a uma ficha contendo informações sobre o gene e a proteína por ele codificada, incluindo a categorização funcional, a predição de domínios, a seqüência de aminoácidos da proteína, a ligação com os grupos gerados pelo BBH, referências direta a outros bancos de dados, e as publicações científicas. O sistema oferece uma interface de busca comum a bancos de dados, utilizando consultas pré-definidas. Para consultas mais elaboradas, foi desenvolvida uma interface para ser utilizada sem que o usuário tenha conhecimento prévio de linguagens como SQL e/ou da arquitetura desta base. Ferramentas de alinhamento múltiplo ClustalW e T-Coffee e o programa BLASTP também foram integradas a este sistema, permitindo que sejam feitas comparações entre seqüências internas e externas ao banco. O ProBacter integra ferramentas de visualização gráfica, que permite disponibilizar o posicionamento dos genes pertencentes a grupos no genoma de cada organismo e que permite visualizar as ligações durante a formação dos grupos formados pelo BBH. Por fim, um campo aberto é disponibilizado para que seja possível a intervenção de usuários na anotação de novas informações em determinada entrada, sendo as informações novas oferecidas gravadas diretamente no banco de dados.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2018-06-27T13:29:35Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_MaianaCosta.pdf: 18590558 bytes, checksum: e35bf904ccb64d8a335ef56fa78ed572 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2018-06-27T13:29:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_MaianaCosta.pdf: 18590558 bytes, checksum: e35bf904ccb64d8a335ef56fa78ed572 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-27T13:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_MaianaCosta.pdf: 18590558 bytes, checksum: e35bf904ccb64d8a335ef56fa78ed572 (MD5) Previous issue date: 2012-10-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The pathogen Staphylococcus aureus is a Gram-positive bacterium responsible for various infections acquired both in hospital and on the community. The emergence of isolate resistants to diferent antimicrobials such as MRSA (Meticillin-Resistant S. aureus) is a global concern to public health. In spite of the genomicconservation between S. aureus isolates, about 15% of it consists of regions of genomic plasticity (RGPs) and epidemic clones frequently carry a speci c repertoire of pathogenesis-related factors. The main goal of this work consists on using a comparative genomics approach, to characterize the MRSA isolates, obtained from Brazilian hospitals, belonging to the Brazilian Epidemic Clone (BEC) of the ST239-SCCmecIII lineage, and employing bioinformatics tools to compare them with publicly available S. aureus genomes of interest. The comparison of the chromosomal architecture reveals a great plasticity, speci cally in the Brazilian isolates, where GV69 presented several genomic rearrangements with large segments associated with inversions and translocations, that can be explained by the greater abundance of transposases in the genome of the same (80 classi ed genes). We identi ed 12 regions of genomic plasticity (RGPs) on one of the isolates but absent or variably conserved on the others. These regions shows evidence of horizontal gene transfer (HGT) such as the presence of transposases and phage elements. Moreover, a small plasmid was identi ed as part of the genome of BEC isolate BMB9393 which confers resistance to antimicrobial chloramphenicol. A large set of adhesins, genes involved in the acquisition of iron such as siderophores biosynthesis and resistance determinants were identi ed in the genomes of S. aureus belonging to the ST239 lineage, corroborating the hypothesis that the presence of virulence genes is lineage-speci c. This study and its underlying comparative genomics approach represents the rst focusing on the resistance and virulence gene repertoire of complete genomes belonging to BEC representatives isolated in Latin America. And the results obtained demonstrated a great arsenal of pathogenicity determinants in the Brazilian isolates that were responsible for epidemic spreads in local hospitals. / O patógeno Staphylococcus aureus é uma bactéria Gram-positiva responsável por diversas infecções adquiridas tanto em hospitais como na comunidade. O surgimento de isolados resistentes a diferentes antimicrobianos como os MRSA (S.aureus resistentes a meticilina) é uma preocupação mundial no que concerne a saúde pública. A despeito da grande conservação encontrada entre genomas de S. aureus, cerca de 15% do mesmo consiste de regiões de plasticidade genômica (RGPs) e clones epidêmicos apresentam, geralmente, um repertório especifico de fatores associados a patogênese. Assim, o objetivo principal deste trabalho é caracterizar, sob a _ótica da genômica comparativa, os isolados MRSA, obtidos de hospitais brasileiros, pertencentes ao Clone Epid^emico Brasileiro (BEC) da linhagem ST239-SCCmecIII, utilizando ferramentas computacionais para compara-los com genomas de S. aureus de interesse disponíveis em bancos de dados públicos. Os resultados da arquitetura genômica comparativa revelaram uma grande plasticidade, especificamente nos isolados brasileiros, onde a GV69 apresentou diversos rearranjos genômicos com grandes segmentos associados a inversões e translocações que pode ser explicado pela maior abundância de transposases no genoma da mesma (80 genes classificados). Foram identificadas 12 regiões de plasticidade genômica presentes em um dos isolados e ausentes ou variáveis no restante, todas apresentando características de transferência horizontal como a presença de transposases e elementos de fago. Além disso, foi descoberta a presença de um pequeno plasmídeo no isolado BEC BMB9393, sequenciado neste estudo, que confere resistência ao antimicrobiano cloranfenicol. Um grande conjunto de adesinas, genes envolvidos na aquisição de ferro como os da biossíntese de sideróforos e determinantes de resistência foram identificados nos genomas de S. aureus pertencentes a linhagem ST239, corroborando a hipótese de que a presença de genes de virulência e linhagem especifica. A abordagem comparativa utilizada neste estudo representa a primeira focando no repertório de virulência e resistência de genomas completos de representantes do BEC isolados na América Latina e os resultados obtidos demonstraram o grande arsenal de determinantes de patogenicidade dos isolados circulantes no Brasil, responsáveis por epidemias em hospitais de todo o país.

O gênero Xylella é composto de uma única espécie, Xylella fastidiosa, bactéria Gram-negativa, não flagelada, que coloniza o xilema de uma diversidade de plantas cultivadas e silvestres em várias partes do mundo. Em algumas dessas plantas, a bactéria é considerada agente causal de doenças, como a Clorose Variegada do Citros em laranjeiras, a Doença de Pierce das videiras e escaldadura da folha de cafeeiro. Onze diferentes cepas de X. fastidiosa, isoladas de distintos hospedeiros, já tiveram seus genomas sequenciados, entre essas, as cepas 9a5c, isolada de laranjeira, e Temecula 1, isolada de videira. Análises desses genomas indicam uma razoável variabilidade entre suas respectivas sequências e evidenciam vários genes associados a mecanismos de virulência e patogenicidade desta bactéria. No presente trabalho descrevemos o sequenciamento, a montagem e a anotação dos genomas das cepas U24d e Fb7, isoladas de laranjeiras, e da cepa 3124 isolada de cafeeiro, os quais apresentam, respectivamente 2.681.334 pb, 2.733.974 pb e 2.748.594 pb. Destas, apenas a cepa U24d apresenta um plasmídeo, o qual é idêntico ao pXF51 previamente identificado na cepa 9a5c. O genoma da cepa U24d é praticamente colinear ao genoma da cepa 9a5c enquanto que os genomas das cepas Fb7 e 3124 apresentaram maior colinearidade com a cepa Temecula1. Entre as diversas alterações encontradas nas análises comparativas destes genomas, destacamos a inserção no gene pilQ verificada no genoma da cepa U24d. Essa mutação causa ausência do pilus do tipo IV com consequente deficiência na motilidade twitching, sendo que plantas infectadas com a cepa U24d apresentam sintomas localizados restritos ao ponto de inoculação. Na cepa Fb7, detectamos a ausência de formação de biofilme no cultivo in vitro possivelmente devido ausência da expressão dos transcritos de mrkD e pspA, que codificam respectivamente adesina do pilus curto e adesina similar à hemaglutinina. Postulamos que estes genes não são expressos em decorrência de um defeito na via de sinalização de DSF (Fator de Sinalização Difusível) reflexo de uma mutação em rpfC no genoma de Fb7. Assim como as demais cepas de X. fastidiosa, também os genomas de U24d, Fb7 e 3124 apresentaram elevado conteúdo de Elementos Genéticos Móveis (EGM), que aparecem em maior número nas cepas sul-americanas. Os estudos do pangenoma de X. fastidiosa mostraram que essa espécie tem um genoma aberto e grande parte dos genes de EGMs correspondem a genes acessórios. A grande quantidade de EGMs em X. fastidiosa pode estar relacionada a falta do sistema CRISPR/cas completo, um provável resultado de eventos de erosão do genoma desta espécie. A inferência filogenética por MSLA mostrou uma clara distinção dos grupos de cepas da América do Norte em relação às do Sul, sugerindo a ocorrência de mais eventos de recombinações genéticas nas cepas sul-americanas, provavelmente pela falta de isolamento geográfico. Assim, é possível que as cepas norte e sul-americanas sofreram divergência alopátrica e simpátrica, respectivamente. / The genus Xylella consists of a single species, Xylella fastidiosa, a Gram-negative and non-flagellated bacterium that colonizes the xylem of a diversity of cultivated and wild plants in several parts of the world. In some of these plants, this bacterium is considered causal agent of diseases such as the Citrus Variegated Cholorosis in orange trees, Pierce\'s Disease of grapevines and coffee leaf scald. Eleven different strains of X. fastidiosa isolated from different hosts had their genomes sequenced, including 9a5c and Temecula1 strains, respectively isolated from orange tree and grapevine. Analyses of these genomes indicate a reasonable variability in their sequences and showed several genes associated with pathogenicity and virulence mechanisms of this bacterium. In this work we describe the genome sequencing, assembly and annotation of the strains U24d and Fb7, isolated from orange trees, and 3124 isolated from coffee, which have, respectively, 2,681,334 bp, 2,733,974 bp and 2,748,594 bp. Of these, only strain U24d has a plasmid, identical to pXF51 from strain 9a5c. The genome of U24d strain is almost collinear to the genome of strain 9a5c while the genomes of strains Fb7 and 3124 had higher collinearity to Temecula1 strain. Among many changes found in the comparative analysis of these genomes, we highlight an on insertion in pilQ gene that was found in U24d strain genome. This mutation causes lack of type IV pilus with a consequent deficiency in twitching motility. Moreover orange trees infected with U24d strain showed localized symptoms near to the inoculation point. We verified that Fb7 strain does not form biofilm in vitro possibly due to the absence of expression of mrkD and pspA transcripts, which encode, respectively, a short pilus adhesin and a hemagglutinin-like adhesin. We postulate that these genes are not expressed due to a defect in the signaling pathway of DSF (Diffusible Signal Factor) reflecting a mutation on rpfC in the Fb7 genome. Similarly to other X. fastidiosa strains, the genomes of U24d, Fb7 and 3124 also showed high content of mobile genetic elements (MGE), which appear in larger numbers in South American strains. Pan genome studies of X. fastidiosa showed that this species has a open genome and that most of MGE genes correspond to accessory genes. The large number of MGE in X. fastidiosa may be related to the lack of a complete system CRISPR/cas, likely a result of erosion events of the genome of this species. The phylogenetic reconstruction by MLSA showed a clear distinction between groups of strains from North and South America, suggesting the occurrence of more recombination events in South American strains, probably due to lack of geographical isolation. Thus it is possible that North and South American strains underwent allopatric and sympatric divergence, respectively.

Em concentrações subletais, agentes antimicrobianos modulam a expressão gênica bacteriana, sendo que o conjunto de genes que é modulado depende tanto da cepa bacteriana, como da natureza do agente antimicrobiano. Neste trabalho, avaliamos o perfil de expressão gênica de Xylella fastidiosa cepa 9a5c em resposta ao tratamento por até 60 minutos com dose subletal do antibiótico estreptomicina. Esta é uma cepa virulenta, originalmente isolada de laranjeiras com sintomas de clorose variegada dos citros. A hibridização de microarranjos de DNA representando 2608 das 2848 sequências codificadoras (CDS) previamente anotadas no genoma desta cepa, revelou que 136 CDS apresentaram expressão gênica diferencial em resposta à exposição à estreptomicina, sendo que destas 109 foram negativamente moduladas e 27 positivamente moduladas. Realizamos, também, ensaios de PCR quantitativo precedido de transcrição reversa (RTqPCR) de 21 CDS para confirmar a modulação observada na análise global da expressão gênica. O perfil de expressão gênica de X. fastidiosa em resposta à estreptomicina foi analisado de forma integrada com outros perfis de expressão gênica desta bactéria. Entre as CDS positivamente moduladas, destacamos aquelas codificadoras das chaperoninas GroEL e GroES, que estão associadas a resposta de choque térmico, e CDS associadas à tradução, tais como proteínas ribossomais e fatores de tradução. Interessantemente, a exposição à estreptomicina induz a expressão da CDS que codifica poligalacturonase, que é um fator de virulência em algumas cepas de X. fastidiosa. Por outro lado, o tratamento com estreptomicina promoveu a modulação negativa de CDS relacionadas à formação e manutenção de biofilme ao contrário do observado quando estas bactérias foram submetidas ao tratamento com gomesina, um peptídeo antimicrobiano. O conjunto destas observações sugere que a exposição à dose subletal de estreptomicina possa promover um fenótipo de maior virulência, contrariamente ao efeito previamente observado com a gomesina. Neste trabalho, também descrevemos o pirosequenciamento do genoma da cepa J1a12 de Xylella fastidiosa, que exibe fenótipo menos virulento em citros e tabaco em relação à cepa 9a5c. A comparação da sequência genômica destas duas cepas confirma diferenças anteriormente observadas utilizando-se microarranjos de DNA e destaca genes potencialmente importantes para virulência de Xylella fastidiosa. / At sublethal concentrations, antimicrobials compounds modulate bacterial gene expression and the gene set that is modulated depends not only on the bacterial strain but also on the nature of antimicrobial agent. In this study, we evaluated changes in gene expression profile of Xylella fastidiosa strain 9a5c exposed up to 60 min to sublethal concentration of streptomycin. This a virulent strain originally isolated from orange trees with symptoms of citrus variegated chlorosis. Hybridization of DNA microarrays representing 2,608 out of 2848 coding sequences (CDS) previously annotated in strain 9a5c genome revealed 136 CDS differentially expressed upon streptomycin treatment. Of which 109 were down-regulated and 27 up-regulated. Differential expression for a subset of 21 CDS was further evaluated by reverse transcriptionquantitative PCR (RT-qPCR). In addition, we performed an integrated analysis of the gene expression profile of X. fastidiosa in response to streptomycin along with other gene expression profiles available for this bacterium. Among the up-regulated CDS, we highlight those encoding chaperonins GroEL and GroES, which are associated with heat shock response, and those CDS related to translation, such as ribosomal proteins and translation factors. Interestingly, exposure to streptomycin induces the expression of a CDS encoding polygalacturonase, which is a virulence factor for some X. fastidiosa strains. Furthermore, treatment with streptomycin down-regulates some CDS related to biofilm formation oppositely to treatment with gomesin, an antimicrobial peptide. Together, these observations suggest that exposure to sublethal dose of streptomycin might promote a higher virulent phenotype, in contrast to the effect previously observed with gomesin. In the present work, we also describe the pyrosequencing of J1a12 genome, a X. fastidiosa strain that exhibits a less virulent phenotype in citrus and tobacco if compared to strain 9a5c. A comparison of genome sequences of these two strains confirms differences previously observed using DNA microarrays and highlights important genes for virulence of X. fastidiosa.

A Síndrome de Rubinstein-Taybi (RTSs) é uma doença rara de herança autossômica dominante, caracterizada por dismorfismos craniofaciais, polegares e háluces alargados, deficiência intelectual e de crescimento. RTSs tem sido associada com mutações no gene CREBBP (CBP) e mutações menos frequentes no gene EP300 que foram descritas em oito indivíduos. CBP e p300 possuem alta homologia e são extremamente importantes em várias vias de sinalização, principalmente como coativadores de transcrição e na acetilação das histonas. Nosso estudo baseou-se na análise de alterações moleculares por sequenciamento direto do CBP, FISH e array-CGH em 20 pacientes com RTSs. Dos 20 pacientes avaliados por sequenciamento direto foram identificadas oito alterações moleculares, dentre estas, seis são alterações moleculares novas as quais não foram descritas na literatura, são elas: i) duas deleções (p.M747fs STOP830 e p.G1011fs STOP1021) ii) duas alterações do tipo nonsense (p.Arg1341X, p.Arg1498X) iii) três do tipo missense (p.Arg1907Trp, p.Leu604Pro e p.His1291Arg). Também identificamos um polimorfismo de único nucleotídeo (SNP) (rs115594471/ c.5874CT). Dois pacientes apresentaram deleção do gene CBP em um dos alelos, identificado pelo método array-CGH. Outro, apresentou uma translocação aparentemente equilibrada t(2;16), cuja análise subsequente com FISH revelou uma quebra na região do CBP. Neste trabalho, a taxa de detecção de alteração molecular no CBP por sequenciamento direto foi de 40% (08/20). Porém, a taxa de detecção das alterações moleculares no CBP foi de 55% (11/20), considerando a combinação das diferentes técnicas utilizadas (FISH, sequenciamento direto e array-CGH). Não houve correlação genótipo-fenótipo, exceto por uma maior frequência da presença de epicanto nos pacientes com alteração no CBP. Os resultados obtidos neste trabalho servem como o diagnóstico molecular para os pacientes com RTSs atendidos no Ambulatório do Laboratório de investigação Médica 001 (ALIM 001) do Instituto da Criança - FMUSP, contribuindo para uma melhor orientação médica, como também para realização do aconselhamento genético às famílias / Rubinstein-Taybi syndrome (RTSs) is a rare autosomal dominant disease characterized by craniofacial dysmorphisms, broad thumbs and toes, mental and growth deficiency. RTS has been associated with CREBBP (CBP) gene mutations and less frequently with mutations in EP300 gene, which have been reported in eight individuals. CBP and p300 have high homology and are extremely important in many signaling pathways especially as transcriptional coactivators and histone acetylation. Our study was based on the alteration analysis by direct sequencing of the CBP, by FISH and array-CGH in 20 RTSs patients. We identified eight molecular alterations in 20 RTSs patients evaluated by direct sequencing: i) two deletions (p.M747fs STOP830 and p.G1011fs STOP1021) ii) two nonsense alterations (p.Arg1341X and p.Arg1498X) iii) Three missense alteration (p.Arg1907Trp, p.Leu604Pro and p.His1291Arg). Single-nucleotide polymorphism were also identified (rs115594471 / c.5874CT), and six of these are new molecular alterations, not described in literature. Two RTSs patients studied had CBP gene deletion in one allele, identified by array-CGH method. Other patient, presented with apparent balanced translocation t(2;16) in which the subsequent analysis using FISH, showed a break in region of CBP. In this work, the rate of detection of molecular alteration in CBP by direct sequencing in RTSs patient was 40.0% (08/20). However, the rate of detection of molecular alteration in CBP was 55.0% (11/20), considering the combination of different techniques (FISH, direct sequencing and array-CGH. No significant correlation could be established in this study between the different types of mutations and genotype-phenotype of RTSs patients, except a higher frequency of the presence of epicanthus in the RTS patients with alteration in the CBP. The results of this study serve as a molecular diagnosis for RTSs patients treated at the Ambulatory of the Medical Investigation Laboratory 001 (ALIM 001) of the Instituto da Criança - FMUSP, and this contributes to better clinical management, such as making an appropriate genetic counseling for families

A Síndrome de Rubinstein-Taybi (RTSs) é uma doença rara de herança autossômica dominante, caracterizada por dismorfismos craniofaciais, polegares e háluces alargados, deficiência intelectual e de crescimento. RTSs tem sido associada com mutações no gene CREBBP (CBP) e mutações menos frequentes no gene EP300 que foram descritas em oito indivíduos. CBP e p300 possuem alta homologia e são extremamente importantes em várias vias de sinalização, principalmente como coativadores de transcrição e na acetilação das histonas. Nosso estudo baseou-se na análise de alterações moleculares por sequenciamento direto do CBP, FISH e array-CGH em 20 pacientes com RTSs. Dos 20 pacientes avaliados por sequenciamento direto foram identificadas oito alterações moleculares, dentre estas, seis são alterações moleculares novas as quais não foram descritas na literatura, são elas: i) duas deleções (p.M747fs STOP830 e p.G1011fs STOP1021) ii) duas alterações do tipo nonsense (p.Arg1341X, p.Arg1498X) iii) três do tipo missense (p.Arg1907Trp, p.Leu604Pro e p.His1291Arg). Também identificamos um polimorfismo de único nucleotídeo (SNP) (rs115594471/ c.5874CT). Dois pacientes apresentaram deleção do gene CBP em um dos alelos, identificado pelo método array-CGH. Outro, apresentou uma translocação aparentemente equilibrada t(2;16), cuja análise subsequente com FISH revelou uma quebra na região do CBP. Neste trabalho, a taxa de detecção de alteração molecular no CBP por sequenciamento direto foi de 40% (08/20). Porém, a taxa de detecção das alterações moleculares no CBP foi de 55% (11/20), considerando a combinação das diferentes técnicas utilizadas (FISH, sequenciamento direto e array-CGH). Não houve correlação genótipo-fenótipo, exceto por uma maior frequência da presença de epicanto nos pacientes com alteração no CBP. Os resultados obtidos neste trabalho servem como o diagnóstico molecular para os pacientes com RTSs atendidos no Ambulatório do Laboratório de investigação Médica 001 (ALIM 001) do Instituto da Criança - FMUSP, contribuindo para uma melhor orientação médica, como também para realização do aconselhamento genético às famílias / Rubinstein-Taybi syndrome (RTSs) is a rare autosomal dominant disease characterized by craniofacial dysmorphisms, broad thumbs and toes, mental and growth deficiency. RTS has been associated with CREBBP (CBP) gene mutations and less frequently with mutations in EP300 gene, which have been reported in eight individuals. CBP and p300 have high homology and are extremely important in many signaling pathways especially as transcriptional coactivators and histone acetylation. Our study was based on the alteration analysis by direct sequencing of the CBP, by FISH and array-CGH in 20 RTSs patients. We identified eight molecular alterations in 20 RTSs patients evaluated by direct sequencing: i) two deletions (p.M747fs STOP830 and p.G1011fs STOP1021) ii) two nonsense alterations (p.Arg1341X and p.Arg1498X) iii) Three missense alteration (p.Arg1907Trp, p.Leu604Pro and p.His1291Arg). Single-nucleotide polymorphism were also identified (rs115594471 / c.5874CT), and six of these are new molecular alterations, not described in literature. Two RTSs patients studied had CBP gene deletion in one allele, identified by array-CGH method. Other patient, presented with apparent balanced translocation t(2;16) in which the subsequent analysis using FISH, showed a break in region of CBP. In this work, the rate of detection of molecular alteration in CBP by direct sequencing in RTSs patient was 40.0% (08/20). However, the rate of detection of molecular alteration in CBP was 55.0% (11/20), considering the combination of different techniques (FISH, direct sequencing and array-CGH. No significant correlation could be established in this study between the different types of mutations and genotype-phenotype of RTSs patients, except a higher frequency of the presence of epicanthus in the RTS patients with alteration in the CBP. The results of this study serve as a molecular diagnosis for RTSs patients treated at the Ambulatory of the Medical Investigation Laboratory 001 (ALIM 001) of the Instituto da Criança - FMUSP, and this contributes to better clinical management, such as making an appropriate genetic counseling for families

Esta dissertação resultou na implementação de uma abordagem computacional para a análise comparativa entre informações de genomas completamente seqüenciados de bactérias associadas à planta. O sistema desenvolvido foi denominado de Probacter e é composto de um banco de dados relacional e de ferramentas computacionais para a análise de seqüências, teve por finalidade agrupar as informações disponíveis em vários bancos de dados em um único ambiente, oferecer uma padronização às informações disponibilizadas e fornecer ferramentas para análises comparativas e de seqüências. O banco de dados contém informações provenientes de diversas fontes, incluindo as bases GenBank, Swiss-Prot, TrEMBL, Interpro, COG e GO. As proteínas foram organizadas dentro de grupos, utilizando a metodologia de BBH (Bidirectional Best Hit) e a anotação padronizada de acordo com a classificação funcional anteriormente descrita para o Projeto Genoma de bactérias do gênero Xanthomonas. Cada entrada disponibilizada pelo sistema numa interface amigável corresponde a uma ficha contendo informações sobre o gene e a proteína por ele codificada, incluindo a categorização funcional, a predição de domínios, a seqüência de aminoácidos da proteína, a ligação com os grupos gerados pelo BBH, referências direta a outros bancos de dados, e as publicações científicas. O sistema oferece uma interface de busca comum a bancos de dados, utilizando consultas pré-definidas. Para consultas mais elaboradas, foi desenvolvida uma interface para ser utilizada sem que o usuário tenha conhecimento prévio de linguagens como SQL e/ou da arquitetura desta base. Ferramentas de alinhamento múltiplo ClustalW e T-Coffee e o programa BLASTP também foram integradas a este sistema, permitindo que sejam feitas comparações entre seqüências internas e externas ao banco. O ProBacter integra ferramentas de visualização gráfica, que permite disponibilizar o posicionamento dos genes pertencentes a grupos no genoma de cada organismo e que permite visualizar as ligações durante a formação dos grupos formados pelo BBH. Por fim, um campo aberto é disponibilizado para que seja possível a intervenção de usuários na anotação de novas informações em determinada entrada, sendo as informações novas oferecidas gravadas diretamente no banco de dados. / This dissertation offers a computation approach to comparative analysis between cmpletely sequenced genomes of plant-associated bacteria. The created system was denominated ProBacter and it is composed of a relational database and computational tools for sequence analysis. The database was created from a diverse data source, including information from GenBank, TrEMBL, Interpro, COG and GO. The proteins were organized into clusters through the BBH (Bidirectional Best Hits) methodology and categorized according to the functional classification of the Xanthomonas Genome Project. Each entry displayed by the system in a friendly user interface corresponds to an information sheet with the gene and protein sequence, functional category, domain prediction, and related scientific publications, in addition to the group that it belongs, and external links. The system offers a search interface similar to other database systems with pre-formatted queries. For advanced queries, the user has access to an interface that can be used without previous knowledge of the SQL language or ProBacters database arquiteture. The BLASTP program and two multiple sequence alignment tools, namely ClustalW and T-Coffee, were integrated into the system as well, allowing internal and external sequence comparison. In addition, the system makes available visualization tools capable of displaying the gene position inside a genome and BHH links of clusters. Also, the user is capable of adding new information for each gene in the system. ProBacters goal is to collect information available from a large source of databases into one computational environment, organize this information and offer comparative tools for sequence analysis.