A cultura do eucalipto apresenta grande importância no setor florestal no mundo. No Brasil, 70% da área florestal plantada é destinada ao eucalipto. Entretanto, a ferrugem das mirtáceas, também conhecida como ferrugem do eucalipto, causada pelo fungo Puccinia psidii Winter, afeta o enorme potencial produtivo das plantações de eucalipto. A biologia, mecanismos de patogenicidade e genética desse patógeno são pouco conhecidos, apesar de sua importância para o setor florestal. Os elementos transponíveis (TEs) são sequências de DNA com a capacidade de migrar e influenciar a organização, integridade e evolução do genoma hospedeiro. O presente trabalho teve como principal objetivo estudar os TEs presentes no genoma de P. psidii, combinando ferramentas in silico e moleculares. A classificação dos elementos transponíveis no genoma de P. psidii MF-1 foi realizada utilizando contigs previamente minerados e remontados, bem como sem seleção prévia dos contigs, por meio do programa RepeatMasker. Ambas estratégias apontaram o predomínio de elementos da Classe I - LTR Retrotransposons no genoma de P. psidii MF-1. O resultado condiz com a composição de TEs em fungos fitopatogênicos descrita na literatura. Algumas análises in silico, como verificação de integridade e anotação manual de sequências proteicas foram também realizadas para alguns contigs classificados como TEs. Assim, foi possível observar a presença de sequências conservadas pertencentes à região pol em LTR Retrotransposons. Além disso, as análises permitiram inferir sobre a existência de TEs híbridos no genoma parcialmente sequenciado de P. psidii MF-1. Paralelamente foi também realizada uma análise comparativa entre os TEs presentes nos genomas de P. graminis, P. striiformis, P. triticina e P. psidii. Observou-se que P. graminis, P. striiformis e P. triticina apresentam maior frequência de elementos da Classe II, do tipo DNA Transposons ao contrário de P. psidii, com maior frequência de elementos da Classe I. Interessantemente, a quantidade de elementos desconhecidos foi similarmente alta para todos os quatro genomas avaliados. Este tipo de análise é muito importante, pois evidencia a grande quantidade de famílias de TEs novas a serem descobertas. Elas podem estar potencialmente relacionadas ao silenciamento de genes importantes à virulência destes patógenos. A utilização de TEs no estudo de diversidade genética entre populações é bastante comum. A técnica molecular IRAP foi utilizada para acessar a diversidade entre populações de P. psidii originárias de três híbridos de Eucalyptus spp., goiabeira, jambeiro e jabuticabeira. No entanto, esta técnica não se mostrou eficiente para detectar polimorfismos existentes entre estas populações. A anotação de TEs foi difícil devido à observação de sequências de elementos sobrepostas, o que podem representar híbridos de TEs, entretanto, visando a confirmação desta hipótese por meio da PCR, alguns contigs serão sequenciados e mais estudos devem ser realizados para a continuação desta confirmação. Os resultados apresentados neste trabalho são inéditos e representam uma etapa crucial no entendimento de TEs em fungos do gênero Puccinia, em especial do patógeno P. psidii para o desenvolvimento de melhores mecanismos de controle de ferrugem. / The culture of eucalyptus has great importance worldwide in forestry sector. In Brazil, 70% of cultivated forest area is intended for Eucalyptus. However, the eucalyptus potential productive has been affected by rust disease, caused by the fungus Puccinia psidii Winter. Despite its importance to brazilian and world forest sector, the knowledge of biology, genetic and pathogenic mechanisms of this pathogen is scarce. Transposable elements (TEs) are mobile DNA fragments that influence the organization and development of the host genome. These elements have the ability to move within host genome, and their insertion can cause a wide spectrum of mutations in their hosts. This study aims to decipher the TEs in P. psidii genome by combining in silico and molecular tools. P. psidii MF-1 TEs classification was performed automatically, through RepeatMasker software, being observed a predominance of Class I - LTR Retrotransposons in P. psidii MF-1 genome. This result is consistent with the TEs composition described in phytopathogenic fungi. Some in silico analysis, as integrity and manual annotation of conserved protein sequences from TEs were carried out with P. psidii MF-1 contigs classified as transposable elements. The presence of conserved sequences belonging to pol region in LTR Retrotransposons was observed. Furthermore, these analysis allowed the inference of hybrid TEs in P. psidii MF-1. At the same time, a comparative analysis of TEs present in other Puccinia genomes and P. psidii MF-1 was also performed. The P. graminis, P. striiformis and P. triticina genomes have higher frequency of Class II - DNA Transposons unlike the results found for P. psidii. Interestingly, the number of unknown elements was similarly high for all genomes. This type of analysis is very importante because it shows a great number of potential new TEs families to be discovered. They may be potentially related to the virulence gene silencing of these pathogens. Using TEs for study the fungal genetic diversity is quite common. The IRAP technique was used to access the diversity among P. psidii populations originated from three Eucalyptus spp. hybrids, guava, syzigium and jabuticaba. However, this technique was not efficient to detect existing polymorphisms between these populations. TEs annotation was labored due to the existence of overlapping elements, which may represent hybrids TEs. PCR tool was used to confirm some sequences annotated as hybrids and more studies are needed to confirm this hyphotesis. The results presented in this study are novel and is a crucial step in understanding the genetic of P. psidii pathogen for further improvements of rust control mechanisms.

Estudos recentes relataram oncogenes induzindo a reprogramação metabólica no câncer. Essa reprogramação é fundamental para que as células cancerosas tenham nutrientes e biomoléculas suficiente para manter sua alta taxa proliferativa. A mitocôndria tem um papel central no metabolismo energético da célula e alterações no seu genoma, tanto em relação a mutações como em número de cópias, já foram bastante observados em vários tipos tumorais. Além disso, deficiência no fator de transcrição mitocondrial A (TFAM), fundamental para a transcrição e estabilidade do mtDNA, já foi associada com o crescimento tumoral. Diante disso, nosso estudo teve como objetivo avaliar o papel da instabilidade do genoma mitocondrial no metabolismo energético e crescimento do melanoma. Para isso, nós medimos a instabilidade do mtDNA utilizando como parâmetros: o acúmulo de mutações no mtDNA, alterações no mtDNAcn e a expressão do TFAM. O impacto da instabilidade do mtDNA foi avaliado em três modelos diferentes de melanoma: um modelo in vitro de linhagens celulares, dados de expressão gênica de tumores de melanoma metastático proveniente do TCGA e um modelo murino induzível de melanoma (BrafV600E/Ptennull), adicionado a um background alternativo de deficiência para o TFAM/mtDNAcn. Esse modelo murino também nos permitiu avaliar a deficiência do TFAM limitada a células tumorais (Tfamflox) e tanto em células tumorais, como no seu microambiente (Tfam+/-). Nas análises in vitro, nós observamos correlações positivas entre o mtDNAcn e a expressão do TFAM com a taxa de consumo de glicose e produção de ATP, indicando um impacto desses parâmetros na bioenergética celular. Análises de expressão gênica, utilizando tanto as linhagens de melanoma como tumores de melanoma metastático, nos sugeriram que o TFAM regula genes indutores de angiogênese, a resposta imunológica humoral e vias metabólicas de aminoácidos. Nas análises in vivo, nós observamos um aumento dos tumores em camundongos Tfam+/-, indicando que a deficiência de TFAM/mtDNAcn em células tumorais e no seu microambiente induz a tumorigênese, o que confirma os dados de expressão gênica encontrados com linhagens e tecido de melanoma. Além disso, análises de metabolômica e transcriptômica combinadas nos sugeriram que as células de melanoma com deficiência no TFAM/mtDNAcn são mais dependentes do metabolismo de glutamina. Diante disso, nós concluímos que a deficiência do TFAM/mtDNAcn tem um papel importante no crescimento do melanoma, induzindo a expressão de genes pro-tumorigênicos e aumentando o consumo da glutamina para suprir as necessidades proliferativas das células cancerosas. Esses dados são relevantes e podem nos ajudar a entender melhor o papel da mitocondrial na progressão do melanoma. / Recent studies have shown many oncogenes triggering metabolic reprogramming in cancer. The metabolic switch in cancer cells is necessary to supply the high demand for nutrients and biomolecules for proliferative cells. In this context, mitochondria play a central role in the energetic metabolism of the cell and changes in its genome, such as an increased load of mutations and alterations in mtDNA content, have been reported in several cancers. In addition, deficiency in the Mitochondrial Transcription Factor A (TFAM), responsible for transcription and maintenance of mtDNA stability, was previously associated with tumor growth. Based on that, our goal was to evaluate the impact of the mitochondrial genome instability in the energetic metabolism and melanoma growth. mtDNA instability was inferred measuring mtDNA mutations load and content, as well as TFAM expression. Its impact was evaluated in three different melanoma models: an in vitro model using melanoma cell lines, gene expression data from metastatic melanoma tumors, publicly available at TCGA, and an inducible murine model of melanoma (BRAFV600E/PTENnull), crossed onto different TFAMdeficient backgrounds. The murine model also provides us a tractable model to examine the consequences of mtDNA instability limited to cancer cells (Tfamflox) and in both cancer cells and tumor microenvironment (Tfam+/-). In vitro analysis showed us a positive correlation between mtDNA copy number (mtDNAcn) and TFAM expression with glucose consumption and ATP production, pointing an impact of these parameters in cellular bioenergetics. Further gene expression analysis, using both cell lines and metastatic melanoma data, suggested that TFAM could regulate the expression of angiogenesis genes, humoral immunity and amino acid metabolism. In vivo analysis confirmed the gene expression data, and revealed a higher melanoma growth in Tfam+/-. Also, combined metabolomics and transcriptomics data suggested that TFAM/mtDNAcn deficient melanoma cells rely mostly on glutamine metabolism to supply their energetic requirements. In conclusion, these data indicate that TFAM/mtDNAcn influences melanoma growth by triggering pro-tumorigenic signals and inducing metabolic reprogramming towards glutamine metabolism. These results are relevant and might help us understand how mitochondria affect melanoma progression.

As pesquisas envolvendo seres humanos geram preocupações éticas, pois os voluntários aceitam riscos e inconveniências com o objetivo de contribuir para o avanço do conhecimento científico e beneficiar outrem. A disposição para participar de pesquisas clínicas se mostra quando o paciente adere ao Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE), compreendendo-o, assinando-o e comprometendo-se a cumprir todas as normas estabelecidas nesse documento, embora consciente de que, a qualquer momento, poderá suspender sua adesão. O TCLE aborda informações que precisam estar descritas de forma clara e de fácil compreensão, destacando riscos, possíveis benefícios e procedimentos. Além disso, garantir a participação voluntária e sua desistência em qualquer momento da pesquisa. Atualmente discute-se a possibilidade de sujeitos de pesquisa não entenderem totalmente o texto do TCLE nem seus direitos como participantes, mesmo tendo assinado o TCLE e aderido à pesquisa. A presente casuística analisa os dados de 793 pacientes, que foram convidados a participar de diferentes protocolos de pesquisa clínica, como especifica a seguir: 380 pacientes, que foram convidados a participar do grupo controle do projeto Genoma Clínico do Câncer; 365 pacientes, que foram convidados a participar do projeto Genoma Clínico do Câncer do Aparelho do Digestivo por apresentarem tumor em uma das seguintes localizações: câncer colorretal, câncer esofágico, câncer de cárdia ou câncer gástrico.; 48 pacientes que foram convidados a participar do Estudo Multicêntrico, Internacional, Randomizado, de Grupos Paralelos, Controlado por Placebo, Duplo-Cego, com subsidiária cega, para determinar o efeito de 156 semanas de tratamento com MK-966(antiinflamatório Anti-COX 2) na recorrência de pólipo adenomatoso de intestino grosso, em pacientes com histórico de adenoma colorretal ressecado por colonoscopia. Coletaram-se dados dos fichários de pesquisa científica para avaliar a aderência do sujeito de pesquisa ao protocolo, correlacionando-a com fatores demográficos (raça, sexo e idade), sociais (local de nascimento, morada atual e instituição de tratamento), relação risco/beneficio envolvida e nível de escolaridade. O grau de dificuldade dos textos que compõem os TCLE foi avaliado, aplicando-se os Índices de Legibilidade Flesch Reading Ease e Flesch- Kincaid. Aplicou-se questionário aos entrevistadores para avaliar, a posteriori, a postura do sujeito de pesquisa à adesão ao TCLE no momento de sua assinatura ou discordância. A adesão dos sujeitos de pesquisa aos protocolos propostos não teve influência dos fatores demográficos e sociais, no entanto, verificou-se maior adesão entre os pacientes de instituição de tratamento público (99,7%) em comparação com instituição de tratamento privada (93,7%). A adesão foi maior entre os pacientes que participaram de protocolos com menor risco (99,73%) em comparação com os pacientes que participaram de protocolos com maior risco (81,3%). Apesar de a adesão não ter tido influência do nível de escolaridade, este foi menor ou igual a 8 anos de estudo para 462 pacientes (58,26%), entre os quais 444 (96,1%) pacientes eram de instituição de tratamento público. Os índices de legibilidade obtidos variaram de 9.9 12 para o teste de Flesch-Kincaid e 33,1 51,3 para o teste de Flesch Reading Ease. Os resultados encontrados na aplicação dos testes de legibilidade classificaram todos os textos avaliados em nível de difícil compreensão, exigindo maior nível de escolaridade para o seu entendimento Os entrevistadores estimaram, através do questionário aplicado a eles, que 90% dos pacientes do hospital público preferem ouvir a explicação do TCLE a ler o texto. Na instituição privada esta estimativa foi de 40%. Apenas onze sujeitos de pesquisa não aderiram ao TCLE. A adesão não recebeu influência de fatores demográficos e sociais. O risco inerente aos protocolos apresentados influenciou a adesão dos sujeitos de pesquisa. Os textos avaliados não se constituíram em linguagem escrita de fácil entendimento, necessitando mais de 9 anos de estudo para sua compreensão. Esta pesquisa sugere que, apesar da alta incidência de adesão, a avaliação de novos métodos de aplicação do TCLE é necessária para que o sujeito de pesquisa menos instruído tenha condições de compreender adequadamente todo o conteúdo do texto proposto no TCLE. / Researches engaging human beings pose ethical concerns since volunteers take on risks and inconveniences aiming to contribute to advanced scientific knowledge and to benefit others. The moment patients sign the term of voluntary and informed consent TCLE (Termo de Consentimento Livre e Esclarecido) they show they are willing to participate in clinical trials and that they understand the term and commit to complying with all rules in the document, aware that they can, at any moment, withdraw acceptance. The TCLE addresses all issues in the research process and are therefore important to the study participants. The information given at the TCLE must be clearly stated and easily understood, highlighting risks, possible benefits and procedures in addition to guaranteeing volunteer participation and consent withdrawal at any time during the trial. Lately, it has been speculated that the study participants do not totally understand the TCLEs text content and their participants rights before accepting the TCLE and joining the trial. This study analyzes the data from 793 patients, invited to take part in different protocols of clinical trials, as follows: 380 patients, invited to join the Clinic Cancer Genome Project Control Group; 365 patients, invited to join the Genome Clinic Cancer Genome of the Digestive System since they had one of the four tumors: colorectal cancer, cancer of the esophagus, cardia adenocarcinoma and gastric cancer; 48 patients were invited to join the International Multicenter double-blind, randomized, parallel-group, placebocontrolled study, with undisclosed sponsor, to determine the outcome of a 156-week treatment with MK-966(anti-inflammatory Anti-COX 2) in recurrent adenomatous polyp of the large bowel, in patients with a history of colorectal resection for adenoma at colonoscopy. Data were collected from previous scientific studies to assess study participants acceptance, correlating it to demographic factors (ethnic group, gender and age), social (birthplace, home place, health institution), cost/benefit and schooling. The level of difficulty in the TCLE texts was assessed with Flesch Reading Ease and Flesch-Kincaid readability measures. Interviewers answered a questionnaire a posteriori, to evaluate the study participants attitude toward the TCLE acceptance at the moment they signed it or did not accept it. The study participants acceptance of the suggested protocols was not influenced by demographic and social factors. However, patients from public health institutions (99,7%) outnumbered those from private health institutions (93,7%). Acceptance was higher among patients taking part in low-risk protocols (99,73%) than in high-risk protocols (81,3%). Although schooling did not influence acceptance, it was 8 years or less in 462 patients (58,26%), among who 444 (96,1%) were patients from public health institutions. The indices of legibility had varied of 9.9 - 12 for the test of Flesch-Kincaid and 33.1 - 51,3 for the test of Flesch Reading Ease. The results found in the application of the legibility tests had classified all the texts evaluated in level of difficult understanding, demanding higher school level for its agreement. Interviewers reported in questionnaires that 90% of the patients from public hospitals would rather listen to an explanation of the TCLE than read the text whereas in patients from private institution the percentage dropped to 40%. Only eleven study participants did not join the TCLE. Acceptance was not influenced by social and demographic factors, but the protocols risk levels influenced the study participants decisions. The evaluated texts proved to be difficult to understand, demanding over 9 years of schooling to be understood. This study suggests that, in spite of being highly accepted, the TCLE requires new application methods so that less educated people can properly understand its text contents.

Orientador: Luciana Gonzaga de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T08:47:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz_PedroLuisRochada_M.pdf: 2656746 bytes, checksum: 52eb866ff62a51e20e65bc5b01101aeb (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Actinobactérias são fontes importantes para a descoberta de novas moléculas com atividades biológicas destacadas. A este grupo pertencem Streptomyces, micro-organismos que possuem dentre outros, dois grupos de enzimas multimodulares conhecidas como policetídeo sintase (PKS) e peptídeo não ribossomal sintetase (NRPS) que catalisam a produção de policetídeos e peptídeos não ribossomais respectivamente. A biossíntese destas moléculas se dá geralmente seguindo uma relação linear entre o gene, a enzima e a estrutura da molécula. Desta forma, com o conhecimento das sequências do gene é possível prever a molécula a ser produzida e sua manipulação amplia a possibilidade de obter novas moléculas. Neste sentido foi adotada uma estratégia para o mapeamento dos genes biossintéticos sem a necessidade do sequenciamento extensivo do micro-organismo com o objetivo de prever o tipo de policetídeo e peptídeo não ribossomal produzido por linhagens de Streptomyces isoladas de Citrus ssp. Com o objetivo de conhecer os metabólitos produzidos por estes micro-organismos foi feito também o cultivo destes em meios contendo fontes de nutrientes variadas e o monitoramento de metabólitos presentes nos extratos utilizando técnicas de cromatografia líquida acoplada com espectrometria de massas. Ensaios em placas permitiram a visualização da produção de sideróforos e a atividade antibiótica dos meios de cultivo / Abstract: Actinobacteria are important sources of new molecules with biological activities. Streptomyces are the most important genera studied. Such microorganisms carries out among a variety of biosynthetic enzimes, two main groups known as polyketide synthase (PKS) and non ribosomal peptide synthetase (NRPS), both catalyzing the biosynthesis of polyketide and non ribosomal peptides respectively. PKS and NRPS biosynthesis follows a collinear relationship among the gene cluster, the enzyme and the secondary metabolite. Therefore, the knowledge of the gene sequences allows to find new molecules. In this work we adopted a strategy to map the biosynthetic genes without the need of extensive whole genome sequencing in order to predict the metabolite produced by Streptomyces strains isolated from Citrus ssp. The strains were also cultivated and the metabolite production monitored by liquid chromatography coupled with mass spectrometry. In addition, the biological activity of these medium was estimated using qualitative biochemical assays / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The loss of genomic stability associated with genetic deterioration is one of the many important aspects for the development of carcinomas. The genome maintenance mechanisms (GMM) ensure the integrity of DNA and cell survival. They are composed of genetic pathways that include the cell cycle checkpoints, DNA repair and recombination, programmed cell death (apoptosis) and senescence. The purpose of the work is to investigate the activity of these pathways in genome maintenance in diseases related to the evolution of cancer. For this public data from microarrays obtained from the Gene Expression Omnibus (GEO) database were used. We analized the expression of proteins and genome maintenance pathways that are altered in pre-cancerous and cancerous tissues related to genomic instability and may lead to tumor progression. The results allowed a quantitative characterization of an anti-cancer barrier in the tumor evolution proposed in the literature. / A perda da estabilidade genômica associada com a deterioração genética é um dos muitos aspectos importantes na evolução dos carcinomas. São os mecanismos de manutenção do genoma (GMM) que garantem a integridade do DNA e a sobrevivência da célula. Eles são compostos por vias genéticas que incluem os pontos de controle do ciclo celular, o reparo e a recombinação do DNA, a morte celular programada (apoptose) e a senescência. O objetivo deste trabalho é investigar a atividade dessas vias e genes de manutenção do genoma em doenças relacionadas à evolução do câncer. Para isso foram usados dados públicos de microarranjos obtidos do banco de dados Gene Expression Omnibus (GEO). Analisamos a expressão das proteínas e vias de manutenção do genoma que estão alteradas em tecidos pré-cancerosos, cancerosos e tecidos relacionados com a instabilidade genômica e que poderão levar a uma progressão tumoral. Os resultados permitiram caracterizar quantitativamente uma barreira anticâncer na evolução tumoral proposta na literatura.

Nodularia spumigena é uma espécie cianobacteriana conhecida como produtora da hepatotoxina nodularina. Essa cianotoxina é uma potente e irreversível inibidora de proteínas fosfatases da família serina/treonina (PP1 e PP2A) de células eucarióticas e é uma promotora tumoral e suspeita carcinogéna. Além da nodularina, a N. spumigena também é produtora de outros peptídeos não ribossômicos, tais como espumiginas, aeruginosinas e anabaenopeptinas. O primeiro relato de N. spumigena formadora de florações no Brasil ocorreu em 2011 em tanques de produção de camarões no Rio Grande, RS, e estimulou o interesse na obtenção de informações sobre o seu genoma e potencial biossíntético. Dessa forma, a objetivo deste estudo foi avaliar os aspectos genômicos e funcionais da linhagem Nodularia spumigena CENA596 isolada de um tanque de produção de camarões de Rio Grande. Para isso, uma cultura da linhagem N. spumigena CENA596 foi submetida a um tratamento com hipoclorito de sódio (2%) para eliminação de contaminantes e o DNA extraído das células tratadas foi sequenciado na plataforma MiSeq e analisado com ferramentas genômicas. O sequenciamento e a montagem do seu genoma originaram 291 sequências contíguas com percentual GC de 41,19 e tamanho total de 5.189.679 pb. A análise filogenética baseada na sequência do gene que codifica o 16S rRNA agrupou a linhagem CENA596 com outras de N. spumigena da Austrália e América do Norte. Na árvore filogenômica construída com as sequências concatenadas de 31 proteínas, a linhagem brasileira CENA596 agrupou-se com valor de reamostragem de 100% com a N. spumigena CCY9414 originária do mar Báltico. As análises comparativas entre os genomas dessas duas linhagens indicaram um grande número de genes compartilhados, os quais estão relacionados principalmente ao metabolismo primário das células. Por outro lado, foram encontrados genes específicos para cada uma delas que estão envolvidos em respostas celulares a estresses oxidativos, patógenos e antibióticos. A mineração do genoma da N. spumigena CENA596 revelou 13 agrupamentos gênicos hipoteticamente relacionados à síntese de metabólitos secundários, a maioria dos quais mostrou similaridade significativa com agrupamentos conhecidos. As análises químicas confirmaram a produção de duas variantes de nodularina, espumigina, namalida, aeruginosina e aminoácidos tipo micosporina, e uma variante de geosmina. A linhagem brasileira N. spumigena CENA596 mostrou-se capaz de produzir uma variedade significante de moléculas bioativas e seu genoma revelou-se ser consideravelmente conservado em relação ao genoma da linhagem CCY9414, a qual é conhecida por causar grandes florações tóxicas no Mar Báltico / Nodularia spumigena is a cyanobacterial species known as a producer of the hepatotoxin nodularin. This cyanotoxin is a potent and irreversible inhibitor of eukaryotic cell serine/threonine protein phosphatases (PP1 and PP2A) and is a tumor promoter and suspected carcinogen. In addition to nodularin, N. spumigena is also produces other non-ribosomal peptides, such as spumigins, aeruginosines and anabaenopeptins. The first report of bloom-forming N. spumigena in Brazil occurred in 2011 in shrimp production ponds, Rio Grande, RS, and stimulated interest in obtaining information on its genome and biosynthetic potential. Thus, the objective of this study was to evaluate the genomic and functional aspects of the strain N. spumigena CENA596 isolated from a shrimp production pond of the Rio Grande. For this, a culture of the strain N. spumigena CENA596 was submitted to a treatment with sodium hypochlorite (2%) to eliminate contaminants and the DNA extracted from treated cells was sequenced in a platform MiSeq and analyzed with genomic tools. Genome sequencing and assembly resulted in 291 contiguous sequences with GC percentage of 41.19 and total size of 5,187,679 bp. Phylogenetic analysis based on the gene sequence encoding the 16S rRNA grouped the strain CENA596 with other N. spumigena from Australia and North America. In the phylogenomic tree constructed with the concatenated sequences of 31 proteins, the Brazilian strain CENA596 grouped with a bootstrap value of 100% with the N. spumigena CCY9414 originating from the Baltic sea. Comparative analyses between the genomes of these two strains indicated a large number of shared genes, which are mainly related to the primary metabolism of the cells. Otherwise, genes specific for each of the two strains were identified as involved in cellular responses to oxidative stress, pathogens and antibiotics. Genome mining revealed 13 gene clusters hypothetically related to the synthesis of secondary metabolites, most of which showed significant similarity to known clusters. Chemical analyses confirmed the production of two variants of nodularin, spumigin, namalide, aeruginosin and mycosporine-like amino acid, and one variant of geosmin. The Brazilian strain N. spumigena CENA596 was able to produce a significant variety of bioactive molecules and its genome revealed to be considerably conserved in relation to the genome of the strain CCY9414, which is known to cause large toxic blooms in the Baltic Sea

Dengue é uma doença infecciosa não contagiosa causada pelo vírus da dengue (gênero Flavivirus, família Flaviviridae), transmitida pela picada de artrópodes do gênero Aedes, principalmente Aedes aegypti, e sendo atualmente um importante problema de saúde pública em todo o mundo. Segundo a Organização Mundial de Saúde, cerca de 50 a 100 milhões de pessoas se infectam anualmente em mais de 100 países de todos os continentes. A dengue apresenta-se em três formas clínicas principais; doença febril indiferenciada, febre clássica do dengue (DF) e dengue hemorrágico com ou sem choque (DHF/DSS). Recentemente, viu-se um dramático aumento do número de casos de DHF/DSS nas Américas, e este aumento coincidiu com a introdução do dengue tipo 3, genótipo III. Neste trabalho, caracterizamos completamente o genoma de um vírus brasileiro de dengue tipo 3 (D3BR/RP1/2003) isolado de um paciente com dengue clássica. O genoma viral possui um tamanho de 10707 nucleotídeos e contém uma única região codificadora (posição 95 a 10264) flanqueada por duas regiões não codificadoras (RNC5, 1 a 94; RNC3, 10268 a 10707). A comparação do genoma viral com outros vírus isolados de pacientes com DF e DHF não mostrou diferenças significativas que sugerissem a presença de um fator genético associado à virulência. A analise filogenética baseada no genoma completo, mostra que a cepa D3BR/RP1/2003 pertence ao genótipo III e encontra-se proximamente relacionada a outro vírus isolado no Rio de Janeiro em 2002. Entretanto, quando essa análise filogenética é realizada com as regiões codificadoras das proteínas E e NS5 individualmente, a cepa D3BR/RP1/2003 encontra-se mais proximamente relacionada a um vírus isolado na Ilha de Martinica no Caribe. Este achado sugere que o isolado D3BR/RP1/2003 pode ter sido originado através de um evento de recombinação entre duas cepas virais distintas antes ou após sua introdução no Brasil. Dados sugestivos de recombinação foram observados também quando analisada a relação filogenética entre vírus isolados na Ásia. / Dengue is an infectious disease caused by dengue virus (genus Flavivirus, family Flaviviridae), transmitted by the bite of arthropods of the Aedes genus, mainly Aedes aegypti, and being currently an important problem of public health worldwide. According to the World Health Organization, about 50 the 100 million people are infected annually in more than 100 countries of all continents. Dengue can be presented in three main clinical forms; undifferentiated febrile illness, classic dengue fever (DF) and hemorrhagic dengue fever with or without shock (DHF/DSS). Recently, a dramatically increase of DHF/DSS cases in the Americas have been seen, and this increase coincided with the introduction of the dengue type 3, genotype III. In this work, we have completely characterized the genome of a Brazilian dengue type 3 (D3BR/RP1/2003 strain) isolated from a DF patient. The viral genome possesses a size of 10707 nucleotides and has a unique open reading frame (position 95 to 10264), flanked by two untranslated regions (UTR5\', 1 to 94; UTR3\', 10268 to 10707). The comparison of the viral genome with other viruses isolated from patients with DF and DHF did not show significant differences to suggest the presence of a genetic factor associate with virulence. Phylogenetic analysis based on the complete genome showed that D3BR/RP1/2003 strain belongs to genotype III and is close related to another virus isolated in Rio de Janeiro in 2002. However, when the phylogenetic analysis was based on the individual coding regions of E and NS5 proteins, D3BR/RP1/2003 strain was closely related to a virus isolated in the Island of Martinique in the Caribbean. This finding suggests that D3BR/RP1/2003 strain could have been originated through an event of recombination between different virus strains before or after its introduction to Brazil. Data supporting recombination events between viruses isolated in Asia have also been observed.

Baculovírus são vírus específicos de inseto que infectam principalmente membros da ordem Lepidoptera. Diatraea saccharalis granulovírus (DsGV) foi isolado de larvas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae), a broca-da-cana-de-açúcar, um dos insetos-praga de maior importância na cultura de cana-de-açúcar no Brasil. O genoma completo de DsGV foi obtido através do sequenciamento 454 (Roche). O genoma de DsGV apresentou 98.463 pb e potencialmente codifica 116 genes. Foram identificados os 37 genes conservados em todos os baculovírus, 19 genes específicos de betabaculovírus e 17 genes únicos. DsGV é o primeiro betabaculovírus que possui o gene gp64, que codifica uma proteína de fusão, originalmente encontrado apenas em alfabaculovírus do grupo I. A análise filogenética utilizando a concatenação das sequências deduzidas de aminoácidos de 30 genes conservados em 61 baculovírus totalmente sequenciados sugere que DsGV está inserido no clado b do grupo dos betabaculovírus e parece estar mais estritamente relacionado a 5 GVs (ChocGV, PiraGV, ClanGV, CpGV e CrleGV). / Baculoviruses are insect specific viruses that infect mainly members of the Order Lepidoptera. Diatraea saccharalis granulovirus (DsGV) was isolated from Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae), one of the most important insect pest of the sugar cane culture in Brazil. The genome of DsGV was obtained by the 454 sequencing system (Roche). Our results showed that the nucleotide sequence of the DsGV genome is 98.463 bp in length and potentially encodes 116 putative genes. It contains the 37 baculovirus core genes, a set of 19 betabaculovirus-specific genes and 17 putative DsGV genes were not found in any genome of the baculoviruses sequenced up to the present. DsGV is the first betabaculovirus sequenced so far that has the gp64 envelope fusion protein gene, originally found only in alphabaculovirus group I. Phylogenetic analysis performed with concatamers of 30 conserved proteins from 61 fully sequenced baculovirus genomes suggests that DsGV is a member of clade b of the betabaculovirus and seems to be closer to 5 GVs (ChocGV, PiraGV, ClanGV, CpGV e CrleGV).

[pt] Avanços tecnológicos recentes, tanto nos métodos de sequenciamento quanto nos algoritmos de montagem de fragmentos, têm facilitado a reconstrução de todo o DNA de espécies sem a necessidade de um genoma de referência. A montagem da cadeia completa envolve a leitura um grande volume de fragmentos do genoma (short reads), um desafio significativo em termos computacionais. Todos os principais algoritmos de montagem de fragmentos existentes têm como gargalo principal o alto consumo de memória principal. Consonante a isso, essa dissertação de mestrado visa estudar a implementação de um destes algoritmos, Velvet, que é amplamente usado e recomendado. A mesma possuiu um módulo, VelvetH que realiza um pré-processamento dos dados com o intuito de reduzir o consumo de memória principal. Após um estudo minucioso do código e alternativas de melhorias, foram feitas alterações pontuais e proposta uma solução com persistência de dados em memória secundária visando obter eficácia e robustez. / [en] Recent technological advances, both in assembly algorithms and in sequencing methods, have enabled the reconstruction of whole DNA even without a reference genome available. The assembly of the complete chain involves reading a large volume of genome fragments, called short-reads, which makes the problem a significant computational challenge. A major bottleneck for all existing fragmentassembly algorithms is the high consumption of RAM. This dissertation intends to study the implementation of one of these algorithms, called Velvet, which is widely used and recommended. The same possessed a module, VelvetH that performs a pre-processing data with the aim of reducing the consumption of main memory. After a thorough study of code improvements and alternatives, specific changes have been made and proposed a solution with data persistence in secondary memory in order to obtain effectiveness and robustness.

Des del 2003, any en què es va fer públic el desxiframent del Genoma Humà, hi ha hagut una allau de descobriments i aplicacions relacionats amb aquesta gran fita històrica i científica. Paral·lelament han anat sorgint diferents qüestionaments ètics; entre ells, aquells que es plantegen de quina manera es pot veure afectada la imatge de l'home en el desplegament de les possibilitats que ofereix aquesta singular troballa. En aquesta recerca s'estudien les diferents repercussions des d'un angle concret: el pensament de Hans Jonas. La proposta ètica desenvolupada per Hans Jonas permet fer una valoració acurada de la problemàtica que es dóna en alguns camps de la bioètica i, d'una manera especial, la que va associada amb la manipulació genètica. En aquesta tesi s'ofereix una sistematització dels plantejaments d'aquest autor per tal de facilitar la seva aplicació a situacions concretes.L'estudi del genoma i les pràctiques científiques, mèdiques i socials que se'n deriven, especialment les del genoma humà, han estat i constituiran en el futur una gran contribució per a la humanitat. Tanmateix, s'imposa la prudència en l'actuació de diferents estaments per preservar el bé de les persones, especialment d'aquelles més vulnerables.Un aspecte fonamental que es pot veure afectat per la tecnologia genètica aplicada a l'ésser humà és el mateix concepte d'home en la seva peculiaritat tridimensional: biològica, cultural i espiritual. En aquesta recerca es delimita l'especificitat humana en les seves diverses esferes tot oferint una orientació sobre l'eticitat de les intervencions genètiques per tal de preservar la dignitat de la persona humana.Es constata en aquest estudi que ciència i humanitats no són mons separats i que es fa necessari el diàleg constant entre les diverses disciplines perquè no és possible parlar de bioètica sense un clar i honest diàleg interdisciplinar. Les conclusions principals conflueixen en una qüestió que planteja una de les preocupacions principals de Jonas i també de l'autora: podrà la genètica arribar, amb el seu poder, a afectar allò més íntim que té la persona com és la seva essència, allò que li fa ser el que és? / Desde el 2003, año en que se hizo pública la descodificación del Genoma Humano, ha tenido lugar una ingente cantidad de descubrimientos y aplicaciones relacionados con este gran hito histórico y científico. Paralelamente han ido surgiendo diferentes cuestionamientos éticos; entre ellos, aquellos que plantean en qué medida puede verse afectada la imagen del hombre cuando se desplieguen las diversas posibilidades que ofrece el singular hallazgo. En investigación presente se estudian las diferentes repercusiones desde un ángulo concreto: el pensamiento de Hans Jonas. La propuesta ética desarrollada por Hans Jonas permite hacer una buena valoración de la problemática que se da en algunos campos de la bioética y, de una manera especial, la que va asociada con la manipulación genética. En esta tesis se ofrece una sistematización de los planteamientos del autor, con la pretensión de facilitar su aplicación a situaciones concretas. El estudio del genoma y las prácticas científicas, médicas y sociales que se desprenden de él, especialmente las que afectan al genoma humano, han sido y constituirán en el futuro una gran contribución para la humanidad. Aun así, se impone la prudencia en la actuación de diferentes estamentos si se quiere preservar el bien de las personas, especialmente el de las más vulnerables. Un aspecto fundamental que puede verse afectado por la tecnología genética aplicada al ser humano es el mismo concepto de hombre en su peculiaridad tridimensional: biológica, cultural y espiritual. En esta tesis se delimita la especificidad humana en sus diversas esferas ofreciendo diversas orientaciones sobre la eticidad de las intervenciones genéticas de manera que se pueda preservar la dignidad de la persona humana. Se constata en este estudio que ciencia y humanidades no son mundos separados y que se hace necesario el diálogo constante entre las diversas disciplinas porque no es posible hablar de bioética sin un claro y honesto diálogo interdisciplinar. Las conclusiones principales confluyen en una cuestión que plantea una de las preocupaciones principales de Jonas y también de la autora: ¿podrá la genética llegar, con su poder, a afectar lo más íntimo que tiene la persona como es su esencia, aquello que le hace ser lo que es? / The human genome was first completed in 2003 and since then there has been a surge of discoveries and applications related to that historic and scientific deed. Different ethical issues have arisen in parallel posing the question of how man's image can be affected by the immense quantity of ramifications that the finding itself possesses. In this study we have focused on the impact of the human genome's applications from the perspective of Hans Jonas' thinking. His ethical approach will allow us to assess accurately the problems associated with genetic manipulation which occur in some fields of bioethics. This study aims to systematize points of view so as to make a future practical application less complex. The study of the human genome and its scientific, medical and social practices have been and will continue to be a great contribution to mankind. Nonetheless, caution and good sense should prevail when applying its results in order to protect those members of society who are more vulnerable.The concept of human being in its biological, cultural and spiritual could be negatively affected by genetic technology so this research highlights human uniqueness within different spheres while offering ethical guidance on how to preserve human dignity in genetic interventions.This study states both that science and humanities are not two worlds apart and that an ongoing dialogue within different disciplines is very much needed. It makes no sense to talk about bioethics without opening first an honest interdisciplinary dialogueThe main conclusions of this study point at an issue which is both mine and Jona's top priorities: Will genetic engineering eventually have a negative impact on the essence of human's core values?