As sequências genômicas carregam uma ampla gama de informações sobre os organismos que a compõem. Obviamente, devido à grande semelhança destas informações e funções, espera-se que uma determinada sequência possa pertencer a muitos organismos, com probabilidades semelhantes. Entretanto, cada genoma carrega dentro de si certas peculiaridades que podem ser extraídas utilizando as ferramentas adequadas. Neste contexto, este trabalho propõe um processo de análise de sequências genômicas de bactérias, utilizando algumas medidas que são particularmente importantes: a entropia de triples (Sn), a quantificação da periodicidade 3 (P3) em uma sequência, o coeficiente de clusterização (D) e o percentual de GC. O processo aqui proposto nos permite inferir a qual organismo uma determinada sequência genômica pode pertencer, mostrando-se viável a sua utilização em metagenômica. Os resultados neste trabalho demonstram a eficácia deste método. Foram identificados 100% dos organismos presentes nas amostras estudadas (VP). Por outro lado, foi encontrado um grande número de organismos não pertencentes às amostras (FP), o que indica a grande similaridade de determinadas sequências, corroborando com alguns estudos que indicam que o genoma carrega consigo sequências órtologas, comuns a inúmeros organismos. / Genomic sequences carry a wide range of information on organism that compose it. Obviously, by reason that great similarity of this information and functions, it is expected that each sequence can belong to many organisms with a similar probability. However, each genome carries within itself certain peculiarities that can be extracted using appropriate tools. In this context , this paper proposes a methodology for the analysis of genomic sequences of bacteria , using some measures that are particularly important : The entropy of triples ( Sn ) , the quantification of frequency 3 (P3) in a sequence , the clustering coefficient ( D ) and the percentage of GC . The method proposed here allows us to infer which a particular organism genome sequence may belong, being feasible for use in Metagenomics. The results of this study demonstrate the effectiveness of this method, 100 % of the organisms were identified in the samples studied (VP). On the other hand, a large number of bodies which did not belong samples were found (FP), which indicates the high similarity of certain sequences, corroborating some studies indicate that the genome carries ortholog sequences, common to countless organisms.

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / El virus diarrea viral bovina (VDVB) es el agente causal del complejo Diarrea Viral Bovina/ Enfermedad de las Mucosas y otros cuadros clínicos, que generan importantes pérdidas económicas en la industria del bovino. El VDVB presenta una gran variabilidad genómica, que ha llevado a clasificarlo en dos genotipos (1 y 2). En el genotipo VDVB-1 se identifican 15 subgrupos virales (1a-1o) y en el genotipo VDVB-2 sólo dos (2a y 2b). En Chile, el virus presenta una amplia diseminación, con prevalencias serológicas de un 69,2% en la Región de la Araucanía, De los Ríos y De los Lagos y de un 59,7% y 86% en bovinos de leche y de carne de la Región Metropolitana respectivamente. El objetivo de esta memoria fue determinar la composición genética de los virus del VDVB que infectan a los bovinos en Chile. Para ello, a cuarenta y cinco virus obtenidos desde distintas regiones de Chile se procedió a establecer su parentesco genético por filogenia molecular de la región 5´ no codificante (5´NCR) del genoma viral. Los resultados indican que cuarenta virus pertenecen al genotipo VDVB-1 y cinco al genotipo VDVB-2. En el genotipo VDVB-1, 2 virus pertenecen al subgrupo VDVB-1a, quince al VDVB-1b, veinte al VDVB-1j y tres al VDVB-1i, siendo este último subgrupo detectado por primera vez en Chile. Todos los virus del genotipo VDVB-2 pertenecen al subgrupo VDVB-2a. Los resultados permiten concluir que los virus del VDVB que circulan actualmente en el ganado bovino de Chile presentan una alta variabilidad genómica y su composición genética es muy similar a la de los virus presentes en Argentina. / Proyecto FONDECYT 1060581

el genoma no cabe duda es el tema del presente siglo que iniciamos; en ese sentido, advertimos la presencia de un abanico de posibilidades, para el tratamiento y cura muchas enfermedades, que vienen diezmando apocalípticamente a nuestras sociedades,y la ciencia solo ha visto con resignación estoica, sin poder resolver de modo efectivo estos problemas. La construcción del mapa del genoma humano, de seguro habrá que traer resultados satisfactorios para que todas las enfermedades de origen genetico merezcan una pronta curación, en la misma forma se ha de pensar que las conductas criminógenas preexistentes también se harán reversibles. Dentro del enfoque jurídico conceptual, se propone las prohibiciones para la manipulación genética, cuando solo pretenda satisfacer curiosidades científicas que tengan un fin de experimentar técnicas científicas, sin una orientación específica que persiga un beneficio en provecho de las mayorías.

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Orientador: Vitor Fernandes Oliveira de Miranda / Resumo: Utricularia e Genlisea são gêneros irmãos de plantas carnívoras da família Lentibulariaceae. Possuem aproximadamente 260 espécies representadas em diversas formas de vida. Para o Brasil foram catalogadas 82 espécies, das quais 27 são consideradas endêmicas. Além de dispor das armadilhas carnívoras mais complexas entre plantas, algumas de suas espécies apresentam os menores genomas e as maiores taxas de mutações entre as angiospermas relatadas até o momento. A respeito de seus genomas organelares, os estudos são pífios. Neste contexto, há a necessidade de se investigar como são os genomas organelares, suas estruturas, seus genes e como se deu a evolução das organelas nos gêneros. Portanto este estudo teve como objetivo, a partir de sequenciamento de nova geração e montagem de genomas, estudar e comparar os genomas organelares de Utricularia e Genlisea. Neste âmbito, foram montados e sequenciados os cloroplastos das espécies Utricularia foliosa, U. reniformis, G. aurea, G. filiformis, G. pygmaea, G. repens e G. tuberosa, e o genoma mitocondrial de U. reniformis. Os resultados obtidos revelaram que possivelmente há relação entre forma de vida e presença de genes ndhs nos gêneros, em razão de que para as espécies terrestres há deleção e “pseudogenização” de genes ndhs, já as espécies aquáticas detêm todo repertório de ndhs intacto. A partir das evidências encontradas, foi possível constatar transferência horizontal de genes, inclusive de genes ndhs, em mitocôndrias. / Abstract: Utricularia and Genlisea are sister genera in the carnivorous family Lentibulariaceae. There are aprproximately 260 species representing diverse life forms. For Brasil there are 82 species, 27 considered endemic. At the moment, besides having the most complex carnivorous traps between all plants, some of its species have miniature genomes and the highest mutational rates among angiosperms. There are few studies regarding its organellar genome. In this context, it is necessary to investigate how are these organellar genomes, its structure, genes, and how evolutionary forces govern these organelles in the different genera. Therefore, the aim of this study is to study and compare the organellar genomes of Utricularia and Genlisea, using next generation sequencing and genome assembly. In this context, chloroplasts of the species Utricularia foliosa, U. reniformis, Genlisea aurea, G. filiformis, G. pygmaea, G. repens and G. tuberosa, and the mitochondrial genome of U. reniformis were assembled and sequenced. The results show that possibly there is a connection between life form and the presence of ndhs genes in the genera, since for the terrestrial species there are ndhs genes that are deleted and pseudogenization, in contrary to the aquatic species which have all intact ndhs repertoir. Concerning the evidences, it was possible to verify horizontal transfer of ndhs and other genes as there are chloroplasts genes in the mitochondria. / Doutor

Orientador: Fernando Sebastián Baldi Rey / Coorientador: Gregório Miguel Ferreira de Camargo / Banca: Danisio Prado Munari / Banca: Saulo da Luz e Silva / Banca: Ana Fabrícia Braga Magalhães / Resumo: Este estudo propôs avaliar uma outra forma de detecção de variações estruturais no genoma bovino, as variações no número de cópias CNVs, e sua associação com características de qualidade de carne. O capitulo 1 aborda considerações gerais e revisão de literatura das características de qualidade da carne e de sua inclusão em estudos genômicos, bem como a utilização das variações do número de cópias em estudos de associação com características de interesse econômico para a agropecuária brasileira. O capítulo 2 teve como objetivo explorar diferentes softwares para avaliar diferenças na detecção de CNVs em uma população de bovinos da raça Nelore. A diferença metodológica entre os softwares pode ser a causa da diferença de CNVR detectados em ambos os métodos. Os grupos funcionais enriquecidos significativos foram relacionados a funções de ligações de ATP, bem como estruturas das membranas celulares e resposta do sistema imunológico. A presença de genes do tipo LOC também é bastante interessante, pois estes são genes os quais ainda não foram confirmadas sua função biológica, necessitando de mais estudos para a determinação da mesma. O estudo de diferentes algoritmos na detecção de CNVRs pode divergir dependendo das plataformas e metodologias aplicadas em cada software, como foi observado no presente estudo. A sobreposição dos mesmos nos fornece maior confiabilidade na detecção de regiões de CNVs. O capítulo 3 propôs identificar regiões no genoma de bovinos da raça Nelore que apresen... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to evaluate another way to detect structural variations in bovine genome, the variations in CNVs number of copies and its association with meat quality traits. Chapter 1 addresses general considerations and literature review of meat quality traits and their inclusion in genomic studies, as well as the use of variations in the number of copies in association studies with characteristics of economic interest for Brazilian agribusiness. Chapter 2 aimed to explore different softwares to evaluate differences in the detection of CNVs in a population of Nellore cattle. The difference in methodologies between the softwares can be the cause of the difference in CNVR detected in both methods. Significant enriched functional groups were related to ATP binding functions, as well as cell membrane structures and immune system response. The presence of genes of the LOC type is also very interesting, since the biological function of these genes have not been confirmed yet, requiring further studies to determine the same. The study of different algorithms in CNVRs detection can differ depending on the applied platforms and methodologies in each software, as it was observed in this study. The overlaps can provide more reliability in the detection of CNVs regions. Chapter 3 proposed to identify genome regions of Nellore cattle that presented variations in the number of copies (CNV: copy number variation) and to study the genetic association of CNVs with quantitative an... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario. / La importancia que reviste el Distemper Canino -una de las principales enfermedades infecciosas que afectan tanto a los caninos domésticos y silvestres como también a varios otros mamíferos terrestres y marinos- junto a la dificultad de su diagnóstico -basado en los signos clínicos- ha motivado que a la fecha se hayan realizado diversos estudios en la Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias de la Universidad de Chile para la detección óptima del agente etiológico: el Virus Distemper Canino. La técnica molecular utilizada es la Reacción en Cadena de la Polimerasa asociada a transcripción reversa, utilizando como blanco de detección los diferentes genes que componen su genoma: N, P, F, M, H y L, con el fin de encontrar el método que permita el diagnóstico de la enfermedad ante-mortem de manera precoz. Así, en esta Memoria de Título, se utiliza el gen M que codifica la proteína de la Matriz viral y se implementó un protocolo de detección molecular que completa la información respecto a cuál sería el gen óptimo a utilizar en el diagnóstico de la enfermedad. Para ello se utilizaron 20 muestras de RNA total, obtenido desde sangre periférica de perros de distintas razas, edades y estado de vacunación contra Virus Distemper Canino, que presentaron signos clínicos y que ya eran positivos a la RT-PCR que detecta el gen N del virus. La técnica detectó el genoma viral en el 70% de aquellas analizadas, observándose una banda cercana a los 500 pb, cuyos productos amplificados presentaron intensidad y nitidez evidentes a la visualización. El porcentaje de identidad nucleotídica (PIN) respecto de las dos secuencias consenso obtenidas del total de muestras (mediante el programa online Clustal Omega), arrojó un 99% para ambas secuencias, comparadas con las secuencias de Virus Distemper Canino que entrega el programa informático de alineamiento de secuencias online de libre acceso BLAST. Los resultados permiten concluir que, si bien la elección del gen M como blanco de detección permite detectar VDC, no resulta de elección para la detección certera del virus, y por ende, para ser utilizada en el diagnóstico de la enfermedad causada por este / The importance of the Canine Distemper -one of the main infectious diseases affecting domestic and wild canines as well as several other mammals both terrestrial and marine- and the difficulty of its diagnosis -based on clinical signs- has motivated to the date several studies that have been carried out in the Faculty of Veterinary and Animal Sciences of the University of Chile to detect the etiological agent: the Canine Distemper Virus. The molecular technique used is the Polymerase Chain Reaction associated with reverse transcription and the different genes that make up its genome have been used as a detection target: N, P, F, M, H and L, in order to find an method that allows the early diagnosis of ante-mortem disease. Thus, in this Title Memory, the M gene that encodes the protein of the virus Matrix is used and a molecular detection protocol was implemented that completes the information regarding which would be the optimal gene to be used in the diagnosis of the disease. For this, 20 samples of total RNA were used, obtained from peripheral blood of dogs of different breeds, ages and vaccination status against Canine Distemper Virus, which showed clinical signs and which were already positive to the RT-PCR that detects the N gene of virus. The technique detected the viral genome in 70% of those analyzed, generating a band close to 500 bp, whose amplified products presented clear intensity and sharpness to the visualization. The percentage of nucleotide identity (PIN) with respect to the two consensus sequences obtained from the total samples (using the Clustal Omega online program) yielded 99% for both sequences compared to the Canine Distemper Virus sequences delivered by the alignment software of free access online sequences BLAST. The results allow us to conclude that although the choice of the M gene as a detection target allows to detect VDC, it is not of choice for the accurate detection of the virus, and therefore, to be used in the diagnosis of the disease caused by it

Orientador: Maria Elisabete Jorge Amaral / Coorientador: Nedenia Bonvino Stafuzza / Banca: Janete Apparecida Desidério / Banca: Poliana Fernanda Giachetto / Resumo: Em mamíferos, os genes relacionados à resposta imune do hospedeiro à patógenos encontram-se organizados na região genômica denominada Complexo Principal de Histocompatibilidade (MHC). Os genes da região MHC também estão envolvidos na escolha do parceiro para acasalamento, na ocorrência de abortamentos espontâneos e na manutenção da gestação. A disponibilidade de uma biblioteca genômica construída com o genoma de búfalo torna possível a caracterização molecular dos genes dessa região. Tal caracterização permitirá o entendimento dos mecanismos envolvidos na resistência/suscetibilidade à doenças e na reprodução em búfalos, além de contribuir para a anotação desses genes no genoma bubalino. Visando determinar a estrutura molecular dos genes do sistema imune de búfalo, o presente trabalho teve como objetivo a identificação e a caracterização de clones da biblioteca genômica de búfalo contendo marcadores da classe IIb. A seleção dos clones foi realizada por meio da tecnologia de PCR, segundo o sistema de organização tridimensional (superpool, singlepool e sistema linha/coluna) no qual os clones da biblioteca se encontram organizados. As reações de PCR foram realizadas utilizando 21 marcadores da classe IIb mapeados no cromossomo 2 de búfalo. Dentre os 33.792 clones avaliados, foram identificados três clones positivos para quatro marcadores da classe IIb, sendo eles: 11.05, 12.05, 13.00 e DMA. Após a seleção, os clones foram purificados e sequenciados via pirosequenciamento, onde apresentaram tamanho de inserto variando de 26 a 117 Kb. As sequências obtidas para cada um dos clones foram alinhadas com as duas versões de anotação do genoma bovino (UMD_3.1 e Btau_4.6.1), onde os alinhamentos mais significativos foram identificados com as sequências correspondentes do cromossomo BTA23. Os resultados obtidos mostraram que as sequências de ambos os clones ... / Abstract: In mammals, genes related to immune response to pathogens are organized in a genomic region named Major Histocompatibility Complex (MHC). MHC genes are also involved in mate-choice, occurrence of spontaneous abortions and maintenance of pregnancy. The existence of a genomic library, constructed with buffalo genome, allows the characterization of MHC genes, providing sources for understanding the mechanisms involved in resistance/susceptibility to diseases and in reproduction, contributing for annotation of these genes on buffalo genome. To determine the molecular structure of buffalo immune system genes, the present study aimed to identify and characterize clones containing class IIb markers from a buffalo genomic library. Selection of clones was performed by PCR technique, according to three-dimensional system (superpool, singlepool, row/column system) in which clones are arranged. To identify the clones were used 21 class IIb markers, previously mapped on buffalo chromosome 2. Among the 33.792 clones evaluated, three clones were identified for the MHC markers 11.05, 12.05, 13.00 and DMA. These clones were then purified and sequenced by pyrosequencing, presenting insert size ranging from 26 to 117 Kb. Each clone sequence were aligned with two bovine genome assemblies (UMD_3.1 and Btau_4.6.1), where the most significant alignments were identified with the corresponding sequences to BTA23. Sequences of both clones showed a greater coverage in UMD_3.1 assembly. Four genes were predicted for clone A/17 DNA sequence (H2B, DMB, DMA and BRD2), and one gene (VPS52) was predicted for clone I/09 sequence. Each gene had the number and size of exons and introns determined. The identification of repetitive sequences showed that 49,3% of clone A/17 sequence and 46,3% of clone I/09 sequence are represented by transposable elements. Furthermore, small RNA sequences were identified in both clones ... / Mestre

Orientador: Danísio Prado Munari / Coorientador: Mônica Correa Ledur / Coorientador: Ricardo Vieira Ventura / Banca: Ricardo da Fonseca / Banca: Mauricio de Alvarenga Mudado Mudadu / Resumo: O objetivo do presente trabalho foi avaliar a acurácia de predição dos valores genéticos genômicos para características de diferentes herdabilidades, em populações simuladas de aves com diferentes níveis de endogamia. Os dados fenotípicos e genotípicos foram simulados com base na estrutura populacional de uma população experimental de aves poedeiras. Foram simulados os fenótipos e os genótipos de aves para características de taxa de postura total de ovos (PTO) e peso dos ovos as 32 semanas de idade (PO), com herdabilidades de 0,15 e 0,37 respectivamente. Foi simulada uma população histórica a fim de gerar desequilíbrio de ligação na população e esta deu origem as populações recentes em que foram simulados três cenários populacionais, visando maximizar (REC1), minimizar (REC2) e aleatorizar (REC3) os acasalamentos endogâmicos. Ao longo de 10 gerações recentes, os animais foram selecionados com base nos maiores valores genéticos preditos (VGP), utilizando o BLUP (best linear unbiased prediction) tradicional. O genoma das aves foi simulado ao longo dos 958 Mb do genoma Gallus gallus 4.0 com 3.747 QTL (loci de caracteres quantitativos) aleatoriamente distribuídos e 49.978 marcadores SNP uniformemente distribuídos. A fim de alterar as frequências alélicas e gerar variabilidade genética ao longo das gerações, foram simulados eventos de deriva genética, taxa de recombinação e mutação recorrente. Para avaliar os efeitos da endogamia nas populações recentes, foram calculados os desequilíbrios de ligação (DL), o tamanho efetivo da população (Ne) e as tendências genéticas em todos os cenários de populações recentes em ambas as características simuladas. Para predizer os valores genéticos genômicos preditos (VGGP), as populações recentes foram subdivididas em populações de treinamento e validação. Nas subpopulações de treinamento, os 960 animais ... / Abstract: The objective of this study was to evaluate the prediction accuracy of genomic breeding values for traits of different heritability in simulated populations with different inbreeding. Phenotypic and genotypic data were simulated based on the population structure of an experimental population of White Leghorn hens at Embrapa Suínos e Aves. The phenotypes and genotypes were simulated for the rate of total egg production (PTO) and egg weight to 32 weeks of age (PO) with heritability of 0.15 and 0.37, respectively. The historical population was simulated to generate linkage disequilibrium in the population. Three scenarios in recent populations were simulated for each trait: REC1, REC2 and REC3 to maximize inbreeding, minimize inbreeding and random mating, respectively. The animals were selected based on the largest breeding values along 10 generations. The genome of the birds was simulated with eight macro-chromosomes and 19 micro-chromosomes with 3.747 QTL randomly distributed and 49.978 SNPs markers evenly spaced along the 958 cM. Recombination, random drift and recurrent mutation were simulated in order to generate genetic variability. The linkage disequilibrium (LD), effective population (Ne) and genetic trends were calculated for all scenarios. Each recent population was divided in training and validation sets In order to predict the genomic breeding values. The training set included the genotypes and phenotypes of 960 animals, which had higher breeding values' accuracy. The validation set had 1120 animals of the last generation of the recent population. The average inbreeding ranged from 0.06 ± 0.30 to 0.22 ± 0.12 for PTO and 0.05 ± 0.03 to 0.20 ± 0.12 for PO. The REC1 populations had higher inbreeding along generations compared, both for PTO and PO, compared to REC2 and REC 3, and consequently higher level of LD. The highest accuracy for PTO and PO were ... / Mestre

Orientador: Rogério Abdallah Curi / Banca: Luciana Correia de Almeida Regitano / Banca: Mauricio de Alvarenga Mudadu / Banca: Henrique Nunes de Oliveira / Banca: Josineudson Augusto II de Vasconcelos Silva / Resumo: Caracterizada por sua grande versatilidade em várias modalidades equestres, a raça Quarto de Milha se destaca mundialmente, representando 52% de toda população equina no mundo. Dentro da raça há subdivisão em diferentes segmentos de aptidão, provenientes de distintos objetivos de seleção, consideradas linhagens, entre elas corrida e trabalho. Objetivou-se com este estudo avaliar as diferenças morfológicas e genômicas que ocorrem entre as linhagens de corrida e trabalho como resultado da seleção para diferentes objetivos, a identificação de regiões genômicas que tenham sido alteradas pela seleção na formação da linhagem de corrida em relação à linhagem de trabalho e realizar dois estudos, independentes, de associação ampla do genoma (GWAS) para identificar regiões cromossômicas e genes candidatos posicionais associados com características de desempenho na linhagem de corrida e com características morfométricas na raça como um todo. Para as análises foram utilizados 120 animais de corrida e 64 animais de trabalho de ambos os sexos registrados na Associação Brasileira de Criadores de Cavalo Quarto de Milha. As características morfométricas avaliadas foram: peso, altura à cernelha, comprimentos corporal, da canela, da quartela, da garupa, da cabeça, e do pescoço, perímetros torácico, da canela e do casco e a característica de desempenho índice de velocidade. A análise das diferenças morfológicas foi realizada por meio do procedimento GLM do programa SAS utilizando-se modelo que incluiu os efeitos de sexo e linhagem e a covariável idade à mensuração. Para a análise das diferenças genômicas, 54.602 SNPs foram genotipados utilizando-se o painel de marcadores Illumina Equine SNP50 BeadChip. Os resultados obtidos revelaram mudanças significativas entre as linhagens para todas as características morfométricas avaliadas. Animais de corrida apresentaram maiores pesos, alturas, comprimentos ... / Abstract: Characterized by its versatility in several sporting activities, the Quarter Horse breed excels globally, representing 52% of the entire equine population in the world. The Quarter Horse breed is subdivided into different lines according to skills resulting from distinct selection objectives, including cutting and racing horses. The aims of the present study were to investigate the morphological and genomic difference, between cutting and racing lines as a result of selection for different objectives; identification of the genomic regions divergently selected in racing line in relation to cutting line and to perform two genome-wide association studies, independently, to identify chromosomal regions and positional candidate genes associated with performance trait in the racing line and morphometric traits in the breed as a whole. To perform the analyses 120 racing animals and 64 cutting animals of both sexes and registered at the Brazilian Association of Quarter Horse Breeders were used. The evaluated morphometric traits were: weight; height at withers; length of the body, shank, pastern, rump, head, and neck; circumference of the chest, shank, and hoof and speed index performance trait. Morphological differences analysis was performed using a model that included the fixed effects of sex and line, and age at recording as covariate. The GLM procedure of the SAS program was used for statistical analysis. To perform genomic differences analysis, 54,602 SNPs were genotyped by the Illumina Equine SNP50 BeadChip array. The results showed significant changes in the morphometric traits of the animals. Racing animals were heavier and taller and presented greater body lengths and perimeters than cutting horses. The number of informative SNPs and the SNP density found in the genome of cutting and racing animals suggest that the Equine SNP50 BeadChip can be used for different purposes in the Quarter Horse breed. To identify genomic regions ... / Doutor