O câncer colorretal é um dos tipos de tumores mais frequentes no mundo. A atual dificuldade na avaliação correta da resposta ao tratamento torna necessário o desenvolvimento de novas abordagens de detecção tumoral. Atualmente, o sequenciamento genômico em larga escala permite um estudo mais compreensivo das alterações estruturais e de sequência presentes no tumor. A aplicação destas abordagens de maneira personalizada permite o desenvolvimento de biomarcadores tumor específicos que podem facilitar a avaliação de resposta ao tratamento e a presença de doença residual, bem como revelar alterações de sequência em genes capazes de servir de novos alvos terapêuticos. Neste estudo foi desenvolvida uma metodologia eficiente para a identificação de biomarcadores baseados na existência de variações estruturais em genomas de tumores de reto, eliminando a necessidade de sequenciamento do genoma normal do mesmo paciente e diminuindo portanto o custo da abordagem. Os biomarcadores encontrados para cada um dos seis pacientes foram utilizados para avaliar a presença de doença residual após o tratamento através da detecção de DNA tumoral circulante nas amostras de plasma coletadas em momentos diferentes do tratamento. O sequenciamento em baixa cobertura personalizado é portanto uma alternativa viável e promissora para avaliar a resposta ao tratamento em pacientes com tumores de reto. Na segunda parte do estudo, a análise de linhagens celulares de tumores colorretais revelou uma grande quantidade de mutações pontuais somáticas (SNVs e InDels) em genes codificadores para proteínas de superfície celular (surfaceoma). Estas alterações no surfaceoma indicam potenciais novos alvos para drogas e vias regulatórias alteradas neste tipo de tumor. Além disso, estas mutações pontuais também são responsáveis pela geração de epítopos com potencial imunogênico e estes novos epítopos podem ser aplicados como vacinas antitumorais personalizadas e já haviam sido propostos como uma alternativa terapêutica. A presença de novos epítopos, principalmente nas linhagens com elevadas taxas de mutação (resultante da instabilidade de microssatélites e mutações em genes de reparo de DNA tipo mismatch ou POLE), sugerem também um potencial uso de drogas moduladoras do sistema imune em pacientes com tumores que apresentam estas mesmas características. Portanto, o estudo de alterações genômicas em tumores primários e linhagens de câncer colorretal permitiu a detecção de variações estruturais que foram utilizadas como biomarcadores personalizados em pacientes com tumores de reto assim como a identificação de genes contendo mutações pontuais em linhagens celulares de câncer colorretal, que revelam potenciais novos alvos terapêuticos a serem explorados na clínica / Colorectal cancer is one of the more frequent tumor types in the world. To select the appropriate treatment course, it is necessary to develop more precise diagnostic approaches. The current availability of high throughput genome sequencing methods allows for a comprehensive characterization of the structural and sequence alterations present in each tumor. The use of tumor genome sequencing in a personalized setting can result in tumor specific biomarkers that help evaluate response to treatment and the presence of residual disease, improving the clinical management of these patients, and also reveal sequence alterations in genes capable of serving as new therapeutic targets. In this study we developed an efficient bioinformatics pipeline to identify biomarkers based on the existing structural alterations in rectal tumor genomes, eliminating the need to sequence the matched normal genome and therefore reducing the cost for this approach. The biomarkers found for each of the six patients were used to evaluate the presence of residual disease after treatment through the detection of circulating tumor DNA in plasma samples collected at different points during the treatment. Sequencing tumor genomes with low coverage is therefore a viable and promising alternative to follow up rectal cancer patient\'s response to treatment. In the second part of this study, the analysis of colorectal cancer cell lines revealed a large quantity of point mutations (SNVs and InDels) in genes coding for proteins located in the cell surface (surfaceome). These alterations in the surfaceome indicate potential new drug targets and altered pathways in this type of tumor. Furthermore, these point mutations are also responsible for the generation of new epitopes with immunogenic potential and these new epitopes can be applied as personalized tumor vaccines and had previously been proposed as a therapeutic alternative. The presence of new epitopes, especially in the cell lines with elevated mutation rates (resulting from MSI and mutations in DNA mismatch-repair genes or POLE), suggests a potential use of immune checkpoint target drugs in patients with tumors that share these genetic characteristics. With a large-scale bioinformatics approach, we detected new tumor epitopes resulting from point mutations, present in most of the cell lines used. The analysis of gene expression data puts into perspective both the somatic mutations found and which targets are promising as well as the development of therapies based on vaccines derived from tumor epitopes. In conclusion, the study of genomic alterations in primary tumors and colorectal cancer cell lines allowed the detection of structural variations that were used as personalized biomarkers in patients with rectal tumors as well as the identification of genes containing point mutations in colorectal cancer cell lines, that reveal potential new therapeutic targets to be explored in the clinical setting.

Submitted by Amauri Alves (amauri.alves@ufv.br) on 2015-11-03T15:06:33Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1310681 bytes, checksum: ae3d027db5649c35ff8ef366ea4689e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-03T15:06:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1310681 bytes, checksum: ae3d027db5649c35ff8ef366ea4689e0 (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Bacillus thuringiensis é uma espécie comumente associada a solos, insetos e plantas. Diversas linhagens são importantes para diferentes formas de controle biológico na agricultura e em outras áreas. Neste trabalho, foi sequenciado e anotado o genoma de B. thuringiensis BAC3151 endofítico do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris), um isolado que tem demonstrado atividade antimicrobiana contra bactérias patogênicas, incluindo bactérias fitopatogênicas do feijoeiro, possuindo, portanto, potencial para biocontrole de doenças nessa leguminosa. O genoma de BAC3151 e o de outros B. thuringiensis publicados forneceu a oportunidade para realizarmos análises de genômica comparativa entre diferentes linhagens dessa espécie dinâmica. A análise filogenômica utilizando os genes core das linhagens avaliadas agrupou BAC3151 com B. thuringiensis MC28 isolado de solo. Também foram identificados rearranjos cromossomais de grandes segmentos em BAC3151 e em outras linhagens, sugerindo que rearranjos podem contribuir para diferenças funcionais dessas linhagens. O genoma core das linhagens estudadas consistiu em 3413 sequências codificadoras de proteínas (CDSs) e incluiu as CDSs com funções fisiológicas gerais e de sobrevivência da espécie, enquanto as CDSs do genoma acessório foi associada a plasmídeos e a regiões cromossômicas específicas. Além disso, foram encontrados múltiplos genes potencialmente envolvidos na ação antagonista de BAC3151 contra outros micro-organismos e insetos, incluindo genes inseticidas, policetídeos sintases, bacteriocinas, peptídeos não-ribossomais sintetases, sideróforos, quitinases, N-acil homoserina lactonase e outros. Este estudo mostrou diversas variações entre linhagens de B. thuringiensis em nível genômico e também que B. thuringiensis BAC3151 endofítico do feijoeiro é potencialmente útil para o desenvolvimento de estratégias para o controle biológico de doenças nessa importante leguminosa. / Bacillus thuringiensis is a species commonly associated with soil, insects and plants. Several strains are important for different types of biological control in agriculture and other areas. In this work, was sequenced and annotated the genome of endophytic B. thuringiensis BAC3151 of common bean (Phaseolus vulgaris), an isolate that has demonstrated antimicrobial activity against pathogenic bacteria, including plant pathogenic bacteria of the common bean, having, in this way, potential for biocontrol of diseases in this legume. The genome of BAC3151 and the other B. thuringiensis published provided the opportunity to accomplish comparative genomic analysis between different strains of this dynamic species. The phylogenomic analysis using the core genes of the evaluated strains grouped BAC3151 with B. thuringiensis MC28 isolated from soil. Also, large chromosomal rearrangements were identified in BAC3151 and other strains, suggesting that rearrangements may contribute to functional differences of these strains. The core genome of the strains studied consisted of 3413 sequences encoding proteins (CDSs) and included the CDSs with general physiological functions and species survival, while the accessory genome CDSs were associated with plasmids and specific chromosomal regions. In addition, were found multiple potential genes involved in the antagonistic action of BAC3151 against other microorganisms and insects, including insecticidal genes, polyketide synthases, bacteriocins, nonribosomal peptide synthetases, siderophores, chitinases, N-acyl homoserine lactonase and others. This study showed several variations among strains of B. thuringiensis in genomic level and also that endophytic B. thuringiensis BAC3151 of common bean is potentially useful for the development of strategies for biological control in this important legume.

Submitted by Amauri Alves (amauri.alves@ufv.br) on 2015-11-20T15:05:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 16390235 bytes, checksum: bf9c167c7ae478892635d42c1cdc9bff (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-20T15:05:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 16390235 bytes, checksum: bf9c167c7ae478892635d42c1cdc9bff (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Características reprodutivas em suínos como numero de natimortos (SB), numero total de nascidos (TNB) e numero de tetos (NT) são amplamente incluídos em programas de melhoramento devido suas importâncias na indústria. Ao contrário da maioria dos estudos de associação, que consideram fenótipos contínuos com um enfoque Gaussiano, estas características são conhecidas como variáveis discretas, podendo assim, potencialmente seguir outras distribuições como a Poisson. Além disso, apesar de haver vários estudos de associação genômica ampla (GWAS) sendo realizados, somente alguns vem explorando os significados biológicos dos genes identificados nestes estudos. O presente trabalho, usando análises pós-GWAS, fornece uma valiosa fonte de informações sobre genes identificados a partir de estudos de associação para características reprodutivas. As analises de distribuição em modelos genômicos demonstraram a importância em considerar modelos de contagem para SB. Além do mais, diferentes grupos de SNPs e blocos de QTL relevantes entre e dentro de cada estudo foram identificados, direcionando para a possibilidade de diferentes grupos de genes estarem desempenhando funções biológicas relacionadas a uma única característica. Deste modo, destacamos que a diversidade genômica entre populações/ambientes deve ser observada em programas de melhoramento de modo que populações de referência especificas para cada população/ambiente sejam consideradas em estudos genômicos. Com base nestes resultados, nós demonstramos a importância das análises pós-GWAS aumentando o entendimento biológico de genes relevantes para características complexas. / Reproductive traits in pigs, such as number of stillborn (SB), total number born (TNB) and number of teats (NT), are widely included in breeding programs due their importance to the industry. As opposite to most association studies that consider continuous phenotypes under Gaussian assumptions, these traits are characterized as discrete variable, which could potentially follow other distributions, such as the Poisson. In addition, even though many genome wide association studies (GWAS) have been performed, only a few studies have explored biological meanings of genes identified. The present study provided a rich information resource about genes identified using genome wide association approaches for reproductive traits. The distribution analyses in genomic models, highlighted the importance in consider counting models for SB. Moreover, different sets of relevant SNPs and QTL blocks across and within the studies were identified leading to the possibility of different set of genes playing biological roles related to a single complex trait. Thereby, we highlighted the genomic diversity across population/environments to be observed in breeding programs in such a way that population/environments specific reference populations might be considered in genomic analyses. Based on these results, we demonstrated the importance of post-GWAS analyses increasing the biological understanding of relevant genes for complex traits.

Diversos processos envolvidos no crescimento, desenvolvimento e adaptação a variações ambientais são regulados por vias de transdução de sinal. O projeto SUCAST (Sugarcane Signal Transduction Project) tem como objetivos a identificação e caracterização funcional dos componentes de transdução de sinais da cana-de-açúcar (Souza et al., 2001). O presente trabalho insere-se dentro do Projeto SUCAST e teve como foco a identificação de componentes de transdução de sinais, a categorização desses elementos utilizando-se ferramentas de bioinformática e a avaliação de seus perfis de expressão pela tecnologia de microarranjos de cDNA. Genes relacionados à transdução de sinais foram buscados entre as seqüências armazenadas no banco de dados SUCEST - The Sugar Cane EST Project (Vettore et al., 2003) - pela ferramenta de BLAST, o que permitiu a categorização de mais de 3.500 genes relacionados a vias de sinalização em cana-de-açúcar. A categoria de proteínas quinases foi também analisada quanto à presença de domínios conservados e classificada por agrupamento filogenético do domínio catalítico predito. Com a análise filogenética, foram obtidos seis grupos característicos para proteínas quinases e quatro grupos principais de receptores do tipo Ser/Thr quinases. Um total de 527 genes do quinoma de cana foi analisado. Os padrões de expressão de componentes do catálogo SUCAST foram avaliados em seis órgãos (raiz, flor, folha, gema lateral, primeiro e quarto entrenós), em resposta a diferentes estímulos (tratamentos com os fitormônios ácido abscísico e metiljasmonato, seca, interação com bactérias diazotróficas endofíticas, ataque por Diatraea saccharalis e deficiência em fosfato) e em populações contrastantes para acúmulo de sacarose. As análises dos dados de microarranjos mostraram 217 genes diferencialmente expressos em pelo menos um dos órgãos analisados e 153 genes considerados de expressão ubíqua. Para os experimentos de respostas a tratamentos com fitormônios e estímulos ambientais, 179 genes diferencialmente expressos em pelo menos uma das condições analisadas foram identificados. Cinqüenta e um genes mostraram-se diferencialmente expressos ao se comparar amostras (folhas +1 e entrenós em diferentes fases de maturação) de duas populações contrastantes para acúmulo de sacarose. Os perfis de expressão foram também analisados ao longo do tempo para os experimentos de deficiência em fosfato, seca e tratamentos com fitormônios, através de agrupamentos por Self-Organizing Maps (SOM). Resultados de PCR em tempo real confirmaram os dados de expressão para 72% de 25 genes selecionados para comparações entre diferentes órgãos, e 80,5% de 36 perfis de expressão selecionados para experimentos de resposta a tratamentos com hormônios e a estímulos ambientais. Adicionalmente, reações de PCR em tempo real foram realizadas para se avaliar os níveis de expressão de cinco genes selecionados em indivíduos contrastantes para acúmulo de sacarose e 57% dos resultados obtidos mostraram-se de acordo com os dados de microarranjos. Todos os dados obtidos foram integrados e compilados no banco de dados SUCAST (http://www.sucest-fun.org). O conhecimento gerado com o projeto representa um progresso significativo na compreensão da função de alguns dos genes identificados no projeto SUCEST, indicando alvos a serem explorados no programa de melhoramento da cana-de-açúcar. / A diversity of processes related to growth, development and adaptation to environmental conditions are regulated by signal transduction pathways. The SUCAST Project (Sugarcane Signal Transduction) (Souza et al., 2001) aims to identify, characterize and associate putative functions to sugarcane signal transduction components using bioinformatic tools and to evaluate their expression profiles using cDNA microarrays. BLAST searches conducted on sequences stored in the SUCEST databank - The Sugar Cane EST Project (Vettore et al., 2003) - revealed more than 3,500 putative genes related to signaling in sugarcane. The protein kinases were anaçyzed for the presence of conserved domains and classified according to a phylogenetic analysis of the predicted catalytic domain. The phylogenetic approach indicated six characteristic groups for protein kinases and four mains groups for receptor-like kinases. The expression patterns of SUCAST components were evaluated in six organs (root, flower, leaf, lateral bud, first and fourth internodes), in response to different stimuli (treatment with the phytohormones abscisic acid and methyljasmonate, drought, endophytic bacteria interaction, attack by Diatraea saccharalis and phosphate deficiency) and in sugarcane cultivars contrasting for sucrose accumulation. The tissue profiling experimenta showed 217 differentially expressed genes in at least one of the six organs analyzed and 153 genes of ubiquitous expression. A total of 179 differentially expressed genes were obtained in response to phytohormones and environmental stimuli, in at least one of the conditions analyzed were obtained. Comparisons between high and low sucrose (brix) cultivars led to the detection of 51 differentially expressed genes in at least one of the samples analyzed (leaves +1 and internodes at different maturing stages). The expression patterns were also analyzed in time-course experiments of phosphate deficiency, drought and phytohormone treatments by Self-Organizing Maps (SOM) clusterization. Quantitative PCR results confirmed 72% of the microarray expression data in sugarcane organs for 25 selected genes and 80.5% of the 36 expression profiles selected in response to phytohormones and environmental stimuli. Additionally, real-time PCR reactions were carried out to evaluate the expression levels of five genes in individuals contrasting for sucrose accumulation and 57% of the results obtained were in agreement with the microarray data. All data generated were integrated and compiled into the SUCAST databank (http://www.sucest-fun.org). The knowledge generated adds to the comprehension of the function of SUCAST components, indicating targets to be explored in the improvement of sugarcane cultivars.

O presente estudo avaliou o perfil farmacogenômico de 338 pacientes, sob terapia antiagregante. Os pacientes foram submetidos a tratamento prévio com AAS (100mg/dia) e clopidogrel (75mg/dia) por no mínimo cinco dias antes da angioplastia coronária. Os indivíduos com resposta considerada indesejada <30% de inibição de PRU (do inglês, P2RY12 Reaction Unit) para clopidogrel e >550 ARU (do inglês, Aspirin Reaction Unit), foram considerados como não respondedores. As concentrações plasmáticas dos antiagregantes foram determinadas por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa do tipo triploquadrupolo (LC-MS/MS). A taxa da inibição da agregação plaquetária foi medida utilizando-se o sistema VerifyNow®. A expressão gênica global das células totais do sangue periférico foi avaliada pela tecnologia de microarranjos de DNA Human Exon ST 1.0 Array. Características genotípicas dos pacientes também foram avaliadas pelo sistema Sequenom®. Assim, foi possível obter como resultados a identificação de 64% e 10% para pacientes não respondedores ao clopidogrel e AAS respectivamente, sendo que para o primeiro foi possível identificar a associação desta não resposta a variáveis clínicas como diabetes (p = 0,003), hipertensão (p = 0,011) e hábito de fumar (p = 0,041) e sexo (p = 0,022) e idade dos pacientes (p = 0,004) em relação à resposta ao AAS. O método de quantificação simultânea do clopidogrel, seu metabólito majoritário e do AS (metabólito do AAS), apresentou limites de quantificação entre de 2 a 500 ng/mL, 2 a 2000 ng/mL e de 20 a 2000 ng/mL, respectivamente. O estudo de associação encontrou uma relação significante da presença dos SNPs presentes nos genes CYP5A1 (rs2299890) e CYP2C19 (rs4244285 e rs3758580), com a variação na resposta ao clopidogrel, obtendo um valor de p corrigido pelo teste de permutação inferior a 0,001. Como também, uma fraca associação da variação na resposta do AAS com o SNP rs9605030 do gene COMT (p = 0,009). Os resultados do microarranjos relacionaram a resposta terapêutica ao clopidogrel com os genes CA2, MKRN1, ABCC3 e MBP seguido dos genes NFIA e IGF1R para a resposta ao AAS. Concluindo que o estudo farmacogenômico apresentou todo o seu potencial para relacionar variáveis como resposta, concentração farmacológica plasmática, SNPs e expressão global de RNAm, possibilitando assim compreender melhor a variação no tratamento antiagregante. / This study investigated the pharmacogenomics profile of 338 patients under antiplatelet therapy. Patients undergoing pretreatment with ASA (100 mg/day) and clopidogrel (75mg/day) for at least five days prior to coronary angioplasty. Individuals with response <30% of PRU (P2RY12 reaction unit) were considering non responder for clopidogrel and >550 of ARU (aspirin reaction unit), were considered as non responders for ASA. Plasma concentrations of the antiagregation drugs were determined by liquid chromatography followed mass spectrometry of triple quadrupole detection (LC-MS/MS). The rate of inhibition of platelet aggregation was measured using the VerifyNow® system. The global gene expression of total cells in blood was assessed by DNA microarray technology Human Exon 1.0 ST Array. Genotypic characteristics of the patients were also evaluated by the Sequenom® system. Thus it was possible to obtain results such as identification of 64% and 10% for patients non responders to clopidogrel and aspirin respectively, and for the first could identify the association of this response to variables such as diabetes (p = 0.003), hypertension (p = 0.011) and smoking (p = 0.041) for clopidogrel and sex and age in relation to response to ASA (p = 0.022 and p = 0.004, respectively). The method of simultaneous quantification of clopidogrel and its major metabolite of AS (metabolite of ASA), had quantification limits between 200 to 500 ng/mL 2000-2000 ng/mL and 20 to 2000 ng/mL, respectively. The association study found a significant grating presence of SNPs present in genes CYP5A1 (rs2299890) and CYP2C19 (rs4244285 and rs3758580), with the variation in the response to clopidogrel, obtaining a corrected p value by permutation test below 0.001. As well, a weak association of variation in the response of ASA with the SNP rs9605030 of the gene COMT (p = 0.009). The results of microarray related therapeutic response to clopidogrel with genes CA2, MKRN1, ABCC3 and MBP followed by NFIA and IGF1R genes for response to ASA. Concluding that the pharmacogenomics study showed its potential to relate variables such as response, plasma drug concentration, SNPs and global expression of mRNA, thus enabling better understand the variation in antiplatelet treatment.

O presente estudo avaliou o perfil farmacogenômico de 338 pacientes, sob terapia antiagregante. Os pacientes foram submetidos a tratamento prévio com AAS (100mg/dia) e clopidogrel (75mg/dia) por no mínimo cinco dias antes da angioplastia coronária. Os indivíduos com resposta considerada indesejada <30% de inibição de PRU (do inglês, P2RY12 Reaction Unit) para clopidogrel e >550 ARU (do inglês, Aspirin Reaction Unit), foram considerados como não respondedores. As concentrações plasmáticas dos antiagregantes foram determinadas por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa do tipo triploquadrupolo (LC-MS/MS). A taxa da inibição da agregação plaquetária foi medida utilizando-se o sistema VerifyNow®. A expressão gênica global das células totais do sangue periférico foi avaliada pela tecnologia de microarranjos de DNA Human Exon ST 1.0 Array. Características genotípicas dos pacientes também foram avaliadas pelo sistema Sequenom®. Assim, foi possível obter como resultados a identificação de 64% e 10% para pacientes não respondedores ao clopidogrel e AAS respectivamente, sendo que para o primeiro foi possível identificar a associação desta não resposta a variáveis clínicas como diabetes (p = 0,003), hipertensão (p = 0,011) e hábito de fumar (p = 0,041) e sexo (p = 0,022) e idade dos pacientes (p = 0,004) em relação à resposta ao AAS. O método de quantificação simultânea do clopidogrel, seu metabólito majoritário e do AS (metabólito do AAS), apresentou limites de quantificação entre de 2 a 500 ng/mL, 2 a 2000 ng/mL e de 20 a 2000 ng/mL, respectivamente. O estudo de associação encontrou uma relação significante da presença dos SNPs presentes nos genes CYP5A1 (rs2299890) e CYP2C19 (rs4244285 e rs3758580), com a variação na resposta ao clopidogrel, obtendo um valor de p corrigido pelo teste de permutação inferior a 0,001. Como também, uma fraca associação da variação na resposta do AAS com o SNP rs9605030 do gene COMT (p = 0,009). Os resultados do microarranjos relacionaram a resposta terapêutica ao clopidogrel com os genes CA2, MKRN1, ABCC3 e MBP seguido dos genes NFIA e IGF1R para a resposta ao AAS. Concluindo que o estudo farmacogenômico apresentou todo o seu potencial para relacionar variáveis como resposta, concentração farmacológica plasmática, SNPs e expressão global de RNAm, possibilitando assim compreender melhor a variação no tratamento antiagregante. / This study investigated the pharmacogenomics profile of 338 patients under antiplatelet therapy. Patients undergoing pretreatment with ASA (100 mg/day) and clopidogrel (75mg/day) for at least five days prior to coronary angioplasty. Individuals with response <30% of PRU (P2RY12 reaction unit) were considering non responder for clopidogrel and >550 of ARU (aspirin reaction unit), were considered as non responders for ASA. Plasma concentrations of the antiagregation drugs were determined by liquid chromatography followed mass spectrometry of triple quadrupole detection (LC-MS/MS). The rate of inhibition of platelet aggregation was measured using the VerifyNow® system. The global gene expression of total cells in blood was assessed by DNA microarray technology Human Exon 1.0 ST Array. Genotypic characteristics of the patients were also evaluated by the Sequenom® system. Thus it was possible to obtain results such as identification of 64% and 10% for patients non responders to clopidogrel and aspirin respectively, and for the first could identify the association of this response to variables such as diabetes (p = 0.003), hypertension (p = 0.011) and smoking (p = 0.041) for clopidogrel and sex and age in relation to response to ASA (p = 0.022 and p = 0.004, respectively). The method of simultaneous quantification of clopidogrel and its major metabolite of AS (metabolite of ASA), had quantification limits between 200 to 500 ng/mL 2000-2000 ng/mL and 20 to 2000 ng/mL, respectively. The association study found a significant grating presence of SNPs present in genes CYP5A1 (rs2299890) and CYP2C19 (rs4244285 and rs3758580), with the variation in the response to clopidogrel, obtaining a corrected p value by permutation test below 0.001. As well, a weak association of variation in the response of ASA with the SNP rs9605030 of the gene COMT (p = 0.009). The results of microarray related therapeutic response to clopidogrel with genes CA2, MKRN1, ABCC3 and MBP followed by NFIA and IGF1R genes for response to ASA. Concluding that the pharmacogenomics study showed its potential to relate variables such as response, plasma drug concentration, SNPs and global expression of mRNA, thus enabling better understand the variation in antiplatelet treatment.

Submitted by Ana Damasceno (ana.damasceno@unipampa.edu.br) on 2016-11-07T16:30:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Evelise Carvalho.pdf: 2321912 bytes, checksum: 3957e800afc8b54ee2d2bc427c9dffd6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-07T16:30:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Evelise Carvalho.pdf: 2321912 bytes, checksum: 3957e800afc8b54ee2d2bc427c9dffd6 (MD5) Previous issue date: 2015-05-19 / Algas verdes da classe Trebouxiphyceae estão entre os organismos presentes no continente Antártico, onde a espécie mais relatada é a macroalga verde Prasiola crispa (Lightfoot) Kützing. Considerada um organismo extremófilo, pois se desenvolve com muito sucesso no habitat extremo da Antártica, ainda são raros na literatura dados moleculares sobre esta espécie, o que impede uma avaliação sobre sua taxonomia e posição filogenética. Com o advento das tecnologias de sequenciamento de nova geração, os genomas de organelas tornaram-se uma grande ferramenta para estudos de filogenia, pois fornecem inúmeros dados filogenéticos, sequências de proteínas e nucleotídeos e também informações sobre conteúdo gênico e arquitetura. Neste trabalho, foi determinada a sequência dos genomas do cloroplasto (cpDNA) e mitocondrial (mtDNA) de P. crispa, com o intuito de inferir as relações evolutivas deste organismos com outras espécies de plantas verdes, bem como uma análise estrutural. Os genomas plastidial e mitocondrial foram sequenciados por Macrogen Service (SolexaIllumina Hi-Seq 2500). A montagem, anotação, alinhamento, construção da filogenia e análise sintênica foram realizados in silico com softwares específicos. O cpDNA e mtDNA P. crispa apresentam 196.502 pb e 89.819 pb, respectivamente. Estes genomas acessórios apresentam 21 genes putativos relacionados com a fotossíntese e 18 genes relacionados com o metabolismo oxidativo. A análise filogenômica baseada no cpDNA demonstrou que P. crispa agrupou com alga trebouxiophyceae Prasiolopsis sp. formando o clado Prasiola juntamente com Stichococcus bacilaris. Nossos resultados para filogenômica embasada no mtDNA revelam que P. crispa agrupa com as outras espécies da classe Trebouxiphyceae. A análise de sintenia do cpDNA e mtDNA de P. crispa com a espécies de plantas verdes relacionadas evolutivamente demonstram que estes organismos apresentam poucos blocos gênicos sintênicos. Este trabalho pioneiro com a alga P. crispa, demonstra que os genomas acessórios suprem uma gama de dados moleculares que podem ser utilizados para estudos filogenômicos. Além disto, as informações geradas a partir do sequenciamento do cpDNA e mtDNA de P. crispa fornecem um aporte para estudos futuros mais aprofundados / Green algae from Trebouxiophyceae class are among the organisms in the Antarctic continent, where the most reported species is the green macroalga Prasiola crispa (Lightfoot) Kützing. This algae is considered an extremophile organism because develops successfully in the harsh Antarctic habitat, however studies reporting molecular data of this species are still lacking in the literature, which prevents an assessment of their correct taxonomy and phylogenetic position. With the advent of next generation sequencing technologies, it because easier to obtain molecular information as for example from organelle genomes making them a great tool for taxonomic studies because they provide a great number of, phylogenetic data, nucleotides, protein sequences, gene content and architecture information. In this study, we determined the sequence of the chloroplast (cpDNA) and mitochondrial (mtDNA) genome of P. crispa in order to infer the evolutionary relationships of the organisms with other species of green plants, as well as a structural analysis. Plastid and mitochondrial genome was sequenced by Macrogen Service (Illumina Solexa Hi-Seq 2500). The genome assembly, annotation, sequences alignment, phylogeny construction, and structural analyses were performed in silico with specific softwares. Plastid and Mitochondrial genomes have a total length of 196,502 bp and 89,819 bp, respectively. These genomes presented 21 putative photosynthesis related genes and 18 oxidative metabolism related genes, respectively. Phylogenetic analysis based on the cpDNA demonstrated that P. crispa grouped with Trebouxiophyceae algae Prasiolopsis sp. forming the Prasiola clade along with Stichococcus bacilaris. Our results for phylogenetic analysis grounded in mtDNA show that P. crispa groups with other species of Trebouxiphyceaen alga. Synteny analysis of P. crispa cpDNA and mtDNA with evolutionarily related species of green plants shows that these organisms have few syntenic gene blocks. This pioneering work with P. crispa provided the accessories genomes which suppled a range of molecular data that can be employed to taxonomic studies. In addition, the information generated from the sequencing of cpDNA and mtDNA of P. crispa provide a contribution for further studies.

Orientador: Mauricio Mello de Alencar / Coorientador: Luciana Correia de Almeida Regitano / Banca: Henrique Nunes de Oliveira / Banca: Luiz Lehmann Coutinho / Resumo: Um maneira de identificar regiões do genoma que controlam características de interesse econômico e que estejam sob seleção é por meio de genotipagem em plataformas de altas densidades de polimorfismos de único nucleotídeo (SNPs). Essas assinaturas de seleção podem ser identificadas principalmente pelas frequências alélicas, altas e não usuais, dos loci adjacentes às mutações favoráveis. Com o objetivo de detectar evidências de assinaturas de seleção recente no genoma de bovinos da raça Nelore, foram genotipados 796 indivíduos com o chip Illumina BovineHD BeadChip, que possui mais de 777 mil SNPs e, posteriormente, inferida a fase de ligação dos SNPs, por meio do software AlphaPhase. A reconstrução dos haplótipos e a detecção de assinaturas de seleção recentes foram realizadas por meio do software Sweep v1.1, que faz uso da aplicação da metodologia da homozigose do haplótipo estendido (EHH). A identificação dos genes foi realizada pela localização das regiões de assinaturas de seleção por meio da plataforma Gbrowse UMD 3.1 e a anotação funcional foi conduzida com o auxílio da ferramenta de classificação funcional de genes, disponível no programa DAVID. Foram detectadas mais de 2000 regiões de possíveis assinaturas de seleção recente e 545 genes posicionais. Vários genes foram relacionados com crescimento, metabolismo muscular e adiposo, características reprodutivas e sistema imunológico. Os resultados encontrados podem auxiliar o avança das pesquisas na raça Nelore, como o estudo de associação ampla do genoma das regiões significativas com os fenótipos das características de interesse / Abstract: One way to identify genomic regions controlling complex traits under selection is by genotyping on high density platforms of single nucleotide polymorphisms (SNPs). Selection signatures can be identified mainly by allele frequencies, unusual high, of adjacent loci to favorable mutations. With the purpose to detect evidence of recent selection signatures in Nellore cattle genome, 796 individuals were genotyped with the Illumina BovineHD BeadChip, which has more than 777,000 SNPs and, after that, phase of SNPs were inferred by AlphaPhase 1.1. Haplotypes reconstruction and detection of recent selection signatures were realized using Sweep v1.1, applying Extended Haplotype Homozygosity methodology (EHH). Gene identification was performed by the location of selection signatures regions through the Gbrowse UMD 3.1 platform and the functional annotation was made using the tool of the functional classification of genes, available in the software DAVID. We detected more than 2,000 possible regions of recent selection signatures and 545 positional genes. Several genes were related to growth, muscle and fat metabolism, immune and reproductive characteristics. These results may help the progress of research in Nellore cattle, as the study of genome-wide association of significant regions with the phenotypes of interest / Mestre

Orientador: José Fernando Garcia / Coorientador: Johann Sölkner / Banca: Joaquim Mansano Garcia / Banca: Adriana Santana do Carmo / Resumo: O desempenho reprodutivo dos animais tem um grande impacto sobre a indústria da carne bovina. A caracterização de regiões genômicas que afetam a fertilidade dos animais pode contribuir para a identificação de marcadores preditivos de desempenho reprodutivo e desvendar os mecanismos moleculares envolvidos em aspectos complexos da biologia reprodutiva dos bovinos. Nos dois primeiros estudos relatados, os genomas de touros da raça Nelore (Bos indicus) foram examinados em busca de loci que explicam variação nas características peso ao nascer (PN) e perímetro escrotal (PE), utilizando dados de mais de 777.000 marcadores do tipo polimorfismo de sítio único (single nucleotide polymorphism - SNP). Um segmento do cromossomo 14, o qual engloba o gene ortólogo PLAG1 que afeta estatura em humanos, foi encontrado tanto em PN quanto em PE. Este locus possui efeitos pleiotrópicos sobre características reprodutivas e de tamanho corporal em bovinos, e representa um ponto de partida para a dissecção da genética da fertilidade bovina. Em outro estudo, um teste estatístico composto foi desenvolvido e aplicado na busca de evidências de assinaturas de seleção no genoma de raças bovinas de leite e de corte. Padrões de variação genética que podem ter sido moldadas pela seleção humana foram detectados no genoma de quatro diferentes raças bovinas (Angus, Pardo Suíço, Gir e Nelore). O estudo indica o gene Cornichon 3 (CNIH3) como um forte candidato, que pode estar envolvido na regulação do pico pré-ovulatório do hormônio luteinizante na raça Pardo-Suíço. Embora estes resultados apenas toquem a superfície dos mecanismos moleculares por trás da reprodução dos bovinos, os loci aqui identificados abrigam novos e conhecidos genes candidatos que afetam a fertilidade da espécie, e oferecem novas perspectivas sobre aspectos complexos de sua biologia reprodutiva / Abstract: Reproductive performance has a high impact on the beef cattle industry. The characterization of genomic regions affecting fertility can contribute to the identification of diagnostic markers for reproductive performance and uncover molecular mechanisms underlying complex aspects of bovine reproductive biology. In the first two reported studies, the genomes of progeny-tested Nellore bulls (Bos indicus) were scanned for loci explaining variance in birth weight (BW) and scrotal circunferemce (SC), using data containing over 777,000 single nucleotide polymorphism (SNP) markers. Among the identified loci, a chromosome segment located on autosome 14, encompassing the orthologous human stature gene pleiomorphic adenoma 1 (PLAG1), was found to affect both BW and SC. This locus has been found to have pleiotropic effects on reproduction and body size traits in cattle, and represents a starting point to the dissection of the complex inheritance of bovine fertility. In a separate study, a composite statistical test was developed and applied to scan dairy and beef cattle genomes for evidences of natural and artificial selection signatures. Patterns of genetic variation that may have been shaped by human-driven selection were detected in the genomes of four different cattle breeds (Angus, Brown Swiss, Gyr and Nellore). The study pointed to the Cornichon homolog 3 gene (CNIH3) as a strong candidate involved in the regulation of pre-ovulatory luteinizing hormone surge in Brown Swiss. Although these findings only scratch the surface of the molecular mechanisms underlying bovine reproduction, the loci identified here harbor known and novel functional candidate genes affecting fertility in cattle and offer new insights on complex aspects of bovine reproductive biology / Mestre

Orientador: Fernando Sebástian Baldi Rey / Coorientador: Maria Eugênia Zerlotti Mercadante / Banca: Nedenia Bonvino Stafuzza / Banca: Joslaine Noely dos Santos Gonçalves Cyrillo / Resumo: Com a necessidade de tornar a bovinocultura de corte mais rentável e ao mesmo tempo sustentável, as características associadas à eficiência alimentar ganham importância. O consumo alimentar residual (CAR), sugerido como parâmetro de eficiência tornou-se uma ferramenta para a seleção de animais mais eficientes. Atualmente ferramentas genômicas tornaram-se disponíveis devido ao avanço da tecnologia no uso de marcadores moleculares, como os SNPs. Diante disso, associar regiões genômicas com o CAR, ganho de peso e demais características relacionadas eficiência alimentar pode ter um futuro promissor. O objetivo do estudo foi associar dados genômicos a partir do uso de chips de alta densidade de SNPs para identificação de regiões QTL ligadas à características como eficiência alimentar, ganho de peso, consumo alimentar e CAR de 896 animais da raça Nelore. O modelo utilizado na predição dos valores genéticos para as características em estudo foi o ssGBLUP. Os efeitos e variâncias dos marcadores SNPs foram estimados pela metodologia ssGWAS, onde os efeitos dos SNPs são obtidos a partir dos valores genômicos estimados pelo modelo ssGBLUP. Os componentes variâncias e parâmetros genéticos foram estimados utilizando a inferência Bayesiana. Com os resultados obtidos dos estudos de associação genômica foi realizada a prospecção de genes para identificar os SNPs que apresentaram associação com os indicadores de eficiência alimentar e buscar genes que possam influenciar a expressão das características. Para determinar as possíveis regiões de QTL, foram selecionados os segmentos que explicassem valores iguais ou superiores a 1% da variância genética aditiva. No total foram encontradas 51 regiões genômicas distribuídas pelas características em análise. Para identificação e posicionamento dos SNPs no genoma bovino foi realizado um levantamento no banco de dados disponíveis no NCBI e Ensembl. A classificação... / Abstract: The need to turn the beef production more profitable and at the same time sustainable, the traits associated with feed efficiency are gaining importance. The residual feed intake (RFI), suggested as a parameter for feed efficiency and it has become a tool for the selection of more efficient animals. In recent years, a large number of genomic tools become available due to advancement of the technology of molecular markers, such as SNPs. Therefore, genomic regions associated with the SNP markers for residual feed intake (RFI), weight gain and other traits related to feed efficiency have a promising future, with selection of more efficient animals. This study aimed to associate genomic data from the use of highdensity chips to identify QTL regions linked to traits such as feed efficiency, weight gain, feed intake and CAR 896 Nelore cattle, from the Animal Science Institute, located in Sertãozinho. The model used for the prediction of breeding values of the traits was the ssGBLUP. This ssGBLUP model, besides using phenotypic and genotypic data, also use pedigree information. With the results of genomic association studies, it was performed the search for genes to identify SNPs that were associated with the feed efficiency indicators and seek genetic regions and genes that may, in fact, influence the expression of the traits. To determine the possible QTL regions, the segments that explain values greater than or equal to 1% of the additive genetic variance were selected. A total of 51 genomic regions for the studied traits were found. For identification and positioning of the SNPs in the bovine genome was conducted a survey on the database available in the NCBI and Ensembl. The classification of genes as biological function was performed by the website DAVID. The heritability estimate for feed efficiency was low (0.13), moderate for residual feed intake (0.18), and moderate to high magnitude for weight gain (0.43) and feed intake (0.47). A ... / Mestre