To understand evolution, and to discover how different species are related, gene order analysis is a useful tool. Problems in this area can usually be formulated in a combinatorial language. We regard genomes as signed, or unsigned permutations, and thus evolutionary operations like inversions (reversing the order of a segment of genes) are easy to describe combinatorially. A commonly studied problem is to determine the evolutionary distance between two species. This is estimated by several combinatorial distances between gene order permutations, for instance the inversion distance. The main objective of this work was to survey the existing algorithms for genome comparison and to present new approach for solving this problem. The work led to these results: - We have surveyed existing approaches of genome comparison, namely comparison by inversion distance in signed and unsigned cases. It appeared that sorting signed genomes by inversions is done in quadratic time, but sorting unsigned genomes by inversions is NP-hard. - We have proposed the method of how to apply heuristic algorithms for sorting unsigned genomes by inversions. - We have applied tabu search and genetic algorithm to solve the sorting unsigned genomes by inversions problem. - We have experimentally proven, that the worst case solutions to sorting unsigned genomes by inversions found by heuristics (tabu search and genetic algorithm) are better then ones expected from best known approximating algorithm used for... [to full text]

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-18Bitstream added on 2015-03-03T12:06:20Z : No. of bitstreams: 1 000810894.pdf: 860867 bytes, checksum: 36e288609bb5e15f82609175b82fe944 (MD5) / Recentes avanços tecnológicos em genética permitiram a genotipagem de espécies de interesse zootécnico, como os bovinos. Foram desenvolvidos painéis de genotipagem com diferentes densidades de marcadores do tipo polimorfismos de nucleotídeo único (“single nucleotide polymorphism” - SNP). Painéis de alta densidade permitiram maior cobertura do genoma e possibilitaram sua aplicação em diferentes tipos de estudos, como a identificação de regiões do genoma conservadas devido à seleção. Tais regiões são denominadas assinaturas de seleção (AS). As AS são detectáveis por diferentes metodologias, como a Homozigose do Haplótipo Estendido (“extended haplotype homozygosity” – EHH) e o Escore de Integração dos Haplótipos (“integrated haplotype score” - iHS), sendo esta última derivada da EHH. O objetivo desse trabalho foi identificar regiões de AS em bovinos de corte da raça Canchim, genotipados com painel de alta densidade, visando futuras aplicações no melhoramento genético animal. O pacote rehh do programa R foi utilizado para identificação de AS por meio da metodologia iHS. Foram utilizados registros de 285 animais da raça Canchim, 114 do grupo genético MA e um da raça Charolês. Todos os animais (amostras) foram genotipados com o painel Illumina BovineHD BeadChip (786.799 SNPs) e provenientes da base de dados da Embrapa Pecuária Sudeste, São Carlos, SP. O controle de qualidade de genótipos (CQ) foi realizado por meio do pacote snpStats, do R. Após o CQ, restaram 687.655 marcadores SNP e 396 amostras. Foi utilizado o programa BEAGLE para a inferência das fases de ligação e construção dos haplótipos, etapa necessária para utilização da iHS. A estatística iHS para cada um dos marcadores foi transformada em para conveniência da análise dos resultados. Valores de foram observados nos cromossomos BTA (Bos taurus) 5 e 14, com 39 e nove SNPs estatisticamente significativos ... / Genomic selection has been considered as a technique that will allow significant increase in the genetic progress of animal breeding programs. Recent technological advances in genetics have allowed the genotyping of livestock species such as cattle, by means of single nucleotide polymorphism (SNP) chip panels. High-density SNP panels have allowed greater coverage of the genome and its application in different studies, such as the identification of conserved regions of the genome due to selection. Such regions are known as selection signatures (SS). The SS are detectable by various methods, such as the extended haplotype homozygosity (EHH); and the integrated haplotype score (iHS), which is derived from the HHE. The aim of this study was to identify regions of SS in Canchim beef cattle, genotyped with high-density SNP panel, and evaluate its future application in animal breeding. The rehh package of the R software was used for identification of SS through the iHS methodology. Data on 285 Canchim animals, 114 “MA” genetic group (cross between Charolais sires and Canchim-zebu dams), and one Charolais breed individual were used. The database used in this study was provided by Embrapa Cattle Southeast (São Carlos, SP, Brazil), which contains animals (samples) genotyped with the Illumina BovineHD BeadChip panel (786,799 SNPs). The quality control of genotypes (QC) was performed through snpStats package present in R. After the QC, a total of 687,655 SNP markers and 396 samples remained for SS analysis. The BEAGLE software was used to infer the linkage phase and to construct the haplotypes. The iHS statistic for each marker was transformed into piHS for better understanding of the results. On the Bos taurus (BTA) chromosomes 5 and 14 were observed piHS ? 5 (P <0.00001), with 39 and nine statistically significant SNPs, respectively. Windows of one million base pairs each were built to assist in the delimitation of SS regions. Within ...

A presente tese versa sobre estudos realizados visando a identificação de novos agentes virais em frangos comerciais. No primeiro capítulo, a identificação do girovírus aviário tipo 2 (AGV2) é reportada. Um genoma viral de 2383 nt foi amplificado a partir soros de frangos comerciais por amplificação randômica de DNA. A análise da sequência do produto amplificado, revelou que cerca de 40% das sequencias de nucleotídeos apresentavam similaridade com o genoma do vírus da anemia infecciosa das galinhas (CAV). Dado o baixo grau de identidade com o CAV, o genoma identificado justificou a proposição de um novo tipo de vírus, dentro do gênero gyrovírus foi denominado “girovírus aviário tipo 2” (AGV2). O genoma do AGV2 tem organização semelhante a do CAV, com percentagens de similitude de aminoácidos nas regiões codificantes, correspondentes às proteínas virais VP1, VP2 e VP3 do CAV de 38,8%, 40,3% e 32,2%, respectivamente. A fim de analisar a amplitude da disseminação deste agente, foi realizado um estudo para identificar a ocorrência do AGV2 em granjas de frangos de outras regiões. Para atingir esse objetivo, uma PCR específica ao AGV2 foi desenvolvida para amplificar o DNA viral extraído de bulbos de penas da asa e órgãos de frangos. Essa técnica permitiu a detecção do AGV2 em aves de outros locais na Região Sul do Brasil. O DNA viral foi detectado em 90,7% (98/108) das amostras coletadas no estado do Rio Grande do Sul e 60,4% (29/48) das amostras do estado de Santa Catarina. Os mesmo primers da PCR foram adaptados para examinar tecidos de cérebro de galinhas da Holanda. Nessas amostras o DNA do AGV2 foi detectado em nove das 21 (42,9%) amostras de tecidos cerebrais em aves com lesões hemorrágicas. Essas descobertas fornecem evidências de que infecções de AGV2 são generalizadas e não se restringem a Região Sul do Brasil. Além disso, esses estudos permitiram a identificação de variantes do DNA genômico do AGV2. Análises filogenéticas demostraram que os genomas examinados poderiam ser divididos em três grupos, com base em diferenças nos genes das ORFs das proteínas VP2 e VP3. Em conclusão, a presente tese abrange estudos da identificação de um vírus aviário, até então desconhecido, denominado girovírus aviário tipo 2, que encontra-se amplamente distribuído. A associação deste agente com enfermidades em aves será tema de estudos que estão sendo realizados. / This thesis concerns studies carried out in search for new viral agents in commercial poultry flocks. In the first chapter, the identification of the genome of avian gyrovirus type 2 (AGV2), a new Gyrovirus, is reported. The viral genome the 2383-nucleotide sequence was amplified from sera of commercial broilers by random DNA amplification. Sequence analysis of the amplified product showed that the putative viral sequence had about 40% nucleotide similarity with the genome of its closest relative, chicken anemia virus (CAV). Such low degree of nucleotide similarity justified its classification as a new virus type within the genus, to which the name avian gyrovirus type 2. The amino acid similarity between the predicted viral proteins VP1, VP2 and VP3 of AGV2 and those of CAV was 38.8%, 40.3%, and 32.2%, respectively. In order to examine the amplitude of dissemination of this agent, it became necessary to carry out a search for AGV2 genomes in poultry flocks from other regions. To achieve such objective, an AGV2-specific PCR was designed to amplify viral DNA from nuclei acid extracted from poultry feather shafts. This allowed detection of AGV2 genomes in flocks from other locations in Southern Brazil. Viral DNA was detected in 98/108 (90.7%) of samples collected in the state of Rio Grande do Sul and 29/48 (60.4%) of the samples collected in the state of Santa Catarina. The same PCR primers were adapted to examine brain tissues of chickens from the Netherlands. In such samples, AGV2 DNA was detected in nine out of 21 (42.9%) brain tissue samples from birds with haemorragic lesions. These findings provided evidence that AGV2 infections are widespread and are not restricted to Southern Brazil. In addition, these studies allowed the identification of genomic variants of AGV2. Phylogenetic analyses demonstrated that such genomes could be divided into three clusters. In conclusion, this thesis encompasses studies on the identification of a previously unreported virus, named avian gyrovirus 2, which was later shown to be widely distributed. The relationship between this agent and disease in poultry will be subject of further studies which are being performed in continuation to this work.

Tese(doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-graduação em Farmacologia / Made available in DSpace on 2012-10-24T07:00:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266765.pdf: 1411962 bytes, checksum: 7763187fc702fc34855592e2e94360e6 (MD5) / Os ratos das linhagens isogênicas Lewis (LEW) e spontaneously hipertensive rats (SHR) diferem em uma série de aspectos comportamentais, incluindo a emocionalidade e o consumo de etanol. Um estudo prévio de QTL (locus para características quantitativas) identificou, em sub-linhagens LEW e SHR francesas, uma região genômica (Ofil1) fortemente associada à locomoção central no campo aberto (CA). Deste modo, neste estudo, utilizando sub-linhagens LEW e SHR brasileiras, nós realizamos uma primeira análise de QTL para comportamentos relacionados à emocionalidade e ao consumo de etanol seguida de uma segunda análise, somente em fêmeas, para comportamentos relacionados à ansiedade, considerando as fases do ciclo estral. Além disso, nós utilizamos a abordagem de genes candidato para avaliar o potencial envolvimento de dois genes (Snca e Tac1r) com o QTL Ofil1. Os resultados mostraram que Ofil1 está presente nos machos das sub-linhagens LEW e SHR brasileiras. Além dele, foram encontrados quatro outros QTL significativos e seis sugestivos, influenciando comportamentos relacionados à ansiedade nos testes do CA e da caixa branca/preta (CBP) e o consumo de etanol. Em fêmeas, foram encontrados 10 QTL sugestivos e nenhum significativo. A segunda análise de QTL demonstrou que as fases do ciclo estral parecem influenciar a expressão de Ofil1, pois somente as fêmeas em diestro-proestro apresentaram efeito sugestivo de Ofil1. Além disso, a análise por ciclo revelou dois QTL significativos nas fêmeas em diestro-proestro e um nas fêmeas em estro-metaestro. Na abordagem de genes candidatos, os animais LEW, mais "ansiosos", tiveram maiores níveis de expressão do gene da a-sinucleína (Snca), no hipocampo, quando comparados aos animais SHR. Um polimorfismo encontrado na posição +562 deste gene parece estar associado ao comportamento de aproximação do centro do CA. Por fim, o metilfenidato (MFD), uma droga que atua no sistema dopaminérgico, aumentou a esquiva de ambas as linhagens do centro do CA, sugerindo que mecanismos dopaminérgicos estão envolvidos neste comportamento. Estes resultados confirmam a presença de Ofil1 nas sub-linhagens LEW e SHR brasileiras, sugerindo que ele não apresenta um efeito pleiotrópico sobre a emocionalidade e o consumo de etanol. A expressão deste QTL parece ser condicionada por fatores ligados ao ciclo estral em fêmeas. Diversos outros QTL foram encontrados ao longo do cromossomo 4 para comportamentos do CA, CBP e consumo de etanol, confirmando a importância deste cromossomo na busca de genes relacionados à emocionalidade e ao consumo de etanol. O gene da a-sinucleína parece estar envolvido na regulação do comportamento de esquiva do centro do CA. O experimento farmacológico com o MFD sugere que a baixa ativação dopaminérgica pode diminuir a locomoção central, corroborando o papel da a-sinucleína neste comportamento. Several studies show significant comorbidity between anxiety, depression and ethanol abuse, in both pre-clinical and clinical studies, although the neurobiological basis of this process remains uncertain. The influence of genetic factors is commonly demonstrated for these behavioral traits. The inbred rat strains Lewis (LEW) and Spontaneously Hypertensive Rats (SHR) are known to differ for several anxiety, depression and alcoholism-related behaviors, one of which (inner locomotion in the open-field, OF) is strongly influenced by a locus on rat chromosome 4 (named Ofil1). Thus, in this study, we aimed to identify quantitative trait loci (QTL) on this same chromosome influencing different behaviors related to the aforementioned human psychopathologies. Moreover, a second QTL analysis was performed only with females considering their estrous cycle. Besides that, we have investigated potential molecular and physiological links between two genes localized in the Ofil1 region, Snca (a-synuclein) and Tac1r (NK1 receptor), and the behavioral differences observed between LEW and SHR rats. The QTL analysis revealed five significant loci on chromosome 4 in males. There were no significant loci in females, but 10 loci reached suggestive threshold. The second QTL analysis revealed that Ofil1 expression may be dependent on factors such as estrous cycle in females. LEW rats were more fearful than SHR's and also consumed higher quantities of alcohol than SHR rats. a-synuclein mRNA and protein concentrations were higher in the hippocampus, but not in the hypothalamus, of LEW rats. A novel single nucleotide polymorphism identified in the a-synuclein gene between these two rat strains was correlated with central locomotion in the OF, suggesting that this nucleotide exchange might participate in the differential expression of a-synuclein between LEW and SHR rats. Finally, methylphenidate elicited a decrease in the approach towards the center of the OF, suggesting that this behavior is regulated, at least in part, by dopaminergic mechanisms.

O presente estudo foi realizado com o objetivo de identificar genomas de vírus em fezes de lobos marinhos sul-americanos (Arctocephalus australis) e lobos marinhos subantárticos (Arctocephalus tropicalis), duas espécies de pinípedes encontradas no litoral do Rio Grande do Sul. Embora já existam estudos sobre esse tema em outras espécies de pinípedes, nas espécies aqui trabalhadas o tema permanece inexplorado. Amostras de fezes foram obtidas de vinte e um lobos marinhos sul-americanos e dois lobos marinhos subantárticos encontrados no litoral rio-grandense com indícios de morte recente, durante os meses de Junho e Julho de 2012. Através de técnicas de PCR e sequenciamento buscou-se identificar genomas de circovírus, adenovírus, morbilivírus, calicivírus e coronavírus. A amplificação de um fragmento do gene rep permitiu a identificação de prováveis circovírus em amostras de seis lobos marinhos sul-americanos. Análises filogenéticas revelaram que três dos seis segmentos são sugestivos de prováveis membros do gênero Cyclovirus. Os genes amplificados de outras duas amostras provavelmente correspondem a membros do gênero Circovirus. Uma das amostras deu origem a um segmento gênico que não apresenta similaridade com nenhum gênero já proposto da família Circoviridae. Além disso, foi possível detectar também fragmentos de genomas de adenovírus em duas amostras; estes apresentam alto grau de similaridade de nucleotídeos com amostras de adenovírus humano tipo C. Nenhum fragmento genômico indicativo da presença de morbilivírus, calicivírus ou coronavírus foi encontrado. Os resultados aqui obtidos sugerem a presença de circovírus, ciclovírus e adenovírus em populações de lobos marinhos encontrados na costa do Rio Grande do Sul. Estes achados reforçam a necessidade da ampliação do conhecimento a respeito da ocorrência de infecções virais nestas espécies. / This study was conducted with the objective of identifying genomes of viruses in feces of south american fur seals (Arctocephalus australis) and subantarctic fur seals (Arctocephalus tropicalis), two species of pinnipeds found on the coast of Rio Grande do Sul. Although there are studies about this topic in other species of pinnipeds, it remains unexplored in these two species. Stool samples were obtained from twenty-one south american fur seals and two subantarctic fur seals found in Rio Grande do Sul coastline with evidences of recent death, during the months of June and July 2012. PCR and sequencing techniques were utilized to identify circovirus, adenovirus, morbillivirus, calicivirus and coronavirus genomes. The amplification of a rep gene fragment allowed the identification of supposed circoviruses in samples of six south american fur seals. Phylogenetic analysis revealed that three of the six segments are suggestive of probable members of the genus Cyclovirus. The amplified genes from two other samples probably correspond to members of the genus Circovirus. One of the samples gave rise to a gene segment that has no similarity with any genera already proposed of the Circoviridae family. Furthermore, it was also possible to detect fragments of adenovirus genomes in two samples: these have a high degree of nucleotide similarity with a human adenovirus type C genomic fragment. No indication of the presence of morbillivirus, calicivirus and coronavirus genomes was found. The work reported here provide evidence for the occurrence of circoviruses, cicloviruses and adenoviruses in fur seal populations found in Rio Grande do Sul. These findings reinforce the need to expand the knowledge about the occurrence of viral infections in these species.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Jurídicas. Programa de Pós-Graduação em Direito. / Made available in DSpace on 2012-10-19T17:06:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 190253.pdf: 444321 bytes, checksum: ff816df5de5b142b3823ec994341c437 (MD5) / Essa dissertação aborda os perigos existentes no uso da manipulação do genoma humano sem o devido respeito a princípios éticos e aos direitos humanos. A reflexão sobre o genoma humano é um dos pontos mais importantes da análise da bioética. Foram apresentados os princípios éticos mínimos necessários para evitar que o uso da manipulação do genoma humano traga o ideário do determinismo e reducionismo genético, legitimando práticas eugênicas, violadoras dos direitos humanos. As formas de manipulação do genoma humano destacadas, como experiência em seres humanos, terapia gênica e clonagem, já são reguladas nos âmbitos interno e internacional através do biodireito. Foram elencadas as normas jurídicas relativas à proteção do genoma humano e dos direitos humanos no Brasil e em alguns países avançados nessa biotecnologia.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-30Bitstream added on 2014-06-13T20:54:04Z : No. of bitstreams: 1 somavilla_al_me_jabo.pdf: 545406 bytes, checksum: a12083fa77d75610e2248fc87155781a (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / 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 / 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

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-27Bitstream added on 2014-11-10T11:58:12Z : No. of bitstreams: 1 000794424_20160327.pdf: 337534 bytes, checksum: adc540fd375f841e7177a2074e496e74 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-03-28T13:37:49Z: 000794424_20160327.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-28T13:38:51Z : No. of bitstreams: 1 000794424.pdf: 1308675 bytes, checksum: e1d5bc45f208ca75ec4ac58f766f8199 (MD5) / O uso da sistemática molecular, nas mais variadas abordagens existentes atualmente, é de suma importância para produzir e complementar dados relativos à identificação e história evolutiva das mais diversas espécies. O emprego do DNA, aliado às ferramentas atuais baseadas em sistemática filogenética, pode ser de grande valia para a proposição de um sistema classificatório mais próximo do natural. O gênero Utricularia (Lentibulariaceae) compreende cerca de 250 espécies, das quais cerca de 90 ocorrem nos Neotrópicos e 69 no Brasil, sendo que 20 destas são endêmicas. Muitas espécies ocorrem em ampla variedade de habitats e apresentam alto grau de polimorfismo estrutural, sendo comumente identificadas de forma equivocada, mesmo por especialistas. A delimitação infragenérica também apresenta inconsistências quanto às circunscrições e relações filogenéticas dos subgêneros e seções, fato que evidencia a necessidade de estudos filogenéticos, principalmente baseados em dados moleculares. Assim fica clara a necessidade de pesquisas em sistemática para o grupo, o que poderia trazer informações diagnósticas para as delimitações interespecíficas, assim como para as relações dos táxons infragenéricos (subgêneros, seções e espécies). Sendo assim, o presente estudo teve por objetivos principais avaliar (i) a eficácia da aplicação do DNA “Barcoding” e (ii) realizar o maior estudo filogenético já proposto para Utricularia, baseado em sequências de DNA dos genomas nuclear e cloroplastidial / The use of molecular systematics in various existing approaches is currently of paramount importance to produce and supplement data concerning the identification and evolutionary history of several species. The use of the DNA molecule, combined with the current tools based on systematics, can be of great value to the proposition of a classificatory system closer to natural. The genus Utricularia L. (Lentibulariaceae) comprises about 250 species, of which about 90 occur in the Neotropics and 69 in Brazil, and 20 of these are endemic. Many species occur in a wide variety of habitats and has a high degree of structural polymorphism, by that they are commonly mistakenly identified, even by experts. Infrageneric delimitation has also inconsistencies regarding boundaries and phylogenetic relationships of the subgenera and sections, a fact that highlights the need for phylogenetic studies based mainly on molecular data. Thus there is a clear need for systematic research for the group, which could provide diagnostic information for interspecific boundaries as well as the relationships of taxa (subgenera, sections and species). Therefore, the present study was to evaluate the main objectives (i) the effectiveness of the application of DNA barcoding and (ii) hold the largest phylogenetic study already proposed for Utricularia, based on DNA sequences of nuclear and chloroplast genomes

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-28Bitstream added on 2014-06-13T20:47:49Z : No. of bitstreams: 1 schuch_v_me_jabo.pdf: 3089029 bytes, checksum: 0835ef08e49e97cfdf7ad571bdfc3671 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Metabólitos secundários são compostos bioativos, com grande importância para a indústria farmacêutica e agropecuária, produzidos por certos grupos de microrganismos e plantas. Os policetídeos, que são sintetizados por complexos enzimáticos denominados policetídeos sintases (PKSs), desatacam-se entre os metabólitos secundários conhecidos e compõe a estrutura química básica de vários antibióticos. Todos os genes envolvidos na biossíntese de um policetídeo se encontram agrupados fisicamente no cromossomo, e contém genes que são altamente conservados, comumente chamados d~ pks mínima. Os métodos tradicionais para pesquisa de novas drogas, que envolvem o cultivo de microrganismos isolados do solo, não são mais tão promissores, devido à alta taxa de redescoberta de antibióticos já conhecidos, que chega a 99,9%, e à pequena parcela de microrganismos do solo que são cultiváveis pelas técnicas padrões de cultivo, cerca de 1 %. A Metagenômica é uma abordagem promissora que permite acessar o genoma desses organismos incultiváveis, pois consiste na extração de DNA diretamente do ambiente e construção de uma biblioteca com este genoma misto. Neste trabalho descrevemos a construção de uma biblioteca feita com DNA de alto peso molecular isolado diretamente de solo coletado sob arboreto de eucaliptos no Estado de São Paulo, Brasil. A biblioteca possui 9.320 clones e foi construída em vetor cosmídeo, com insertos de tamanho variando entre 30 e 45kb... / Secondary metabolites are bioactive compounds with great importance in the pharmaceutical and agriculture industries, procuced by a few groups of microrganisms and plants. The polyketides that are synthetized by enzimatic complexes, denominated polyketides synthases, outstand among the secondary known metabolites, which are part of the main structure of many antibiotics. Ali genes involved in the biosynthesis of antibiotics are found as clusters in the chromossome. The traditional methods for the research of new drugs that are made from microrganisms cultures isolated from the soil are not so promissing, due to the high rate of rediscorevy of already known species, reaching 99.9%. The other small piece of microrganisms are culturable by standards culture methods, reaching 1 % maximum. Metagenomics is a promissing approach that allows the access to genom of these organisms that are not culturable, as it is carried out by DNA extraction directly from the environment and construction of a mixed genomic library. In this work, we describe the construction of a library made from high molecular weight DNA isolated directly form the soi! undemeath a pinus forest in the State of São Paulo, Brazil. The library shows 9.320 dones and it was constructed in a cosmideo vector, with insert size ranging from 30 to 45 kb. Digestion with difterent restriction enzymes of cosmidial DNA randomly chosen allowed to visualize evident difterences in the restriction fragments among the clones, as does the possibility to determine the average insert size. The initial evaluation of the presence of genes involved in the biosynthesis of antibiotics synthesized by the enzymatic system PKS of kind I, was accomplished by the PCR amplification of clones from the library using specific primers. We studied 4.320 clones and the results suggest a great variety of these genes. The PCR products obtained were sequenced for the determination of identity of the amplified gene.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1904.pdf: 8596621 bytes, checksum: bb1a64e6ce17817f414ced4cd74b8404 (MD5) Previous issue date: 2006-08-17 / With the progress of the sequencing techniques and the inevitable increasing number of sequenced genomes, it becomes interesting studying computational techniques to analyze these data. One of the possible analyses refers to the extraction of functional and evolutionary characteristics of the studied organisms. Thus, in this line of research, this study is motivated in identifying common regions, in terms of the genes that they contain, in multiple proteomes that keep the order and the gene content. The problem is modeled with a colored graph, and the common regions between proteomes are like clicks in the graph. Using peculiarities of the constructed graph, an algorithm for search space reduction was developed, making it possible to get complete results in a short time. Therefore, the contribution of this work constitutes an approach to find common regions in multiple proteomes, added of an implementation from which the Multiple Proteome Comparison (MPC) tool originated. / Com o avanço das técnicas de seqüenciamento e o inevitável crescimento do número de genomas seqüenciados, torna-se necessário o uso de técnicas computacionais para analisar e gerenciar essa grande massa de dados. Uma das análises possíveis diz respeito à extração de características funcionais e evolutivas dos organismos estudados. Assim, nesta linha de pesquisa, este estudo preocupa-se em identificar regiões comuns, em termos dos genes que elas contêm, em múltiplos proteomas, que conservam a ordem e o conteúdo gênico. O problema é modelado com o auxílio de um grafo colorido, sendo que regiões comuns entre proteomas são como cliques no grafo. Aproveitando-se de peculiaridades do grafo construído, um algoritmo para redução do espaço de busca foi desenvolvido, possibilitando obter resultados completos em um pequeno espaço de tempo. Portanto, a contribuição deste trabalho constitui numa abordagem para encontrar regiões comuns em múltiplos proteomas, acrescida de uma implementação, que originou a ferramenta Multiple Proteome Comparison (MPC).