As repetições ricas em leucina (LRR) são domínios presentes em diversas famílias de proteínas com diferentes funções, sendo responsáveis pela formação de uma estrutura capaz de estabelecer interações protéicas. Em decorrência do projeto de caracterização de um segmento do cromossomo 17 de L. amazonensis, identificamos um gene que codifica uma proteína de 72 kDa, contendo em sua região central, seis motivos LRR. Genes ortólogos estão presentes nos genomas de L. major e L. braziliensis. Observamos que o gene LRR17 é regulado de forma distinta ao longo dos ciclos biológicos de L. braziliensis e L. amazonensis. A proteína LRR17 de L. braziliensis e secretada tanto nos estágios promastigota como amastigota. Identificamos também a secreção da proteína LRR17 em promastigotas de L. amazonensis. Obtivemos mutantes hiperexpressores da proteína LRR17 em L. braziliensis e L. amazonensis. As linhagens mutantes foram mais infectivas em infecções de macrófagos in vitro quando comparadas com a linhagem selvagem. A proteína LRR17 parece estar envolvida no processo de invasão do parasita em infecções in vitro e no estabelecimento da infecção da forma amastigota de Leishmania. / Leucine-rich repeats (LRRs) are versatile binding motifs found in a variety of proteins involved in protein-protein interactions. The LaLRR17 gene, identified initially in the L. amazonensis genome, encodes a protein with 6 LRR in its central region, that is secreted to the cytoplasm of L. amazonensis-infected macrophages. An orthologue to LaLRR17 was identified in L. braziliensis chromosome 17. LRR17 gene expression is regulated differentially during the life cycle of L. braziliensis and L. amazonensis. The LbLRR17 protein is secreted in L. braziliensis promastigotes and amastigotes. To characterize the function of the LRR17 protein we obtained transgenic parasite lines of L. amazonensis overexpressing the LaLRR17 gene and of L. braziliensis overexpressing the LbLRR17 gene. The mutants were more infective to macrophages in vitro when compared with the wild type strains, indicating that the LRR17 protein may interact with macrophage molecules, modulating the cellular response to increase parasite survival.

A função e a arquitetura dos genes está começando a ser elucidada a partir do estudo de genomas completos tanto de procariotos como de eucariotos. Diversos estudos foram ultimamente realizados a respeito de exon shuffling do ponto de vista evolutivo, fenômeno relacionado à origem de novos genes através de recombinações de DNA mediadas por introns. Apesar de eventos de exon shuffling serem responsáveis pelo aumento da modularidade gênica, outros processos foram desenvolvidos ao longo da evolução para que houvesse o aumento da diversidade do proteoma sem a conseqüente expansão dos genomas, sendo splicing alternativo um dos mais freqüentes. Apresentamos nesta dissertação duas extensivas análises: 1) a análise de uma base de dados de genes eucarióticos contendo pelo menos um intron que apresentou excesso de introns de fase 0 e exons simétricos, dados que suportam exon shuffling como um importante mecanismo de evolução gênica. Avaliamos também a confiabilidade de introns preditos por programas de computador através de alinhamento de ESTs; e 2) a análise do uso alternativo de exons (UAE), um tipo de splicing alternativo, em transcritos humanos detectando que cerca de 51% dos genes humanos possuem mais de uma variante de splicing e que este tipo de processamento pós-transcricional parece ser mais freqüentemente encontrado em tecidos tumorais. / Abstract not available.

Dados da Organização Mundial da Saúde (OMS) mostram que a raiva é um problema de saúde pública podendo acarretar sérios prejuízos ambientais e econômicos, a despeito da existência de vacinas eficazes de uso humano e veterinário. Segundo seu último informe, estima-se que no mundo em torno de 55.000 pessoas por ano morrem de raiva. O cão permanece como principal transmissor da raiva para o homem e também como principal vítima da doença. Nos países que conseguiram controlar a raiva em animais domésticos, o vírus se mantém circulante na natureza por meio dos animais silvestres, sendo os morcegos apontados como a segunda espécie transmissora da raiva a humanos. Os Lyssavirus têm sido detectados em morcegos, em diversos continentes, sendo identificados como transmissor em dez das onze espécies de Lyssavirus. Fósseis de morcego mostram sua presença há 50 milhões de anos. Mas somente em 1911, Carini relacionou pela primeira vez a raiva aos morcegos, levantando a hipótese destes serem os transmissores da doença a outros animais. Há registros de que o vírus da raiva foi isolado em pelo menos 41 das 167 espécies de morcegos brasileiras, sendo que a maioria dessas espécies está relacionada a atividades humanas com a presença destes animais próximos ao local de trabalho e moradia das pessoas. Os morcegos hematófagos Desmodus rotundus são encontrados do norte do México até a costa norte do Chile, região central da Argentina e costa do Uruguai e com exceção do Chile. Esta espécie de morcego tem sido apontada como reservatório natural do vírus da raiva nesta região. Alguns pesquisadores observaram que a raiva em morcegos não hematófagos precede a raiva bovina e em animais de estimação, sugerindo que os morcegos não hematófagos podem ser o elo entre a raiva silvestre e a raiva urbana e o fato de se detectar a variante mantida por morcegos hematófagos Desmodus rotundus em cães e gatos mostra que o papel deste morcego no ciclo da raiva não está limitado à raiva silvestre. As características dos Lyssavirus adaptados a morcegos têm mostrado diferenças quando comparadas à raiva relacionada aos carnívoros, confirmando a necessidade do desenvolvimento de metodologias que permitam estudos complementares mais precisos a respeito da biologia e epidemiologia da raiva em quirópteros. A escassez de dados na literatura, até o momento, a respeito do genoma completo da variante do vírus da raiva mantida por populações de morcegos hematófagos Desmodus rotundus, deixa uma lacuna no entendimento da epidemiologia molecular deste vírus. A importância epidemiológica desta espécie na transmissão da raiva é inquestionável. Neste estudo foi sequenciado e analisado, o genoma da variante do vírus da raiva mantido por populações de morcego hematófago Desmodus rotundus isolado de um morcego hematófago Desmodus rotundus. A amostra, procedente de área endêmica no Estado de São Paulo, foi filogeneticamente comparada com o genoma da amostra padrão para a espécie viral 1 - Rabies virus e outras amostras pertencentes ao ciclo aéreo ou terrestre de transmissão, disponíveis no GenBank, identificando possíveis padrões de diferenciação, próprios do ciclo aéreo, e em alguns casos relacionados somente à variante estudada. / Data from the World Health Organization (WHO) show that rabies is a public health problem which can cause serious environmental and economic damage, despite the existence of effective vaccines for human and veterinary use. According to WHO latest report, estimated that worldwide around 55,000 people per year died of rabies. The dog remains the main transmitter of rabies to humans as well as the main victim of the disease. In countries that were successful in controlling rabies in domestic animals, the virus is still circulating in nature by wild animals and the bats are seen as the second species transmitting rabies to humans. The Lyssavirus have been detected in bats in several continents and is identified as a transmitter in ten of eleven species of Lyssavirus. Bat fossils show their presence for 50 million years. But only in 1911, in the first time Carini related to rabies at bats, raising the possibility of these being the transmitters of the disease to other animals. Reports show that the Rabies virus was isolated in at least 41 of the 167 species of bats in Brazil, with the majority of these species is related to human activities with the animals living near the local job and houses of people. The vampire bat Desmodus rotundus is found from northern Mexico to northern Chile coast, central coast of Argentina and Uruguay and with the exception of Chile. This bat species has been identified as a natural reservoir of the Rabies virus in this region. Some researchers observed that rabies into non-hematophagous bats precedes the bovine rabies and in pets, suggesting that the non-hematophagous bats may be the link between wildlife rabies and urban rabies and the fact that detect the variant maintained by vampire bats Desmodus rotundus in dogs and cats shows that the role of bat rabies in the cycle is not limited to wildlife rabies. The characteristics of Lyssavirus bat adapted have been shown differences when compared to rabies related to the carnivores, confirming the need to develop methods that enable more accurate follow-up studies about the biology and epidemiology of rabies in bats. The paucity of data in the literature to date about the complete genome of the Rabies virus variant maintained by populations of vampire bats Desmodus rotundus leaves a gap in understanding the molecular epidemiology of this virus and the epidemiological importance of this species in the transmission of Rabies virus is unquestionable. In this study we sequenced and analyzed the genome of the Rabies virus variant maintained by populations of bat Desmodus rotundus isolated from a bat Desmodus rotundus. The sample, coming from an endemic area in São Paulo, was phylogenetically compared with the genome of the standard sample for spcies 1 - Rabies virus and other samples belonging to the Terrestrial and Aerial cycles of transmission, available in GenBank, to identify possible patterns of differentiating themselves Aerial cycle and in some cases linked only to variant studied.

Os vírus Influenza A infectam um largo espectro de hospedeiros e causam epidemias anuais. São vírus com alta variabilidade genética e RNA segmentado, que podem sofrer rearranjos entre os genes de diferentes vírus. Em 2006, foram analisadas 521 amostras de crianças menores de 5 anos atendidas no HU-USP e 25 foram positivas para Influenza A, sendo H3N2 o mais prevalente (68%). Cinco genes de 18 amostras foram seqüenciados e obtivemos 13 sequencias de HA, 12 da NP, 12 de NA, 14 da M e 10 da NS. Verificou-se a presença de várias mutações, especialmente na HA e NA, que favoreceram a substituição da cepa vacinal naquele ano. Todas as amostras H3N2 apresentaram sítios de resistências aos inibidores da M2. Diferentes linhagens circularam no mesmo ano, tanto de H1 como de H3, favorecendo rearranjos entre elas. Foram verificados, também rearranjos envolvendo os genes da HA e NP, indicando o complexo mecanismo de evolução desses vírus e enfatizando a necessidade de monitoramento da circulação e caracterização de seus genes. / Influenza A virus infects a wide range of hosts and cause annual outbreaks. RNA segmented virus has high genetic variability and may have rearrangements between the genes of different viruses. In 2006, 521 samples of children younger than 5 years were analyzed and 25 tested positive for Influenza A virus, of which the subtype H3N2 is the most prevalent (68%). Five genes of 18 samples were sequenced and 13 sequences of HA, 12 of NP, 14 of M and 10 of NS obtained were. The presence of this several mutations, especially in the HA and NA genes probably helped the replacement of the vaccine strain in that year. All H3N2 subtype samples showed points of resistance to M2 inhibitors. The phylogenetic analysis revealed the circulation of different lineages in the same year, for both H1 and H3, and the presence of two rearrangements involving the HA and NP genes. These results indicate the influence of rearrangements in the evolution of the virus and emphasize the need for monitoring of circulation and characterization of genes.

Os elementos de transposição (TEs) se movimentam de um locus para outro no genoma afetando a estrutura e evolução destes. A superfamília de transposases hAT é definida pelos elementos que compartilham os domínios de dimerização e ligação ao DNA com os transposons previamente descritos: hobo, Activator e Tam3. Análises prévias encontraram algumas evidencias da presença genômica e ativação transcricional de TEs relacionados à superfamília hAT em cana-de-açúcar (denominados de família SChAT) e pelo menos três linhagens evolutivas foram postuladas. O objetivo deste trabalho é caracterizar versões genômicas das linhagens de transposons (191 e 257) e linhagem possivelmente domesticada (074). Pretende-se estudar as relações evolutivas, distribuição em gramíneas, identificar os padrões de expressão e propriedades funcionais. Regiões de sintenia foram estabelecidas para estes BACs em Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, Sorghum bicolor, Oryza sativa e Zea mays. Elementos relacionados com as três linhagens foram procurados nestes genomas. / Transposable elements (TEs) are able to move from one locus to another within a genome. TE mobilization affects genome structure and evolution. The hAT transposase superfamily is defined as elements that share the dimerization and DNA ligation domains with the previously described hobo, Activator and Tam3 transposon elements. Previous analyses found some genomic and transcriptional evidences of TEs related to hAT superfamily in sugarcane (named SChAT family) and at least three evolutionary lineages were proposed. The aim of this work is to characterize full-length genomic versions of the transposons lineages (191 and 257) and from the domesticated lineage (074). It is proposed to study the evolutionary relationship, distribution along grasses genomes, identify expression patterns and functional capacities of the SChAT elements. Syntenic regions for the BACs containing elements from the three lineages were mapped in Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, Sorghum bicolor, Oryza sativa and Zea mays. Related elements were search on the same genomes.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar uma nova família de retrotransposons Copia em cana-de-açúcar, e também compreender a diversidade de retrotransposons com LTR transcricionalmente ativos em cana, com base na análise filogenética de cDNAs provenientes do projeto SUCEST. Foi assim isolada uma nova família de retrotransposons de cana, denominada SURE (SUgarcane REtrotransposon). O genoma da cana apresentou grande colinearidade com os genomas de sorgo e arroz em segmentos contendo SURE. Foram também classificados filogeneticamente cDNAs e seqüências completas de retrotransposons com LTR de cana-de-açúcar. A maioria das linhagens evolutivas descritas apresenta ao menos um representante em cana. O grupo de retrotransposons com LTR mais representado no transcriptoma de cana foi reunido como um novo membro da superfamília Copia Garapa. Trata-se de um elemento com mais cópias e maior variabiliadade que SURE. Dessa forma, SURE e Garapa apresentam-se como duas linhagens de retrotransposons que apresentam padrões distintos de amplificação no genoma de cana. / The aim of this work was to characterize a sugarcane element belonging to a new Copia retrotransposon-family in sugarcane and also study the diversity of transcriptional active LTR-retrotransposons in sugarcane, based in a phylogenetic analysis of cDNAs from SUCEST. The new retrotransposon family identified in sugarcane was named SURE (Sugarcane REtrotransposon). BAC clones bearing one copy of SURE showed that sugarcane genome have a high sinteny with sorghum and rice genomes in coding regions. Other sugarcane sequences containing LTR-retroelements were characterized and compared to pre existent in the plant kingdom. Most of these lineages had at least one sugarcane element. The most representative group of these sequences was reunited as a new group of Copia superfamily in sugarcane and named Garapa. It comprises elements highly distributed in sugarcane chromosomes and with a higher variability when compared to SURE. Finally, SURE and Garapa represent two distinct lineages of Copia retrotransposons that had different amplification pattern in the sugarcane genome.

Os vírus são as entidades biológicas mais abundantes encontradas na natureza. O método clássico de estudo dos vírus requerem seu isolamento e propagação in vitro. Contudo, necessita-se ter um conhecimento prévio sobre as condições necessárias para seu cultivo em células, sendo assim a maior parte dos vírus existentes não é conhecida. Análises metagenômicas são uma alternativa para a detecção e caracterização de novos vírus, uma vez que não requerem um cultivo prévio e as amostras podem conter material genético de múltiplos organismos. Uma vez obtidas as sequências montadas a partir das leituras metagenômicas, o método mais utilizado para a identificação e classificação dos organismos é a busca de similaridade com o programa BLAST contra bancos de sequências conhecidas. Contudo, métodos de alinhamento pareado são capazes de identificar apenas sequências com identidade superior a 20-30%. Uma alternativa a essa limitação é o uso de métodos baseados no uso de perfis, que podem aumentar a sensibilidade de detecção de homólogos filogeneticamente distantes. HMMs de perfil são modelos probabilísticos capazes de representar a diversidade de caracteres em posições-específicas de um alinhamento de múltiplas sequências. Nosso grupo desenvolveu a ferramenta TABAJARA, utilizada neste projeto, para a identificação de blocos que podem ser conservados em todas as sequências do alinhamento ou discriminativos entre grupos de sequências. Esses blocos são utilizados para a geração de HMMs de perfil, os quais podem ser usados, no contexto da virologia, para a identificação de grupos taxonômicos amplos como famílias virais ou, ainda, taxa mais restritos como gêneros ou mesmo espécies de vírus. O presente projeto teve como objetivos aplicar e otimizar o programa TABAJARA em diferentes grupos taxonômicos de vírus, construir modelos específicos para cada um desses grupos e validar esses modelos em dados metagenômicos. O primeiro modelo de estudo escolhido foi a ordem Bunyavirales, composta de vírus de ssRNA (-) majoritariamente envelopados e esféricos, com genoma segmentado e pertencentes ao grupo 5 da classificação de Baltimore. Este grupo inclui vírus causadores de várias doenças em humanos, animais e plantas. O segundo modelo de estudo escolhido foi a família Togaviridae, composta de vírus de ssRNA (+) envelopados e esféricos, cujo genoma expressa uma poliproteína e pertencem ao grupo 4 da classificação de Baltimore. Este grupo inclui o vírus Chikungunya e outras espécies que causam diversas patologias ao homem. O terceiro modelo de estudo escolhido foi a subfamília Spounavirinae, compreendendo bacteriófagos que infectam vários hospedeiros bacterianos e em alguns casos possuem potencial terapêutico comprovado contra infecções bacterianas que afetam o homem. Estes fagos apresentam partículas virais com estrutura cabeça-cauda, não são envelopados, apresentam genoma de dsDNA e pertencem ao grupo 1 da classificação de Baltimore. Todos os modelos construídos foram validados quanto à sensibilidade e especificidade de detecção e, ao final, foram utilizados em análises de prospecção de vírus em dados metagenômicos obtidos na base SRA do NCBI. Os HMMs de perfil apresentaram excelente desempenho, comprovando a viabilidade da metodologia proposta neste projeto. Os resultados apresentados neste trabalho abrem a perspectiva da ampla utilização de HMMs de perfil como ferramentas universais para a detecção e classificação de vírus em dados metagenômicos. / Viruses are the most widely biological entities found in nature. Most of the information that can be obtained from these organisms requires viral in vitro isolation and cultivation. However, most of the existing viruses are still unknown because the biological requirements for their successful propagation have not been identified so far. Metagenomic analyses offer an interesting alternative for the detection and characterization of novel viruses, since previous cultivation is not required, and the samples may contain genetic material of multiple organisms. Once assembled sequences are obtained from individual reads, the most widely used method for viral identification and classification is the use of BLAST similarity searches against databases of known sequences. However, pairwise alignment methods are only able to identify sequences that present identity greater than 20-30%. Profile-based methods may increase the sensitivity of detection of remote homologues. Profile HMMs are probabilistic models capable of representing the diversity of amino acid residues at specific positions of a multiple sequence alignment. Our group is developing TABAJARA, a tool for the identification of alignment blocks that are conserved across all sequences of the alignment or discriminative between groups of sequences. These blocks are used to generate profile HMMs, which can in turn be used, in the context of virology, to identify broad taxonomic groups, such as viral families, or narrower taxa as genera or viral species. The present project aimed to apply and standardize the use of TABAJARA in different taxonomic groups of viruses, to build specific models for each of these groups and to validate these models in metagenomic data. We used three viral models for this study. The first chosen model was the Bunyavirales order, composed of mostly enveloped and spherical ssRNA(-) viruses with a segmented genome belonging to group 5 of the Baltimore classification. This group includes viruses that cause several important diseases in humans, animals and plants. The second chosen model was the Togaviridae family, composed of enveloped and spherical ssRNA(+) viruses, with a genome coding for a polyprotein, and belonging to group 4 of the Baltimore classification. This group includes the Chikungunya virus and some other viral species that cause relevant pathologies to humans and animals. Finally, we used the Spounavirinae subfamily, comprising viruses that infect a variety of bacterial hosts and that can potentially be used for phage therapy of some human bacterial diseases. These phages present non-enveloped virions with a head-to-tail structure, a dsDNA genome, and belong to group 1 of the Baltimore classification. All constructed profile HMMs were evaluated in regard to their sensitivity and specificity of detection, as well as tested in viral surveys using metagenomic data from the SRA database. The profile HMMs presented excellent performance, proving the viability of the methodology proposed in this project. The results presented in this work open the perspective of the wide use of profile HMMs as universal tools for the detection and classification of viruses in metagenomic data.

O Brasil possui o maior rebanho bovino comercial do mundo com sua produção baseada, predominantemente, em animais de origem zebuína (Bos indicus), com níveis do potencial genético de produção inferiores aos animais Bos taurus. Com a possibilidade de emprego de técnicas de genética molecular, a seleção de indivíduos melhoradores para acasalamento e multiplicação repercutem nos índices de produtividade e produção. A utilização de melhores métodos de estudo da variação genética no nível mole cular representa benefícios especialmente nos casos de resistência a doenças, já que essas características apresentam baixa herdabilidade e são afetadas pelo ambiente. O estudo da genética molecular visando o aumento da saúde da glândula mamária de bovinos apresenta a vantagem de poder selecionar animais em idades precoces, antes da produção, para ambos os sexos e, no caso dos machos reprodutores, sem a necessidade de aguardar por informações da saúde da glândula mamária observada somente na descendência dos animais. Para identificar genes com responsabilidade de conferir resistência à mastite bovina, a doença mais importante da bovinocultura, foram realizados diversos experimentos que envolveram um gene do complexo principal de histocompatibilidade (MHC – Major Histocompatibility Complex). Os experimentos com o gene BoLA-DRB3, do MHC, permitiram identificar um alelo novo, desenvolver uma técnica mais eficiente de genotipagem de animais e verificar a distribuição dos alelos em animais da raça Gir Leiteira. Foram também construídas biliotecas de cDNA utilizando a metodologia de ORESTES e tecido de glândula mamária de animais europeus e zebuínos infectados com Staphylococcus aureus . 6.481 sequências expressas (ESTs), obtidas por meio da metodologia de ORESTES, foram depositadas em bases públicas como o GenBank (http://www.ncbi.nih.nlm.gov/) e TIGR (http://www.tigr.org), sendo 5.950 provenientes de animais Bos indicus, o que significou um aumento de vinte vezes no volume de informações disponíveis sobre o transcriptoma de bovinos zebuínos ao tempo deste estudo. / Brazil is the largest cattle commercial herd in the world, mainly based in zebu (Bos indicus) with lower genetic potential than taurus-derived animals. Molecular genetics brought the possibility of better selection of animals for breeding, which increases production levels. The use of molecular methods for studying genetic variation is especially advantageous for disease resistance because of low herdability and envir onment effects. Selection by means of molecular genetics in dairy cattle can be done before production, for males and females. To identify genes responsible for conferring resistance to Mastitis, the most important cattle disease, we studied one gene from the MHC (Major Histocompatibility Complex). The experiments with this MHC gene (BoLA-DRB3) identified a new allele in cattle, developed a genotyping technique, and estimate allelic frequencies for Dairy Gir cows (Bos indicus). CDNA libraries from mammary gland tissues infected with Staphylococcus aureus were also constructed and characterized. 6,481 ESTs (Expressed Sequence Tags) were deposited in GenBank (http://www.ncbi.nih.nlm.gov/) and TIGR (http://www.tigr.org), being 5,950 from Bos indicus cows, which increased by 20-fold the volume of sequence data from the zebu transcriptome, at the time when this study was conducted.

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

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