Camundongos são modelos valiosos para o entendimento dos processos e mecanismos moleculares e fisiológicos em mamíferos. A maioria do nosso conhecimento sobre esses processos e mecanismos vem de experimentos realizados com camundongos de linhagens isogênicas. Essas linhagens, criadas normalmente por sucessivos cruzamentos irmão-irmã, surgiram no início do século XX visando reduzir a interferência da variabilidade genética, aumentando a reprodutibilidade dos experimentos. Caracterizar o background genético das linhagens isogênicas permite não só traçar possíveis relações de parentesco entre linhagens, mas também permite o controle genético oriundo de possíveis contaminações e mutações espontâneas que possam surgir na população. Além das linhagens isogênicas, os camundongos mutantes também são importantes como modelos para o estudo de doenças humanas. O uso desses modelos murinos permite a elucidação e associação de fatores genéticos a manifestações fenotípicas diversas, como síndromes hereditárias e predisposições a doenças. Esses mutantes podem ser gerados por uma abordagem de varredura de mutagênese pelo agente mutagênico ENU, que inclui a caracterização de fenótipos interessantes e a busca pelas mutações causativas induzidas. O presente trabalho teve como objetivo utilizar o sequenciamento completo de exomas para caracterizar o background genético das linhagens isogênicas C57BL/6ICBI e BALB/cICBI, mantidas há quase 20 anos no Brasil e distribuídas pelo ICB-USP a pesquisadores de todo país. O trabalho também usou o sequenciamento de nova geração (NGS) para a busca das mutações causadores de fenótipo em um grupo de sete mutantes induzidos por ENU oriundos de uma varredura prévia. Através da aplicação de uma estratégia de análise de dados e filtragem de mutações foi possível encontrar mutações candidatas com alto potencial de impacto para todos os mutantes avaliados, validadas por sequenciamento Sanger. Os genes afetados pelas mutações encontradas indicam que os mutantes possam se tornar interessantes modelos para o estudo de doenças neuromusculares e neurológicas. A avaliação do exoma das linhagens C57BL/6ICBI e BALB/cICBI descartou a possibilidade de contaminação das colônias com outras linhagens, e revelou similaridades relacionadas com o parentesco das sublinhagens brasileiras em relação a linhagens gold-standard. As informações obtidas serão uma fonte importante de informação no planejamento e análise dos resultados obtidos com o uso tanto dos mutantes quanto com as linhagens fornecidas pelo Biotério do Departamento de Imunologia ao ICB a instituições de todo o Brasil. / Mice are valuable models for the comprehension of molecular processes and underlying physiological mechanisms in mammals. Most of the knowledge about those processes came from experiments with isogenic mice. Those strains, arose in the 1900s by successive inbreeding, are very important as they reduce genetic variability across the experiments increasing reproducibility. Isogenic lineages are kept as isolated colonies in animal facilities and supplied to researchers, as they needed. Thus, is possible to trace relationships among strains all over the world using the characterization of their genetic backgrounds. It is also possible to detect putative contaminations and spontaneous mutations which can arise in the populations. Mutant mice are also important tools as human disease models, allowing associations between genetic factors and phenotypes. Those mutants could be generated in forward genetics approaches by screenings using mutagens as ENU. The aims of this work were to characterize the genetic background of two mouse strains used at ICB-USP C57BL/6ICBI and BALB/cICBI and to find causative mutations of seven mutants generated by a previous ENU-mutagenesis screening. We used whole-exome sequencing followed by resequencing data-analysis approaches to detect SNVs for both isogenic strains and mutants. Exome evaluation of isogenic strains C57BL/6ICBI and BALB/cICBI did not reveal any evidence for cross-contamination and provided insightful details related to other strains and substrains. A specific filtering strategy was applied to select candidates for phenotypecausative mutations in the seven ENU-induced mutants. We are able to select candidates for all mutants at a high global Sanger validation rate when considering only the main candidates for each mutant. Considering affected genes and phenotypes all mutants have potential to become interesting mouse models for human diseases. Taken together, our results are a reliable and confident source of genetic information for experimental analysis for researchers who use isogenic strains provided by animal facility at ICB-USP and research groups interested in further characterization of mutant study neuromuscular, neuronal or development processes using mice as animal models.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:25:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_ Gustavo_da_Silveira.pdf: 344081 bytes, checksum: 9df6d3d1e8eb064ac8609c019c8f7914 (MD5) Previous issue date: 2009-02-16 / Black oat (Avena strigosa Schreb.) is used as a forage or cover crop, green fertilizer, weed control (through competition or allelopatic effects) and soil pathogen reduction, playing an important role in crop rotation systems. Even with all these features, the high heterogeneity found in black oat fields indicates that very little progress has been made in breeding programs. Not much is known about yield potential, chemical composition of the forage and seed dormancy levels. Thus, the development of new genotypes with high forage yield performance as well as good seed quality and low dormancy will provide alternatives for the common black (preta comum) cultivar, currently predominating in the Southern Region of Brazil. Genetic variability widening can be achieved by artificial crosses and induced mutations, followed by selection. Therefore, black oat populations originating from artificial crosses and induced mutations (gamma rays) were compared in order to assess their efficiency in increasing the genetic variability. Agronomically important characters, i.e., associated to adaptation and farmer needs were measured. The results indicate that both techniques were efficient in increasing the genetic variability of forage characters, grain yield and seed dormancy levels. A high association was observed between plant stand and dry matter yield in early developmental stages. At later stages, the number of tillers was highly associated with biomass yield. In general, for both artificial hybridizations and gamma rays, differences in grain yield and seed dormancy levels were observed. Doses as well as parental combinations influenced the magnitude of the variability observed. The comparison of such techniques may help to accelerate the genetics gains in the black oat crop. / A importância da aveia preta (Avena strigosa Schreb.) esta relacionado à suas características para a produção de forragem, cobertura do solo, adubação verde, controle da infestação de plantas invasoras (através dos efeitos de competição e alelopáticos) e redução da população de patógenos do solo, especificando como espécie de grande aptidão para inclusão no sistema de rotação de culturas. Mesmo com todas estas características, a elevada heterogeneidade encontrada em pastagens de aveia preta é indicativa de que são poucos os trabalhos de pesquisa voltados para esta espécie, especialmente quanto a caracteres como potencial de produção, composição química da forragem e baixo nível de dormência nas sementes. Devido a isto, a obtenção de novas cultivares que apresentem bom comportamento forrageiro junto com a produção de sementes de qualidade e reduzido nível de dormência proverá alternativas para substituição da Preta Comum, variedade mais cultivada na região Sul. O incremento da variabilidade genética pode ser obtido através de cruzamentos artificiais e utilização de agentes mutagênicos, permitindo posteriormente a realização de seleção de constituições genéticas superiores. Neste sentido, foram avaliados caracteres de importância agronômica em populações de aveia preta originadas de cruzamentos artificiais e mutações induzidas (raios gama), de forma a analisar as técnicas de indução a variabilidade genética e a identificação de constituições genéticas adaptadas as necessidades do produtor agrícola. Os resultados evidenciaram que as duas técnicas foram eficientes na intensificação da variabilidade genética nos caracteres forrageiros, de rendimento de grãos e nível de dormência nas sementes. O caráter estande de plantas evidenciou elevada relação com a produtividade de matéria seca em estádios de desenvolvimento precoce das plantas; em fases mais adiantas o número de afilhos teve maior contribuição na produção de biomassa. De modo geral, tanto para as hibridações artificiais como para o agente mutagênico raios gama, as respostas para rendimento de grãos e nível de dormência foram diferenciadas, variando com a dose ou genitores utilizados na obtenção das populações. Consequentemente, o conhecimento de técnicas que incrementem a variabilidade genética pode auxiliar a seleção de constituições genéticas superiores, pela escolha de técnicas de melhoramento mais adequadas.