O emprego de novas tecnologias, como a transgenia, associadas ao melhoramento convencional de cana-de-açúcar apresenta grande potencial no combate a pragas e desenvolvimento de novas variedades. Entretanto, a falta de especificidade na expressão temporal e/ou local dos genes introduzidos tem se mostrado um fator limitante para o sucesso de produtos derivados da transgenia. Os promotores das metalotioneínas, por exemplo, podem representar uma alternativa ao uso de promotores constitutivos, particularmente, aqueles de metalotioneínas do tipo 1 (MT1) por apresentarem níveis elevados de expressão, em diferentes tecidos/órgãos e serem responsivos a estresses bióticos e abióticos. O uso de promotores sintéticos, contendo apenas elementos-cis, como GCG-like, W boxes e JERE, tem sido relevante por induzirem a expressão gênica local em resposta ao ataque de agentes bióticos. Este trabalho teve por objetivo a caracterização funcional de promotores de genes de metalotioneínas de cana-de-açúcar e o uso de elementos regulatórios sintéticos e, em paralelo, avaliou-se o uso de promotores sintéticos no controle da expressão gênica em cana-de-açúcar. Após as análises de expressão transiente, verificou-se que o promotor SoMT1b apresentou atividade GUS e GFP em epitélios de cebola e os promotores sintéticos, 4X Wbox, 4X GCC-like, 4X JERE e 4xW 4xS-box, e o promotor SoMT1b foram capazes de dirigir a expressão do gene repórter uidA (GUS) em calos embriogênicos de cana-de-açúcar. Em análise de expressão estável, o promotor SoMT1b foi capaz de dirigir a expressão do gene GUS para os frutos e sementes de tomate \'Micro-Tom\', mas não foi responsivo a estresse por herbivoria, cádmio e cobre. Também foi realizada a transformação de plantas de cana-de-açúcar, as quais ainda estão sendo analisadas. Os resultados obtidos demonstram a funcionalidade do promotor SoMT1b / New technologies, like genetic transformation, associated with conventional breeding of sugarcane have a large potential in developing new varieties tolerant to biotic and abiotic stress. However, the lack of specificity in the spatial and/or temporal expression of the introduced genes has been a limited factor for the success of products derived from transgeny. Metallothionein promoters, for instance, can represent an alternative to the use of constitutive promoters, particularly those from metallothionein type 1 (MT1) because they present high expression levels in different tissues / organs and are responsive to biotic and abiotic stress. Another alternative is the use of synthetic promoters which contain only cis elements, as GCG-like, W-box and JERE, which induces local gene expression in response to pathogen attack. In this work, we aimed to make the functional characterization of sugarcane metallothionein promoters and synthetic regulatory elements, in parallel, we evaluated the use of synthetic promoters in the control of gene expression in sugarcane. After transient expression analyzis, it was found that SoMT1b promoter was able to control the expression of the reporter genes to GUS and GFP in onion epithelium and GUS in sugarcane embryogenic calli. Additionally, synthetic promoters 4X Wbox, 4X GCC-like, 4X JERE and 4xW 4xS-box were able to direct the expression of the gene uidA (GUS) in embryogenic calli of sugarcane. In stable transformation analysis, SoMT1b promoter was capable of directing uidA expression in fruits and seeds of tomato cv. \'Micro-Tom\', but it was not responsive to herbivory, cadmium and copper stress. It was also carried out the transformation of sugarcane plants with the construction containing the SoMT1b promoter, but these are still being analyzed. The results demonstrate the functionality of the SoMT1b promoter in sugarcane and tomato

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this work was to evaluate the effects of HgCl2 exposure in drinking water in pregnant and/or lactating rats and their offspring. Still, it evaluated if the HgCl2 intravenous exposure as well as the renal damage induced by this exposure altered the offspring mercury content. The drinking water (v.o.) HgCl2 exposure protocol was as follows: Female Wistar rats were exposed to HgCl2 (0, 0.2, 0.5, 10 and 50 μg Hg2+/mL) from gestation day 0 until 20 or until the last day of lactation. Every two days, the mercury solutions were changed, food and water intake and rats weight were analyzed. The offspring was killed on gestation day 20 and on the post-natal days 10, 20, 30 and 40. Tissues weight, essential metal homeostasis, mercury content and biochemical parameters were evaluated. Behavioral tasks were carried out on post-natal days 3, 5, 7, 9 and 11 (negative geotaxis test) and 17, 18, 19 and 20 (beaker test). The intravenous (i.v.) HgCl2 exposure protocol was as follows: Female Wistar rats were exposed to HgCl2 (0.5 and 2.5 μmol HgCl2/kg/2 mL) on gestation day 20 and killed 6 h later or on gestation day 18 and killed 48 h later. Hg maternal and fetal distribution and renal damage through histology and biochemical and molecular markers were evaluated. Dams exposed to HgCl2 v.o. presented water intake decreased. The exposure to 50 μg Hg2+/mL caused an increase in relative renal weight. Animals exposed to 10 and 50 μg Hg2+/mL presented an increase in renal and hepatic Cu and Zn levels, respectively, and mercury accumulation (pregnant rats); and, an increase in total thiol and metallothionein renal levels (lactating rats). The offspring only presented an increase in hepatic porfobilinogensynthase activity (fetuses) and in relative renal weight (post-natal day 20). The pregnant rats exposed i.v. to HgCl2 presented the greater mercury accumulation in kidney in both periods analyzed; although 48 h after the exposure the Hg levels were lower than at 6 h. The exposure to 2.5 μmol HgCl2/kg/2 mL caused an increase in serum creatinine levels and in Kim-1 renal expression as well as renal histology alterations. The placental and fetal Hg did not change in both periods analyzed; the increase in fetal organs Hg levels were dose and time dependent. In conclusion, the exposure to low doses of HgCl2 in drinking water caused mild alterations in dams; also the dam organism was able to handle the Hg avoiding offspring damages; probably, this protection is related with the increase on scavenger molecules (metallothionein, for example) during the pregnancy and lactation. Besides, we verified that when dams were exposed intravenously to HgCl2, the developing organisms (fetuses) were unable to excrete/depurate the Hg. / O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da exposição ao HgCl2 na água de beber em ratas prenhas e/ou lactantes e sua prole. Ainda, avaliar se a exposição intravenosa ao HgCl2 assim como o dano renal induzido pela mesma altera a deposição de mercúrio na prole. O protocolo de exposição ao HgCl2 na água de beber (v.o.) foi: as ratas Wistar foram expostas ao HgCl2 (0, 0,2, 0,5, 10 e 50 μg Hg2+/mL) do dia zero de gestação até o dia 20 ou até o final da lactação. A cada dois dias, as soluções de mercúrio eram trocadas, a ingestão de comida e água e o peso das ratas eram avaliados. A prole foi sacrificada no dia 20 de gestação e nos dias pós-natal 10, 20, 30 e 40. Foram analisados o peso dos órgãos, a homeostase de metais essenciais, os níveis de mercúrio e parâmetros bioquímicos. As tarefas comportamentais foram realizadas nos dias pós-natal 3, 5, 7, 9 e 11 (teste do geotactismo negativo) e 17, 18, 19 e 20 (teste do beaker). O protocolo de exposição ao HgCl2 intravenoso (i.v.) foi: as ratas Wistar foram expostas ao HgCl2 (0,5 e 2,5 μmol HgCl2/kg/2 mL) no dia 20 de gestação e sacrificadas 6 h após a exposição ou no dia 18 de gestação e sacrificadas 48 h após a exposição. Foram avaliados a distribuição do Hg nos organismos materno e fetal e o dano renal através de histologia e marcadores bioquímicos e moleculares. As mães expostas ao HgCl2 v.o. apresentaram diminuição na ingestão de água; a exposição a dose de 50 μg Hg2+/mL causou aumento no peso relativo de rim. As doses de 10 e 50 μg Hg2+/mL causaram aumento dos níveis renais de Cu e hepáticos de Zn e acúmulo de mercúrio em rins nas gestantes; e aumento nos níveis renais de tióis totais e de metalotioneínas nas lactantes. A prole exposta ao HgCl2 apresentou aumento da atividade hepática da porfobilinogênio sintase em fetos e aumento do peso relativo de rim no dia pós-natal 20. As ratas expostas ao HgCl2 i.v. apresentaram maior acúmulo de mercúrio em rins 6 e 48 h após a exposição; embora a 48 h da exposição, os níveis já haviam diminuído em relação a 6 h. A dose de 2,5 μmol HgCl2/kg/2 mL i.v. causou aumento nos níveis séricos de creatinina, aumento da expressão da proteína Kim-1 e alterações na histologia de rim. Os níveis de Hg placentário e fetal não diminuíram com o passar das horas após a exposição; nos órgãos fetais, os níveis de Hg apresentaram aumento dependente da dose e do tempo. Em conclusão, a exposição a baixas doses de HgCl2 na água de beber causou alterações brandas nas mães; e o organismo materno parece ter metabolizado o Hg, evitando danos à prole; provavelmente esta proteção está relacionada ao aumento dos níveis de moléculas detoxificantes (metalotioneínas, por exemplo) durante o período gestacional e lactacional. Ainda, verificamos a incapacidade dos organismos em desenvolvimento (fetos) em excretar/depurar os íons Hg quando as mães foram expostas intravenosamente ao metal.