Orientadora: Eliana Gertrudes Macedo Lemos / Banca: Cristina Lacerda Soares Petrarolha Silva / Banca: Miguel Luiz Menezes Freitas / Resumo: A conservação da biodiversidade, implica em cultivar espécies arbóreas nativas que possam ser utilizadas em projetos de reflorestamento, recuperação de áreas degradadas e com o objetivo de obter produtos secundários importantes como madeira e produtos medicinais. O uso de rizobactérias promotoras de crescimento em plantas, vem sendo muito estudado em culturas de importância econômica, devido a sua aplicabilidade em beneficiar o desenvolvimento destas. Neste trabalho foram escolhidas quatro espécies arbóreas nativas, leguminosas não nodulantes: Pterogyne nitens (Amendoim-bravo), Albizia hasslerii (Farinha-seca), Copaifera langsdorffii (Copaíba), e Stryphnodendron adstringens (Barbatimão). O objetivo deste trabalho foi avaliar in vitro as diferentes bactérias isoladas destas espécies florestais que possam ter efeito benéfico no crescimento e desenvolvimento inicial das plantas e caracterizálas pelo sequenciamento do gene 16S rRNa e perfil eletroforético do gene BOX-A 1R. As bactérias foram isoladas da rizosfera e da raiz de mudas de cada espécie, em meio de cultura NFb. No total, 29 isolados foram cultivados em meio de cultura DYGS enriquecido com triptofano. A estimativa colorimétrica do Ácido Indolacético (AIA) foi feita no espectrofotômetro, utilizando o sobrenadante da cultura de células e solução de Salkowski, com resultado positivo para o isolado Pn 6 Sphingobium chlorophenolicum com 61,69 μg.mL-1. Os isolados também foram testados para a eficiência de solubilização de fosfato de cálcio que foi realizado e contabilizado até o 15° dia após a inoculação em placas de Petri com meio de cultura NBRIP sólido, onde 27 isolados apresentaram resultados positivos. A caracterização genética permitiu a diferenciação em gêneros e também em espécies de um mesmo gênero. Os isolados que deram resultados positivos para AIA e solubilização de fosfato... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The biodiversity conservation implies cultivating native forest species that can be used in reforestation projects, recovery of degraded areas as well as getting others like wood and medicinal products. The plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) use is being studied in cultures of economic importance. In this work four native forest species, no nodulating leguminous had been chosen: Pterogyne nitens, Albizia hasslerii, Copaifera langsdorffii, and Stryphnodendron adstringens. The aim of this work was the in vitro evaluation of the different isolates from those forest species with beneficial effects in growth and initial development of the plants and characterizes them by 16S rRNA gene sequencing and BOX-A 1R. The bacteria had been isolated from the rhizosphere and from the roots (endophytic) of each species seedlings on NFb growth media. A total of 29 isolates had been cultivated in growth media DYGS enriched with tryptophan. The indolacetic acid (IAA) production was estimated by colorimetric test in the spectrophotometer, using the supernatant of the cells culture and Salkowski's reagent, with positive result for the isolated Pn 6 Sphingobium chlorophenolicum with 61,69 μg.mL-1. Isolates had been also tested for the efficiency of P- solubilizing that was carried through and measured until the 15 º day after the inoculation in Petri plates with solid growth media NBRIP, where 27 isolates had presented positive results. The genetic characterization allows us to differentiate by the genus and species from the same genus. The isolates that had positive results for IAA and P-solubilizing had not matched between itself, what suggests nursery tests with combinations between them to evaluate the isolate efficiency as a possible PGPRs. / Mestre

O vírus da imunodeficiência felina (FIV) é um lentivirus que infecta gatos domésticos (Felis catus), causando uma imunodeficiência progressiva análoga a AIDS (Síndrome da Imunodeficiência Adquirida Humana). A ampla heterogeneidade molecular do FIV e a alta capacidade de promover mutações sob pressões imunológicas, farmacológicas ou ambientais são características inerentes aos lentivirus. A identificação do subtipo de vírus e o conhecimento da diversidade genética das cepas circulantes são fundamentais para o desenvolvimento estratégico de vacinas capazes de resultar na imunização do hospedeiro e no estabelecimento de testes diagnósticos. Objetivando isolar o material genético e realizar a caracterização molecular do vírus da imunodeficiência felina foram coletadas e analisadas amostras de sangue periférico de felinos portadores do FIV, co-habitantes de um abrigo aberto de felinos, em São Paulo, SP, em quatro momentos distintos, T0 (zero), no momento inicial da avaliação e seis, dez e quinze meses após a coleta inicial, correspondendo aos momentos T1, T2 e T3, respectivamente. Foram realizados testes hematológicos e bioquímicos nas quatro coletas com a finalidade de avaliar a evolução clínica da infecção. Adicionalmente foi realizado um estudo de variabilidade genética do FIV, com base no sequenciamento dos produtos amplificados dos gene env obtidos no estudo. Os envelopes clonados foram utilizados para transfectar células resultando na expressão das proteínas do envelope que possibilitaram estudos com os receptores celulares utilizados pelos isolados brasileiros. As análises das seqüências virais mostraram que todas as amostras, do abrigo, pertencem ao subtipo B. Foi observado um baixo percentual de mudança, da região estudada do vírus entre as quatro coletas. O fenômeno de "quasispecies" virais, bastante estudado no HIV, pode ser documentado em nossas amostras. Nos exames hematológicos e bioquímicos; hematócrito, hemoglobina, contagem total de leucócitos, proteína total e gamaglobulinas; dos animais infectados pelo FIV observou-se mudanças entre a primeira e quarta coleta demonstrando assim a importância dos testes utilizados no acompanhamento da infecção pelo FIV. Com relação aos dados com os receptores do FIV, os resultados apontam uma menor complexidade na interação entre os envelopes dos isolados do estudo com o receptor CD134 para proceder a infecção quando comparados com cepas virulentas do FIV. / FIV is an important viral pathogen that infects the domestic cat and causes a slow progressive degeneration of the immune system which eventually leads to a disease comparable to acquired immune deficiency syndrome (AIDS) in humans. Similar to all retroviruses, FIV has a relatively high evolutionary rate and genomic heterogeneity. The determination of subtype and the knowledge of genetic diversity of the current strains are very important to developing a protective vaccine and for the routine diagnosis of infection. The aim of this study was to isolate and characterize samples of feline immunodeficiency virus from cats from an open shelter in Sao Paulo, Brazil. All cats infected with FIV from this shelter were sampled on August 26th, 2007 (T0) and also six (T1), ten (T2) and fifteen (T3) months after the basal sampling (T0). In each sample, blood was analyzed for the following: complete hematology, clinical chemistry and serum protein electrophoresis. Hematological and clinical chemistry parameters were analyzed to determine laboratory parameters characteristic of disease progression which allow a better description of the chronic phase of the infection. Furthermore, analyses of the variants from each sample were performed in order to estimate the degree of divergence following infection with Brazilian strains. The FIV envelope glycoprotein gene from Brazilian FIV isolates cloned were transfected to investigate the receptor usage. The sequences of all virus of the study belong to subtype B. Little sequence variation was observed in circulating viruses between the samples from each infected cat. Quasispecies of FIV have been detected in this study. The following hematological and clinical chemistry parameters were changed in the FIV-infected cats between the first blood sampling and last blood sampling: packed cell volume (PCV), hemoglobin, total white blood cells (WBC), total protein and gamma globulin fractions. Monitoring of hematological and clinical chemistry parameters may prove useful for the evaluation of disease progress. Regarding receptors, our data are consistent with isolates of the study requiring a less complex interaction with CD134 for infection to proceed compared to the virulent FIV isolates.

A criptosporidiose é considerada uma das principais infecções por protozoários em aves, e já foi descrita em mais de 30 espécies de aves de várias Ordens, como Anseriformes, Charadriformes, Columbiformes, Galliformes, Passeriformes, Psitaciformes e Struthioniformes. Três espécies de Cryptosporidium infectam aves: Cryptosporidium baileyi, Cryptosporidium galli e Cryptosporidium meleagridis. Além dessas espécies, há vários genótipos distintos geneticamente das espécies de Cryptosporidium já descritas em aves, como os genótipos I, II, III e IV de aves. Há vários relatos de infecção por Cryptosporidium nos tratos gastrintestinal, respiratório e na bursa de Fabricius, resultando em perdas econômicas e mortalidade. O objetivo desse estudo foi a detecção de Cryptosporidium e sua caracterização molecular, em amostras de fezes de aves domésticas e de aves exóticas mantidas em cativeiro no Brasil. Foram coletadas 966 amostras de fezes de 18 famílias de aves. As amostras foram conservadas em solução de dicromato de potássio 2,5% a 4º C, até o processamento. Para purificação e concentração dos oocistos, foi utilizada a técnica de centrífugo-flutuação em solução de Sheather seguida de análise microscópica, em 463 amostras, por meio da técnica de coloração negativa com verde malaquita e de extração do DNA genômico dos oocistos, em amostra positivas à microscopia, ou, alternativamente, a extração de DNA foi realizada, sem a realização prévia de microscopia, em outras 503 amostras. A análise molecular foi realizada por meio da reação de nested-PCR, para amplificação de fragmentos da subunidade 18S do gene do RNA ribossômico e do gene da actina. Foi observada amplificação para Cryptosporidium em 47 (4,86 %) amostras. O sequenciamento dos fragmentos amplificados possibilitou a identificação das três espécies que infectam aves: C. galli> em canário (Serinus canaria), galinha doméstica (Gallus gallus domesticus) e calopsita (Nymphicus hollandicus), C. meleagridis e C. baileyi em galinha doméstica (G. g. domesticus), Cryptosporidium genótipo I de aves em pavão azul (Pavocristatus) e canário (Serinus canaria), Cryptosporidium genótipo III de aves em agapornis (Agapornis roseicolis) e calopsita (N. hollandicus) e Cryptosporidium genótipo II de aves em avestruzes (Struthio camelus). / Cryptosporidiosis is considered a major protozoan infection in birds, and has been described in more than 30 species of birds of various orders, as Anseriformes, Charadriformes, Columbiformes, Galliformes, Passeriformes, Psitaciformes and Struthioniformes. Three species of Cryptosporidium are considered valid in birds: Cryptosporidium baileyi, Cryptosporidium galli and Cryptosporidium meleagridis. Besides these species, there are several genotypes genetically distinct from the species of Cryptosporidium described in birds, as avian genotypes I, II, III and IV. There are several reports of gastrointestinal, respiratory and bursa of Fabricius infections in birds, resulting in major economic losses and mortality. The aim of this study was the detection and molecular characterization of Cryptosporidium spp. in fecal samples of domestic birds and in exotic birds kept in captivity in Brazil. A total of 966 samples from 18 families of birds were collected and stored in 2.5% potassium dichromate solution at 4º C until processing. Oocysts were purified in Sheather sugar solution following microscopic analyses, in 463 samples, by malachite green negative stain and extraction of genomic DNA of oocysts in samples positive by microscopy or, alternatively, DNA extraction was accomplished without previous microscopic analyses in another 503 samples. Molecular analyses were performed using n-PCR for amplification of fragments of the 18S subunit of rRNA gene and of the actin gene. It was observed amplification for Cryptosporidium DNA fragments in 47 (4.86%) samples. Sequencing of amplified fragments and phylogenetic analyses allowed the identification of the three species that infect birds: C. galli in canaries (Serinus canaria), domestic chicken (Gallus gallus domesticus) and calopsita (Nymphicus hollandicus), C. meleagridis and C. baileyi in domestic chicken (G. g. domesticus), Cryptosporidium avian genotype I in peacock (Pavo cristatus) and canary (Serinus canaria), Cryptosporidium avian genotype III in agapornis (Agapornis roseicolis) and cockatiel (N. hollandicus), and Cryptosporidium avian genotype II in ostriches (Struthio camelus).

Giardia duodenalis é um protozoário entérico de distribuição mundial responsável por causar a giardíase em uma grande variedade de mamíferos, incluindo os humanos. É considerada uma espécie complexa, no qual os isolados podem ser classificados em sete agrupamentos genéticos distintos apesar de serem morfologicamente indistinguíveis. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade genotípica de isolados de G. duodenalis provenientes de humanos naturalmente infectados, residentes em cidades do litoral de São Paulo, na Baixada Santista. A caracterização molecular de 43 isolados pelo seqüenciamento parcial de genes codificadores da enzima glutamato-desidrogenase (gdh) e da proteína beta-giardina (bg) mostrou que o assemblage B da G. duodenalis é o mais freqüente na região litorânea, ocorrendo em 53,5% (n=23) das amostras, sendo o assemblage A identificado em 34,8% (n=15). A maioria das seqüências obtidas pelo gene gdh se mostrou polimórfica, caracterizada por picos duplos de nucleotídeos em algumas posições em cromatograma e quando a análise dos dois genes foi combinada cinco isolados apresentaram identidades diferentes. A esses fenômenos duas explicações são atribuídas, infecção mista ou heterozigose de seqüência alélica. As análises filogenéticas mostraram que o gene bg é mais conservado que o gene gdh, não sendo capaz de discriminar os sub-agrupamentos que constituem os Assemblages do parasita. Com base nos resultados apresentados podemos concluir que a participação de genótipos zoonóticos é relevante na epidemiologia das giardíases nos indivíduos residentes das cidades litorâneas do estado de São Paulo e que estudos de caracterização molecular da G. duodenalis são indispensáveis para melhor conhecimento da epidemiologia desta infecção. / Giardia duodenalis is an enteric protozoa of global distribution responsible for causing giardiasis in a wide range of mammals including humans. Is considered complex specie in which the isolates can be classified in different genetic groups despite to be morphologically indistinguishable. The purpose of this study was evaluating the genetic variability of G. duodenalis isolates from humans naturally infected residents in the coast cities of Sao Paulo, in Baixada Santista. The molecular characterization of 43 isolates using the gene encoding glutamate-desidrogenasi enzyme (gdh) and beta-giardin protein (bg) showed that the assemblage B is the most common in the coast region, occurring in 53.5% (n=23) samples, the assemblage A was identified in 34.8% (n=15). Most sequences obtained by the gdh gene showed polymorphism, characterized for double peaks of nucleotides in some chromatogram positions and when the analysis of two genes was combined five isolates were differently identified. For this phenomena can be attributed two explanations, mixed infections or heterozygosis allelic sequence. The phylogenetic analysis showed that bg gene is more conserved than gdh gene, not being able to discriminate the sub-groups of parasite assemblages. Based on the presented results we can conclude the participation of zoonotic genotypes is important in the epidemiology of giardiasis in residents of the coast cities of Sao Paulo state and molecular characterization studies of G. duodenalis are essential for better understanding the epidemiology of this infection.

Este trabalho teve como objetivos a identificação de sequências 18S rDNA amplificadas de Cryptosporidium spp. de diversas espécies de hospedeiros e avaliar variabilidade em sequências gênicas deste lócus, com vistas ao desenho de sondas moleculares com melhor eficiência diagnóstica para detecção e identificação deste parasito. Foram coletadas 392 amostras de animais domésticos (bovinos, eqüinos, suínos, ovinos, cães e felinos) de 98 propriedades rurais do município de Teodoro Sampaio, Estado de São Paulo, 474 de aves silvestres de cativeiro de diversas famílias, provenientes de criadouros comerciais do Estado de São Paulo e criadas como estimação, 141 de sagüis de cativeiro do Estado de São Paulo, e 24 de humanos imunodeprimidos provenientes de hospital do município de São Paulo. As amostras foram submetidas a prova coproparasitológica e molecular para detecção e identificação de Cryptosporidium. Alinhamentos múltiplos obtidos de seqüências 18S rDNA de Cryptosporidium spp. determinadas neste estudo e de sequências recuperadas do Genbank foram analisados visualmente para a definição das regiões polimórficas. Após a definição das regiões polimórficas, foram realizadas análises filogenéticas empregando-se separadamente cada uma delas. Pelo exame coproparasitológico foi encontrado positividade em amostras de nove (4,57%) bovinos, três (11,11%) cães, 41 (8,64%) aves silvestres, 13 (9,20%) sagüis e todas as de humanos. As outras espécies de animais domésticos não apresentaram positividade para o parasita no exame coproparasitológico. Nos bovinos foi encontrado o Cryptosporidium Andersoni, em cães o Cryptosporidium canis, em sagüis o Cryptosporidium parvum e em humanos, C. parvum, Cryptosporidium hominis, Cryptosporidium felis e C. canis. Dentre as amostras de aves nenhuma foi identificada como Cryptosporidium meleagridis. As amostras de curiós (Oryzoborus angolensis) foram classificadas como Cryptosporidium galli, com exceção de uma, identificada como Cryptosporidium baileyi. C. galli foi encontrado também em um Sabiá Laranjeira (Turdus rufiventris), um Picharro (Saltator similis), dois canários e um Pintassilgo (C. carduelis). C. baileyi foi encontrado em um pintassilgo (Carduelis carduelis) um Pichochó (Sporophila frontalis), um Galo da Campina (Paroaria dominicana) e dois Canários (Sicalis flaveola). Pelos resultados, duas regiões polimórficas em sequência 18S rDNA de Cryptosporidium spp. (denominadas regiões 1 e 3) permitiram discriminar as diferentes espécies neste gênero de parasita, podendo ser utilizadas isoladamente como marcadores moleculares para identificação molecular dentro deste gênero. Saguis (Chalitrix spp.) de cativeiro são espécies susceptíveis a infecção por Cryptosporidium parvum apresentando-se como um hospedeiro de importância epidemiológica para esta zoonose. Curiós (O. angolensis) de cativeiro são espécies susceptíveis a infecção por Cryptosporidium galli apresentando-se como hospedeiro de importância epidemiológica para esta espécie de parasito. A não detecção de Cryptosporidium parvum em animais domésticos na região de Teodoro Sampaio, Estado de São Paulo, mostra uma condição sanitária favorável, já que este agente é causador de importante zoonose. A presença de espécies de Cryptosporidium spp. adaptadas a animais domésticos (como o C. felis e o C. canis) em humanos na cidade de São Paulo mostra que estes animais podem desempenhar importante papel na cadeia epidemiológica da criptosporidiose humana. / The objectives of this study were to identify 18S rDNA sequences of Cryptosporidium spp. From various species of hosts and to avaluate the variability in gene sequences of this locus, aiming the design of molecular probes with better diagnostic efficiency for the detection and identification of this parasite. It was collected 392 samples of domestic animals (cattle, horses, pigs, sheeps, dogs and cats) of 98 rural properties of Teodoro Sampaio city, São Paulo State, 474 captive wild birds of various families, from pet and comercial breeding in São Paulo State, 141 captive marmosets, of São Paulo State, and 24 immunossupressed humans from a São Paulo city hospital. The samples were submitted to coproparasitological and molecular tests for the detection and identification of Cryptosporidium. Multiple alignment of Cryptosporidium 18S rDNA sequences, that was determinated in this study and other download from GenBank were visually inspected in order to define polymorphic regions. After the definition of polymorphic regions, phylogenetic trees were reconstructed using each polymorphic region. Cryptosporidium spp. Were found by using coproparasitological tests in nine (4,57%) samples of cattle, tree (11,11%) dogs, 41 (8,64%) wild birds, 13 (9,20%) marmosets and all human samples. The other animal species were negative by coproparasitological tests. In cattle it was found Cryptosporidium andersoni, in dogs Cryptosporidium canis, in marmosets Cryptosporidium parvum and in humans, C. parvum, Cryptosporidium hominis, Cryptosporidium felis e C. canis. Among the samples of birds Cryptosporidium meleagridis was not found. All the samples of lesser seed-finch (Oryzoborus angolensis) were classified as Cryptosporidium galli, except for that from one individual with was identified as Cryptosporidium baileyi. Cryptosporidium galli was also found in one rufous-bellied thrush (Turdus rufiventris), one green-winged saltator (Saltator similis), two saffron finch (Sicalis flaveola) and one eurasian goldfinch (Carduelis carduelis). C. baileyi was found in one eurasian goldfinch (C. carduelis), one buffy-fronted seedeater (Sporophila Frontalis), one red-cowled cardinal (Paroaria dominicana) and two saffron finch (S. flaveola). From the results two polymorphic regions within 18S rDNA sequences of Cryptosporidium spp. (named as regions 1 and 3) enabled the discrimination of the different species in this genera, and then could be used alone as molecular markers for identification within this genera. Captive marmosets (Chalitrix spp.) are susceptible species for Cryptosporidium infection, presenting itself as an important source of infection for this zoonosis. Captive lesser seed-finch (Oryzoborus angolensis) are susceptible species for Cryptosporidium galli infection presenting itself as an epidemologic important host for this parasite. The absence of Cryptosporidium parvum in domestic animals of Teodoro Sampaio, São Paulo State, is indicative of a favorable health condition, as C. parvum is an agent causative of an important zoonosis. The presence of Cryptosporidium spp. species adapted to domestic animals (as C. felis and C. canis) in humans at São Paulo State indicate that these animals could play an important role in the epidemiology of human cryptosporidiosis.

Os recursos genéticos vegetais apresentam um valor real e potencial para a agricultura em razão da sua importância em programas de melhoramento e conservação. Este estudo teve como objetivo principal caracterizar a diversidade genética e química do germoplasma de gengibre do Departamento de Genética da ESALQ/USP, por meio de 18 descritores fenotípicos, 13 combinações de marcadores AFLP e análise da composição química do óleo essencial. O germoplasma foi formado por acessos procedentes de distintos estados brasileiros, além de algúns acessos introduzidos da Colômbia. Durante as coletas, foram entrevistados 34 agricultores de três estados: São Paulo (SP), Espírito Santo (ES) e Paraná (PR), constatando-se que esta espécie é cultivada principalmente por agricultores familiares cuja fonte principal de renda é a agricultura. Na análise da composição química, um total de 61 compostos foram identificados, sendo que os acessos apresentaram variabilidade química segundo a análise de variância. O óleo essencial foi rico em monoterpenos (82,35%), destacando-se geranial (20,41%) e neral (13,36%) como os compostos mais abundantes. Os compostos α-zingibereno, 1,8-cineol, linalol e β-felandreno, foram importantes na análise da diversidade química e, portanto, determinantes no agrupamento baseado no método de ligação completa (LC-VD) que classificou o germoplasma em dois grupos de acessos: cultivares e cultivares locais. Na caracterização agromorfológica, pouca variação foi observada para variáveis qualitativas, enquanto que para variáveis quantitativas houve moderada a baixa variabilidade, embora alguns acessos divergentes foram identificados. A análise de componentes principais explicou 82% da variação total nos primeiros três componentes, sendo que a distribuição dos acessos no gráfico de dispersão foi congruente com os agrupamentos formados pelo método de otimização de Tocher, destacando-se os acessos Gen-18, Gen-24, Gen-65 e Gen-42 como os mais divergentes do germoplasma fenotípicamente. Na caracterização molecular, 13 combinações de primers AFLP geraram, em média, 113,5 locos polimórficos, com uma proporção de 96,85% de polimorfísmo na coleção global. As estimativas de diversidade genética de Nei (Hj), índice de Shannon (I) e número efetivo de alelos (ne), foram superiores nos acessos colombianos (0,501; 0,396 e 1,508, respectivamente), em relação aos acessos brasileiros. A AMOVA mostrou que a maior parte da variação (63%) ocorreu entre os dois países e o índice FST=0,153 corroborou este resultado, indicando alta diferenciação genética entre eles. Os agrupamentos fornecidos pelo Structure e o dendrograma baseado no complemento do coeficiente de Jaccard, foram consistentes entre si e demonstraram que a maioria dos acessos brasileiros são altamente similares, sendo que não há influência da procedência geográfica no padrão dos agrupamentos químicos, fenotípicos e moleculares. A introdução de novos materiais genéticos no Brasil, certamente contribuirá para uma base genética mais ampla deste cultivo. / Plant genetic resources exhibit a true and potential value for agriculture due to their importance in breeding and conservation programs. This study aimed to characterize the genetic and chemistry diversity of ginger germplasm of Genetics Department of the ESALQ/USP, through 18 phenotypic descriptors, 13 AFLP markers combinations and chemical composition analysis of essential oil. The germplasm was combined by accessions coming from diferent Brazilian states, along with some accessions introduced from Colombia. During the collection, 34 farmers were interviewed in three states: São Paulo (SP), Espírito Santo (ES) and Paraná (PR). Ginger is mainly cultivated by small farmers whose main income source is agriculture. In the chemical composition analysis, a total of 61 compounds were identified. The accessions presented chemical variability according to the analysis of variance. The essential oil was rich in monoterpenes (82.35%), being the geranial (20.41%) and the neral (13.36%), both referred to as citral, the most abundant compounds. The α-zingiberene, 1,8-cineole, linalool and β-phellandrene compounds were relevant in the chemical diversity analysis of the accessions, while the dendrogram based on the complete linkage method (LC-VD) classified the germplasm into two groups: landraces and cultivars accessions. In the agro-morphologic characterization, qualitative traits showed little variation, while moderate to low variability was observed for quantitative traits, although some divergent accessions were identified. The principal component analysis explained 82% of the total variation in the first three components, wherein the accessions distribution on the scatter plot was consistent with the groups formed by the Tocher method, with the Gen-18, Gen -24, Gen-65 and Gen-42 accessions as the most divergent ones from the phenotypically germplasm. In the molecular characterization, 13 AFLP markers combinations generated an average of 113.5 polymorphic loci, with a ratio of 96.85% of polymorphism in the overall collection. Estimates of Nei genetic diversity (Hj), Shannon index (I) and alleles effective number (ne) were higher in Colombian accessions (0.501; 0.396 and 1.508, respectively). The AMOVA showed that most of the variation (63%) occurs between the two countries and the FST=0.153 index suportted this result, indicating high genetic differentiation between Brazilian and Colombian accessions. The groupings provided by Structure and the dendrogram based on Jaccard coefficient complement were consistent with each other and showed that Brazilian accessions are genetically similar. In general, there is no influence of the accesses geographic origin in the chemical, phenotypic and molecular grouping pattern. The introduction of new genetic materials in Brazil, will certainly contribute to a broader genetic basis of this species.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Pythium insidiosum is an aquatic oomycete that is the causative agent of pythiosis, an important disease in humans and animals that is prevalent in tropical and subtropical areas. In Brazil it was first reported in 1974, then several cases this disease has been reported throughout the country. The failure in the antifungal therapy combined with cases unresponsive to immunotherapy existing, lead to molecular studies in order to investigate possible genetic variations among Brazilian isolates, and this may be able to contribute on the research for the improvement of immunotherapy available. Thus, this study aimed to evaluate the genetic diversity of thirty P. insidiosum isolates from different regions of Brazil, and compare all of them with isolates from Thailand, one isolate from Central America and another isolate from North America, by sequencing and the analysis of genomic DNA regions corresponding to cytochrome c oxidase (COX II) and ITS1, 5.8S rRNA and ITS2 rDNA (ITS). The analyses of nucleotide sequences of both regions were carried out, individually and in combination, using the following methods: Maximum parsimony (MP); Neighbor-joining (NJ); Maximum likelihood (ML); and Bayesian analysis (BA). Our data demonstrated all of P. insidiosum isolates as monophyletic in relation to the other Pythium species. Analises of COX II gene sequences subdivided P. insidiosum isolates into three groups, whose arrangement provides the Thai isolates as paraphyletic in relation to the Brazilian isolates. The molecular analyses performed in this study suggest an evolutionary proximity among all of American isolates, including the Brazilian, from Costa Rica and from the United States, that were grouped in a single group. COX II gene network analysis showed signs of a recent expansion of P. insidosum isolates, probably originated from the Asiatic to America continent. By analysis of COX II gene demonstrated the highest levels of genetic variability among P. insidiosum isolates studied in here, additionally, the highest levels of phylogenetic information were shown, when it was compared to the ITS region analysis. Nevertheless, both genetic markers selected for this study proved to be entirely congruent in the phylogenetic relations among Brazilian isolates of P. insidiosum, since clustered all of them into a single monophyletic group which did not shown to have genetic variability. The results indicate that the strain used in the production of the immunotherapic - Pitium-Vac ® - is representative of the Brazilian isolates of P. insidiosum. / O Pythium insidiosum é um oomiceto aquático causador da pitiose, uma importante enfermidade em humanos e animais, sendo prevalente em áreas tropicais e subtropicais. No Brasil foi relatada pela primeira vez em 1974. Desde então vários casos desta enfermidade tem sido descritos por todo o país. Os insucessos de terapias antifúngicas aliados aos casos não responsivos à imunoterapia existente impulsionam estudos moleculares a fim de investigar possíveis variações genéticas entre os isolados brasileiros de forma a contribuir nas pesquisas para a melhoria do imunoterápico disponível. Assim, o presente estudo teve por objetivo avaliar a diversidade genética de 30 isolados de P. insidiosum provenientes de diferentes regiões do Brasil, bem como compará-los com isolados tailandeses, um isolado da América Central e outro isolado da América do Norte através do sequenciamento e das análises das regiões do DNA genômico correspondentes à citocromo c oxidase (COX II) e ITS1, 5.8S rRNA e ITS2 do rDNA (ITS). As análises das sequências de nucleotídeos de ambas as regiões foram realizadas, individualmente e em combinação, utilizando as seguintes metodologias: máxima parcimônia (Maximum parsimony, MP); Neighbor-joining (NJ); máxima verossimilhança (Maximum likelihood, ML); e análise Bayesiana (Bayesian analysis, BA). Os dados demonstraram que todos os isolados de P. insidiosum são monofiléticos em relação às outras espécies de Pythium. A análise das sequências do gene COX II subdividiu os isolados de P. insidiosum em três grupos, cuja disposição demonstra os isolados tailandeses como parafilético em relação aos isolados brasileiros. As análises moleculares realizadas neste estudo sugerem uma proximidade evolutiva entre todos os isolados americanos, incluindo os brasileiros, da Costa Rica e dos Estados Unidos, os quais foram agrupados juntos em um único grupo. Na análise de network do gene COX II os resultados apresentaram sinais de uma recente expansão dos isolados de P. insidosum para a América, provavelmente oriundos do continente asiático. Pela análise do gene COX II foi possível evidenciar os maiores níveis de variabilidade genética entre os isolados de P. insidiosum avaliados, além disso, foram demonstrados os maiores níveis de informação filogenética, quando comparada à análise da região ITS. Contudo, os dois marcadores genéticos selecionados para este estudo revelaram-se inteiramente congruentes nas relações filogenéticas entre os isolados brasileiros de P. insidiosum, reunindo-os em um único grupo monofilético o qual não demonstrou haver variabilidade genética. Os resultados obtidos indicam que a cepa utilizada na produção do imunoterápico Pitium-Vac ® é representativa dos isolados brasileiros de P. insidiosum.

Não consta resumo na publicação. / The α-amylase inhibitor from Phaseolus vulgaris is a glucoprotein with a Molecular Weight of 53,000 daltons and an isoelectric point of 4.35. It can be dissociated by SDS or guanidin in three subunities having molecular weight of 17,500, 16,000 and 13,500. The molecule has 400 amino acid residues and no disulfide brigde. The C and N terminal amino acid are respectively: leucine and tyrosine and threonine, alanine, and glutamic acid. It is resistent to proteolysis in the native state.

Thesis (PhD)--University of Stellenbosch, 2011. / ENGLISH ABSTRACT: Background: Human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) viral protein R (Vpr) is an accessory protein that interacts with a number of host cellular and other viral proteins. Vpr exerts several functions such as induction of apoptosis, induction of cell cycle G2 arrest, modulation of gene expression, and suppression of immune activation. The functionality of subtype C Vpr, especially South African strains, has not been studied. The aim of this study was to describe the diversity of South African HIV-1 subtype C vpr genes and to investigate selected functions of these Vpr proteins. Methodology: The HIV-1 vpr region of 58 strains was amplified, sequenced, and subtyped using phylogenetic analysis. Fragments containing natural mutations were cloned in mammalian expression vectors. A consensus subtype C vpr gene was constructed and site-directed mutagenesis was used to induce mutations in postions in which no natural mutations have been described. The functionality of all constructs was compared with the wild-type subtype B Vpr, by transfecting human 293T cell line to investigate subcellular localization, induction of apoptosis and cell cycle G2 arrest. The modulation of genes expressed in the induction of apoptosis using TaqMan Low density arrays (TLDA) was also investigated. Results: Phylogenetic analysis characterized 54 strains as HIV-1 subtype C and 4 strains as HIV-1 subtype B. The overall amino acid sequence of Vpr was conserved including motifs FPRPWL and TYGDTW, but the C-terminal was more variable. The following mutations were constructed using site-directed mutagenesis: P14I, W18C, Y47N, Q65H and Q88S. Subtype B and all natural mutants of subtype C Vpr localized to the nucleus but the W18C mutation disturbed the nuclear localization of Vpr. The cell cycle G2 arrest activity of all the mutants, as well as consensus-C, was lower than that of subtype B Vpr. All the natural mutants of subtype C Vpr induced cell cycle G2 arrest in 54.0-66.3% of the cells, while subtype B Vpr induced cell cycle G2 arrest in 71.5% of the cells. Subtype B and the natural mutant Vpr proteins induced apoptosis in a similar manner, ranging from 95.3-98.6% of transfected cells. However, an artificially designed Vpr protein containing the consensus sequences of subtype C Vpr indicated a reduced ability to induce apoptosis. While consensus-C Vpr induced apoptosis in only 82.0% of the transfected cells, the artificial mutants of Vpr induced apoptosis in 88.4 to 96.2% of the cells. The induction of apoptosis associated gene expression was similar for all constructs, indicated that apoptosis was efficiently induced through the intrinsic pathway by the mutants. Conclusion: This study indicated that both HIV-1 subtype B and C Vpr display a similar ability for nuclear localization and apoptosis induction. The induction of cell cycle G2 arrest by HIV-1 subtype B Vpr may be more robust than many subtype C Vpr proteins. The natural mutations studied in the isolates did not disturb the functions of subtype C Vpr and in some cases even potentiated the protein to induce apoptosis. Naturally occurring mutations in HIV-1 Vpr cannot be regarded as defective, since enhanced functionality would be more indicative of an adaptive role. The increased potency of the mutated Vpr proteins suggests that Vpr may increase the pathogenicity of HIV-1 by adapting apoptotic enhancing mutations. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Agtergrond: Die virus protein R (Vpr) van Menslike Immuungebrek Virus tipe 1 (MIV-1) is ‘n bykomstige protein wat met ‘n aantal sellulêre proteine van die gasheer en ander virus proteine in wisselwerking tree. Vpr het 'n invloed op verskeie funksies onder andere die induksie van apoptose, die induksie van selsiklus G2 staking, modulering van geen uitdrukking en onderdrukking van immuun aktivering. Die funksionaliteit van subtipe C Vpr, en veral die van Suid-Afrikaanse stamme, is nie beskryf nie. Die doelwit van die studie was om die diversiteit van Suid Afrikaanse MIV-1 subtipe C vpr gene te beskryf en ook om selektiewe funksies van die Vpr proteine te ondersoek Metodiek: Die MIV-1 vpr streek van 58 stamme is vermeerder, die DNA volgordes is bepaal en die stamme is gesubtipeer deur filogenetiese analise. Fragmente met natuurlike mutasies is in ekspressie vektore gekloon. ‘n Konsensus subtipe C Vpr geen is ontwerp en mutasies in posisies waar geen natuurlike mutasies beskryf is nie, is ontwerp deur mutagenese. Die funksionaliteit van die konstrukte is met die wilde tipe subtype B vergelyk deur 293T sellyn te transfekteer en te ondersoek vir subsellulêre lokalisering, induksie van apoptose, en G2 selsiklus stilstand. Die modulering van geen uitdrukking in die induksie van apoptose is deur TLDA ondersoek. Resultate: Filogenetiese analise het 54 stamme as HIV-1 subtipe C geklassifiseer en 4 stamme as subtype B. Die Vpr aminosuur volgordes was konstant insluitend die FPRPWL en TYGDTW motiewe, maar die C-terminaal was meer variëerbaar. Deur mutagenese is die volgende mutasies ontwerp: P14I, W18C, Y47N, Q65H and Q88S. Subtipe B en al die natuurlike mutante van subtipe C het in die selkern gelokaliseer, maar die W18C mutasie het die lokalisasie versteur. Die G2 selsiklus stilstand van alle mutante en konsensus C was laer as die van subtype B. Al die natuurlike subtipe C mutante het G2 selsiklus tot stilstand gebring in 54.0-66.3% van die selle, terwyl subtype B selsiklus tot stilstand gebring het in 71.5% van die selle. Subtipe B en die natuurlike Vpr mutante het apoptose op ‘n soortgelyke wyse geinduseer, wat wissel tussen 95.3-98.6% van getransfekteerde selle. Die protein met die kunsmatig ontwerpte konsensus C volgorde het egter ‘n verlaagde vermoë gehad om apoptose te induseer. Die konsensus subtipe C het apoptose in 82.0% van getransfekteerde selle geinduseer en die kunsmatige mutante in 88.4 – 96.2% van die selle. Die induksie van die apoptose verwante geen ekspressie deur die mutante was soortgelyk as die van konsensus C en subtipe B Vpr wat ’n aangeduiding is dat apoptose effektief veroorsaak is deur die intrinsieke roete. Gevolgtrekking: Hierdie studie het aangetoon dat kern lokalisering en apoptose op ‘n soortgelyke wyse by beide MIV-1 subtipe B en C Vpr plaasvind. Die induksie van selsiklus G2 stilstand deur MIV-1 subtipe B Vpr is egter meer robuust as baie van die subtipe C Vpr proteïene. Natuurlike mutasies in MIV-1 Vpr kan nie as gebrekkig beskou word nie, aangesien beter funksionaliteit 'n aanduiding is vandie aanpasbare rol. Die verhoogde krag van die gemuteerde Vpr proteïen dui daarop dat Vpr die patogenisiteit van MIV-1 kan verbeter deur die aanpassing van mutasies.

Le système de sécrétion de type II (T2SS) est largement exploité par les bactéries à Gram négatif pour sécréter divers facteurs de virulence depuis le périplasme vers le milieu extra-cellulaire. La bactérie phytopathogène Dickeya dadanti (ex. Erwinia chrysanthemi) utilise ce système, appelé Out, pour la sécrétion de pectinases responsable de la maladie de la pourriture molle chez de nombreuses plantes. Les deux composants essentiels du système Out, la protéine de membrane interne OutC et la sécrétine OutD, formant un pore dans la membrane externe, sont impliqués dans la spécificité de sécrétion. L'interaction entre OutC et OutD pourrait assurer l’intégrité structurelle et fonctionnelle du système de sécrétion en reliant les deux membranes. Nous avons entrepris une étude structure-fonction de ces deux composants afin d’identifier et caractériser leurs sites d’interaction et de mieux comprendre leurs rôles. Nous avons appliqué une approche intégrative impliquant une analyse in vivo par cystéine-scanning et pontage disulfure, une analyse in vitro par GST pull down et une analyse structurale d’OutC et OutD et de leurs interactions par RMN. Nos résultats indiquent la présence d'au moins trois sites d'interaction entre les régions périplasmiques d’OutC et d’OutD et suggèrent que ces interactions s’établissent par un mécanisme d’addition des brins β. Nous avons démontré qu’un site situé sur le domaine HR d’OutC pouvait interagir avec deux sites distincts d’OutD suggérant un mode d’interaction alternatif. La présence d’exoprotéines et/ou des composants de membrane interne du système OutE-L-M, modifie différemment l’affinité de ces trois sites d'interaction entre OutC et OutD. Nous proposons que ces interactions alternatives entre divers sites d’OutC et OutD pourraient refléter une succession d’étapes fonctionnelles lors du processus de sécrétion. Pour étudier le mécanisme d’adressage et d’assemblage de la sécrétine OutD dans la membrane externe, nous avons exploité les interactions entre OutD et deux composants auxiliaires du T2SS, la protéine de la membrane interne OutB et la lipoprotéine de la membrane externe OutS. Nous avons montré une interaction directe entre le domaine périplasmique d’OutB et le domaine N0 d’OutD. Une analyse structure-fonction du complexe OutS-OutD a révélé que la pilotine OutS interagit fortement avec 18 résidus à l’extrémité C-terminale de la sécrétine, entraînant la structuration sous forme hélicoïdale de cette région initialement non structurée. Ce travail nous permet de mieux comprendre le mécanisme d’assemblage et de fonctionnement du système de sécrétion de type II. / The type II secretion system (T2SS) is widely exploited by Gram-negative bacteria to secrete diverse virulence factors from the periplasm into the extra-cellular milieu. The phytopathogenic bacterium Dickeya dadanti (ex. Erwinia chrysanthemi) uses this system, named Out, to secrete several cell-wall degrading enzymes that cause soft-rot disease of many plants. The two core components of the Out system, the inner membrane protein OutC and the secretin OutD, which forms a secretion pore in the outer membrane, are involved in secretion specificity. The interaction between OutC and OutD could assure the structural and functional integrity of the secretion system by connecting the two membranes. To understand structure-function relationships between these two components and characterize their interaction sites, we applied an integrative approach involving in vivo cysteine scanning and disulfide cross-linking analysis, truncation analysis of OutC and OutD combined with in vitro GST pull-down, and structural analysis of these proteins and of their interactions by NMR. Our results indicate the presence of at least three interacting sites between the periplasmic regions of OutC and OutD and suggest a β-strand addition mechanism for these interactions. We demonstrated that one site of the HR domain of OutC can interact with two distinct sites of OutD suggesting an alternative mode of their interactions. The presence of exoproteins or/and the inner membrane components of the system OutE-L-M differently alters the affinity of the three OutC-OutD interacting sites. We suggest that successive interactions between these distinct regions of OutC and OutD may have functional importance in switching the secretion machinery between different functional states. To study the mechanism of the targeting and assembly of the secretin OutD into the outer membrane, we exploited the interactions between OutD and two auxiliary proteins, i.e., the inner membrane protein OutB and the outer membrane lipoprotein OutS. We showed a direct interaction between the periplasmic domain of OutB and the N0 domain of OutD. Structure-function analysis of OutS-OutD complex shows that the pilotin OutS binds tightly to 18 residues close to the C-terminus of the secretin subunit causing this unstructured region to become helical on forming the complex. This work allows us to better understand the assembly and function mechanism of the type II secretion system.