Diversas espécies de mosquitos do gênero Culex Linnaeus são vetores de nematóides que causam filariose linfática (Wuchereria bancrofti) e de vários arbovírus, incluindo o Vírus do Nilo Ocidental (VNO) que causa encefelites em animais e humanos. Embora seja o maior gênero da família Culicidae, com 763 espécies conhecidas, pouco se sabe sobre a taxonomia e as relações filogenéticas do grupo. Considerando-se a grande diversidade de espécies do gênero Culex, as dificuldades para a identificação morfológica, devidas principalmente ao fato das fêmeas serem morfologicamente muito similares, o presente trabalho teve como objetivos: (1) Solucionar problemas relacionados à nomenclatura; (2) Estimar as relações filogenéticas entre espécies de diferentes subgêneros; (3) Examinar o monofiletismo de subgêneros da Região Neotropical; (4) Estimar as relações evolutivas entre subgêneros neotropicais; (5) Estimar a posição filogenética do gênero Lutzia em relação à Culex; (6) Discutir sobre a utilização do gene citocromo c oxidase da subunidade I (COI) para o gênero Culex. Foram analisadas sequências correspondentes a um fragmento de 478 pares de bases do gene COI de 36 indivíduos pertencentes a 16 espécies do gênero Culex. Foram avaliadas espécies de quatro subgêneros, Culex, Phenacomyia, Melanoconion e Microculex e uma espécie do gênero Lutzia. As sequências do gene COI foram comparadas através das análises de Máxima Parcimônia, Máxima Verossimilhança e Bayesiana. Os resultados das análises das sequências de COI, utilizando ao modelo de Kimura 2-parâmetros, de Culex dolosus, Culex mollis e Culex imitator, demonstram a presença de divergências intraespecíficas altas (3,1%, 2,3% e 3,5%, respectivamente). Os valores do modelo Kimura 2-parâmetros indicam que esses taxa podem representar complexos de espécies. As topologias de MV, MP e Bayesiana mostraram que tanto o gênero Culex como o subgênero Culex são parafiléticos, pois o primeiro não inclui o gênero Lutzia e o segundo exclui o Phenacomyia. Os resultados indicam que Lutzia é subgênero de Culex e Phenacomyia um grupo monofilético do subgênero Culex. O marcador molecular COI foi de fácil utilização e análise, provando ser ferramenta útil para estudos filogenéticos e para a taxonomia molecular de Culex / Species of the genus Culex Linnaeus mosquitoes have been pointed out as the main vectors of lymphatic filariases. Furthermore, they are important vectors of encephalitis across the world, including the West Nile Virus. Although being the major genus in Culicidae family, with 763 valid species, Culex, in a taxonomic and phylogenetic sense, is one of the least known. Considering the great diversity of species of mosquitoes in this genus, and the fact that females of several species are vary similar morphologically, the present study aimed to: (1) Solve problems related to nomenclature (2) estimate the phylogenetic relationships of species used in the work; (3) examine the monophyly of subgenera of the Neotropical Region; (4) estimate the evolutionary relationships between neotropical subgenera; (5) estimate the phylogenetic position of the genus Lutzia in the Culex, (6) discuss the use of the gene cytochrome c oxidase subunit I (COI) to the genus Culex. We analyzed sequences corresponding to a fragment of 478 base pairs of the COI gene of 36 individuals belonging to 16 species of the genus Culex. Species were evaluated in four subgenera, Culex, Phenacomyia, Melanoconion and Microculex and one species of the genus Lutzia. The COI gene sequences were compared using analysis of Maximum Parsimony, Maximum Likelihood and Bayesian. The results of the analysis of the COI sequences, used the model of Kimura 2-parameters of Culex dolosus, Culex mollis and Culex imitator, demonstrate the presence of high intraspecific divergence (3.1%, 2.3% and 3.5% respectively). These values indicate that these taxa may represent complexes of species. The topologies of ML, MP and Bayesian showed that both genus Culex as subgenus Culex are paraphyletic because the first does not include the genus Lutzia and the second excludes the Phenacomyia subgenus. The results indicate that Lutzia is a subgenus of Culex and Phenacomyia is a monophyletic group of subgenus Culex. The molecular marker COI was easy to use and analyzing, proving to be useful tool for phylogenetic studies and the molecular taxonomy of Culex

Diversas espécies de mosquitos do gênero Culex Linnaeus são vetores de nematóides que causam filariose linfática (Wuchereria bancrofti) e de vários arbovírus, incluindo o Vírus do Nilo Ocidental (VNO) que causa encefelites em animais e humanos. Embora seja o maior gênero da família Culicidae, com 763 espécies conhecidas, pouco se sabe sobre a taxonomia e as relações filogenéticas do grupo. Considerando-se a grande diversidade de espécies do gênero Culex, as dificuldades para a identificação morfológica, devidas principalmente ao fato das fêmeas serem morfologicamente muito similares, o presente trabalho teve como objetivos: (1) Solucionar problemas relacionados à nomenclatura; (2) Estimar as relações filogenéticas entre espécies de diferentes subgêneros; (3) Examinar o monofiletismo de subgêneros da Região Neotropical; (4) Estimar as relações evolutivas entre subgêneros neotropicais; (5) Estimar a posição filogenética do gênero Lutzia em relação à Culex; (6) Discutir sobre a utilização do gene citocromo c oxidase da subunidade I (COI) para o gênero Culex. Foram analisadas sequências correspondentes a um fragmento de 478 pares de bases do gene COI de 36 indivíduos pertencentes a 16 espécies do gênero Culex. Foram avaliadas espécies de quatro subgêneros, Culex, Phenacomyia, Melanoconion e Microculex e uma espécie do gênero Lutzia. As sequências do gene COI foram comparadas através das análises de Máxima Parcimônia, Máxima Verossimilhança e Bayesiana. Os resultados das análises das sequências de COI, utilizando ao modelo de Kimura 2-parâmetros, de Culex dolosus, Culex mollis e Culex imitator, demonstram a presença de divergências intraespecíficas altas (3,1%, 2,3% e 3,5%, respectivamente). Os valores do modelo Kimura 2-parâmetros indicam que esses taxa podem representar complexos de espécies. As topologias de MV, MP e Bayesiana mostraram que tanto o gênero Culex como o subgênero Culex são parafiléticos, pois o primeiro não inclui o gênero Lutzia e o segundo exclui o Phenacomyia. Os resultados indicam que Lutzia é subgênero de Culex e Phenacomyia um grupo monofilético do subgênero Culex. O marcador molecular COI foi de fácil utilização e análise, provando ser ferramenta útil para estudos filogenéticos e para a taxonomia molecular de Culex / Species of the genus Culex Linnaeus mosquitoes have been pointed out as the main vectors of lymphatic filariases. Furthermore, they are important vectors of encephalitis across the world, including the West Nile Virus. Although being the major genus in Culicidae family, with 763 valid species, Culex, in a taxonomic and phylogenetic sense, is one of the least known. Considering the great diversity of species of mosquitoes in this genus, and the fact that females of several species are vary similar morphologically, the present study aimed to: (1) Solve problems related to nomenclature (2) estimate the phylogenetic relationships of species used in the work; (3) examine the monophyly of subgenera of the Neotropical Region; (4) estimate the evolutionary relationships between neotropical subgenera; (5) estimate the phylogenetic position of the genus Lutzia in the Culex, (6) discuss the use of the gene cytochrome c oxidase subunit I (COI) to the genus Culex. We analyzed sequences corresponding to a fragment of 478 base pairs of the COI gene of 36 individuals belonging to 16 species of the genus Culex. Species were evaluated in four subgenera, Culex, Phenacomyia, Melanoconion and Microculex and one species of the genus Lutzia. The COI gene sequences were compared using analysis of Maximum Parsimony, Maximum Likelihood and Bayesian. The results of the analysis of the COI sequences, used the model of Kimura 2-parameters of Culex dolosus, Culex mollis and Culex imitator, demonstrate the presence of high intraspecific divergence (3.1%, 2.3% and 3.5% respectively). These values indicate that these taxa may represent complexes of species. The topologies of ML, MP and Bayesian showed that both genus Culex as subgenus Culex are paraphyletic because the first does not include the genus Lutzia and the second excludes the Phenacomyia subgenus. The results indicate that Lutzia is a subgenus of Culex and Phenacomyia is a monophyletic group of subgenus Culex. The molecular marker COI was easy to use and analyzing, proving to be useful tool for phylogenetic studies and the molecular taxonomy of Culex

Considerando-se a semelhança morfológica e ocorrência simpátrica de Anastrepha striata Schiner e Anastrepha bistrigata Bezzi, este trabalho propôs identificar formas para melhor caracterizá-las através de análises morfométricas do acúleo e asas de populações simpátricas e alopátricas dessas espécies, e molecular, por meio da análise de seqüências parciais do gene da citocromo oxidase I (COI). O trabalho também teve por objetivo desenvolver iniciadores espécie-específicos que possam vir a ser utilizados em estudos ecológicos em regiões em que ambas as espécies ocorram simpatricamente. As populações analisadas A. striata (seis populações) e A. bistrigata (duas populações) foram provenientes de diferentes regiões do Brasil, Colômbia e Bolívia. Para os estudos morfométricos, os acúleos e asas foram montados em lâminas para captura e análise de imagens com auxílio de câmera fotográfica acoplada ao microscópio estereoscópico, utilizando-se de software apropriado. Foram traçados e mensurados oito segmentos no acúleo e 16 na asa direita de cada indivíduo, obtendo-se assim as medidas nas quais se basearam as análises. Nos estudos moleculares, os produtos de amplificação obtidos para a COI foram seqüenciados e analisados para o estudo da caracterização molecular das diferentes populações desses insetos e desenvolvimento de iniciadores espécie-específicos. Os resultados indicam a existência clara de distinção morfométrica entre as duas espécies e confirmaram as identificações baseadas na largura e comprimento do acúleo. Os dados morfométricos mostraram também a ausência de padrões geográficos distintos entre as populações de A. striata e A. bistrigata. A. striata apresentou maior variação morfométrica entre suas populações quando comparada à diferenciação encontrada para A.bistrigata. Nas duas espécies, populações encontradas em maiores altitudes apresentaram maiores dimensões. A análise de nucleotídeos da seqüência da COI obtida para as populações de A. striata em questão indicou a ocorrência de alta similaridade entre as mesmas. As análises realizadas também indicaram que a divergência genética encontrada no fragmento da COI analisado para as diferentes populações de A. striata não permitiu o agrupamento de acordo com a distribuição geográfica dessas populações. A análise do fragmento do gene da COI permitiu o desenvolvimento de iniciadores com divergência suficiente entre as espécies em questão para permitir a amplificação de porção específica do gene da COI, que possibilita a diferenciação entre as mesmas. Os iniciadores propostos reúnem características que permitem a sua utilização em reações de PCR multiplex para a diferenciação entre espécimes de ambas as espécies. / Because of the fact that Anastrepha striata Schiner and Anastrepha bistrigata Bezzi are very similar morphologically and may also occur sympatrically, this study aimed to propose different ways to characterize them by using wing and aculeus morphometry, and mitochondrial DNA sequencing. This work also aimed to develop species-specific primers to allow for the differentiation between both species in sympatric areas. Six A. striata and two A. bistrigata populations were obtained from different regions from Brazil, Colombia and Bolivia. Specimens from different populations had their aculeus and wings removed and slide mounted for image acquisition under a stereomicroscope and morphometric analysis. Data collection for morphometry were taken for each specimen on eight segments of the aculeus and on 16 of the right wing. The molecular characterization consisted of the sequencing and analysis of a fragment of the cytochrome oxidase I (COI) gene, and the development of species-specific primers. Morphometry did not indicate any consistent variation to allow for geographical characterization of different populations, but indicated A. striata and A. bistrigata are consistently different morphologically. Populations of either species from higher altitudes were larger than the ones at lower altitudes, and A. striata displayed a much higher intraespecific variation in morphology than A.bistrigata. COI nucleotide sequences for A. striata were very similar among the populations studied, and the molecular analysis did not yield groups that were related geographically. The COI analysis allowed the development of a set of species-specific primers that were divergent enough to allow for the discrimination of A. striata and A. bistrigata in multiplex PCR reactions.

Parasitic wasps constitute one of the last remaining frontiers in the charting of animal diversity. The Braconidae is the second most species-rich family of parasitic wasps; the world fauna has been estimated at 40 000 species and the Swedish fauna is believed to include a little more than 2 000 species, 1 200 of which are currently documented. This thesis is a contribution to the rapidly increasing knowledge of braconid diversity. In paper I, a new gregarious parasitoid, Meteorus acerbiavorus sp. nov. (Braconidae: Eupohrinae), is described from specimens reared from the cocoons of the butterfly Acerbia alpina (Quensel) (Lepidoptera, Arctiidae) in northwestern Finnish Lapland. Based on a molecular phylogenetic analysis, the new species is shown to belong to the M. rubens species group. In the second paper, the Western Palearctic fauna of the tribe is revised, seven new species are described and a key to the Western Palearctic species is presented. Two molecular markers, 28S and COI, are used to study phylogenetic relationships in the tribe. The molecular results showed that the Meteorini fall into four well supported clades. The results also reveal a considerable cryptic species diversity. The third paper deals with distributional, phenological and in many cases rearing data from nearly 2 500 specimens (44 species) of the Meteorini in the collection of the National Museums of Scotland (NMS), Edinburgh. Patterns in the breadth of host ranges are discussed in relation to a reiterated speciation hypothesis. Paper IV examines the phylogenetic relationships of the entire subfamily Euphorinae based upon four gene regions (18S, CAD, 28S D2, and COI). A revised classification of the Euphorinae is proposed that recognizes 55 genera and 14 tribes. Our study shows that early members of the Euphorinae were parasitoids of coleopteran larvae, with a host shift to larval Lepidoptera, adult or immature hosts in the Hemiptera, Hymenoptera, Neuroptera, Orthoptera and Psocoptera. / <p>At the time of the doctoral defense, the following papers were unpublished and had a status as follows: Paper 3: In press. Paper 4: Manuscript.</p>

Considerando-se a semelhança morfológica e ocorrência simpátrica de Anastrepha striata Schiner e Anastrepha bistrigata Bezzi, este trabalho propôs identificar formas para melhor caracterizá-las através de análises morfométricas do acúleo e asas de populações simpátricas e alopátricas dessas espécies, e molecular, por meio da análise de seqüências parciais do gene da citocromo oxidase I (COI). O trabalho também teve por objetivo desenvolver iniciadores espécie-específicos que possam vir a ser utilizados em estudos ecológicos em regiões em que ambas as espécies ocorram simpatricamente. As populações analisadas A. striata (seis populações) e A. bistrigata (duas populações) foram provenientes de diferentes regiões do Brasil, Colômbia e Bolívia. Para os estudos morfométricos, os acúleos e asas foram montados em lâminas para captura e análise de imagens com auxílio de câmera fotográfica acoplada ao microscópio estereoscópico, utilizando-se de software apropriado. Foram traçados e mensurados oito segmentos no acúleo e 16 na asa direita de cada indivíduo, obtendo-se assim as medidas nas quais se basearam as análises. Nos estudos moleculares, os produtos de amplificação obtidos para a COI foram seqüenciados e analisados para o estudo da caracterização molecular das diferentes populações desses insetos e desenvolvimento de iniciadores espécie-específicos. Os resultados indicam a existência clara de distinção morfométrica entre as duas espécies e confirmaram as identificações baseadas na largura e comprimento do acúleo. Os dados morfométricos mostraram também a ausência de padrões geográficos distintos entre as populações de A. striata e A. bistrigata. A. striata apresentou maior variação morfométrica entre suas populações quando comparada à diferenciação encontrada para A.bistrigata. Nas duas espécies, populações encontradas em maiores altitudes apresentaram maiores dimensões. A análise de nucleotídeos da seqüência da COI obtida para as populações de A. striata em questão indicou a ocorrência de alta similaridade entre as mesmas. As análises realizadas também indicaram que a divergência genética encontrada no fragmento da COI analisado para as diferentes populações de A. striata não permitiu o agrupamento de acordo com a distribuição geográfica dessas populações. A análise do fragmento do gene da COI permitiu o desenvolvimento de iniciadores com divergência suficiente entre as espécies em questão para permitir a amplificação de porção específica do gene da COI, que possibilita a diferenciação entre as mesmas. Os iniciadores propostos reúnem características que permitem a sua utilização em reações de PCR multiplex para a diferenciação entre espécimes de ambas as espécies. / Because of the fact that Anastrepha striata Schiner and Anastrepha bistrigata Bezzi are very similar morphologically and may also occur sympatrically, this study aimed to propose different ways to characterize them by using wing and aculeus morphometry, and mitochondrial DNA sequencing. This work also aimed to develop species-specific primers to allow for the differentiation between both species in sympatric areas. Six A. striata and two A. bistrigata populations were obtained from different regions from Brazil, Colombia and Bolivia. Specimens from different populations had their aculeus and wings removed and slide mounted for image acquisition under a stereomicroscope and morphometric analysis. Data collection for morphometry were taken for each specimen on eight segments of the aculeus and on 16 of the right wing. The molecular characterization consisted of the sequencing and analysis of a fragment of the cytochrome oxidase I (COI) gene, and the development of species-specific primers. Morphometry did not indicate any consistent variation to allow for geographical characterization of different populations, but indicated A. striata and A. bistrigata are consistently different morphologically. Populations of either species from higher altitudes were larger than the ones at lower altitudes, and A. striata displayed a much higher intraespecific variation in morphology than A.bistrigata. COI nucleotide sequences for A. striata were very similar among the populations studied, and the molecular analysis did not yield groups that were related geographically. The COI analysis allowed the development of a set of species-specific primers that were divergent enough to allow for the discrimination of A. striata and A. bistrigata in multiplex PCR reactions.

Submitted by Natalia de Souza Gonçalves (natalia.goncalves@ufpe.br) on 2016-09-23T12:27:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Bárbara - Dissertação (1).pdf: 1256778 bytes, checksum: f7860c2ccf9b24ebb97f4ef0f9969fa5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T12:27:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Bárbara - Dissertação (1).pdf: 1256778 bytes, checksum: f7860c2ccf9b24ebb97f4ef0f9969fa5 (MD5) Previous issue date: 2016-03-11 / CNPq / A Entomologia Forense é a aplicação de insetos, ácaros e outros artrópodes em investigações criminais. Na Medicina Legal, sua principal aplicação é na elucidação de crimes violentos. Para tanto, faz-se necessária a correta identificação das espécies, o que, por muitas vezes é uma tarefa difícil, principalmente na fase larval por apresentarem poucas diferenças morfológicas. Tendo em vista esta dificuldade para identificação, o presente trabalho objetivou identificar através de técnicas de biologia molecular espécimes imaturos de dípteros com interesse forense. Foram coletados dípteros imaturos em dez cadáveres decompostos recém-admitidos aos Serviços de Medicina Legal dos estados da Paraíba e Pernambuco. O DNA foi isolado a partir da técnica de extração orgânica. Em seguida, foram realizadas reações de amplificação e sequenciamento de um segmento do gene citocromo B. As sequências foram identificadas através da busca por homologia contra sequências depositadas no GenBank a partir do BLASTn; os grupos monofiléticos foram agrupados através do modelo K2P, conduzidos no programa MEGA e a diversidade genética estimada no DNAsp. Por meio das análises foi possível identificar seis espécies pertencentes a três famílias, estando a espécie Chrysomya albiceps presente em seis cadáveres decompostos; as análises de diversidade genética para C. albiceps revelaram baixo polimorfismo, propondo ausência de barreiras genéticas entre as populações. Conclui-se que o marcador é eficiente para a identificação de espécies, no entanto para diversidade genética faz-se necessária a utilização de marcadores alternativos. / Forensic Entomology is the application of insects, mites and other arthropods in criminal investigations. In Legal Medicine, its main application is in the elucidation of violent crimes. Therefore, the correct identification of the species is needed, which in is often a difficult task, especially in the larval stage when they have little morphological differences. In view of this difficulty in identification, this study aimed to identify, by molecular biology techniques, immature specimens of Diptera with forensic interest. Were collected immature Diptera in ten decomposing corpses newly admitted to the Legal Medicine Services of the states of Paraiba and Pernambuco. DNA was isolated from the organic extraction method with phenol-chloroform. Then, were performed amplification and sequencing reactions in a segment of the cytochrome B gene. The sequences were identified by homology search against sequences deposited in GenBank throught BLASTn; the monophyletic groups were grouped by the K2P model, conducted in the MEGA program and the genetic diversity estimated in DNAsp. Through the analysis was possible to identify six species belonging to three families, being the kind Chrysomya albiceps present in six decomposing corpses; the analysis of genetic diversity for C. albiceps showed low polymorphism, suggesting the absence of genetic barriers between populations. It concludes that the marker is effective for identifying species, however for genetic diversity is necessary the use of alternative markers.

Orientador: Antonia Cecilia Zacagnini Amaral / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T01:09:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Quast_MonicaPaiva_D.pdf: 2160555 bytes, checksum: a8f9e004b6d58d12222f57e63c865d89 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Espécies são unidades fundamentais da biologia e sua identificação é essencial para a pesquisa nos mais diversos campos. Esta tarefa, no entanto, é dificultada por limites interespecíficos naturalmente mal definidos, especialmente em ambientes marinhos, onde complexos de espécies crípticas são comuns. Assim, a delimitação de espécies tem recebido grande atenção nos últimos anos e técnicas moleculares têm se mostrado de grande importância para a questão. Corbula (Bivalvia: Corbulidae) é um gênero frequente e ecologicamente importante em comunidades bentônicas marinhas de sublitoral. A taxonomia do grupo é bastante confusa, em parte devido à plasticidade fenotípica das conchas que dificulta o estabelecimento de limites morfológicos entre as espécies. O presente estudo teve como objetivo estudar, com base em sequências de dois marcadores moleculares (COI e 16S), os limites entre seis espécies de Corbula morfologicamente identificadas da costa sudeste e sul do Brasil, de forma a testar a delimitação morfológica. Como se trata de espécies predominantemente de sublitoral, o material analisado encontrava-se preservado em álcool, havendo sido fixado em formol. Dessa forma, fez-se necessário o desenvolvimento de protocolos específicos de extração e amplificação. Uma combinação de extração orgânica com adsorção em sílica mostrou-se o melhor método de extração de DNA total. Para as reações de amplificação, a utilização de nested PCR produziu resultados superiores à PCR direta. As análises de delimitação utilizaram quatro métodos diferentes, dois baseados em árvores (GMYC e Brownie) e dois não (regra das 4x e ABGD). Os resultados divergiram entre métodos e marcadores, mas a combinação das diferentes linhas de evidência permitiu corroborar a delimitação morfológica de três espécies (Corbula caribaea, Corbula tryoni e Corbula lyoni). Os indivíduos identificados como Corbula patagonica dividiram-se em duas espécies distintas. O único indivíduo de Corbula aequivalvis foi considerado distinto das outras espécies e um indivíduo atribuído a Corbula sp1 não pôde ser distinguido de C. caribaea / Abstract: Species are fundamental unities in many biological studies and, being so, their identification is essential for researches in many different fields. This task, however, is complicated by badly defined interspecies boundaries, especially in the sea, where cryptic species are quite common. Species delimitation has been receiving much attention, and molecular techniques have been proved of great value to the matter. Corbula (Bivalvia, Corbulidae) is frequent and ecologically important genus in benthic marine communities. Nevertheless, its taxonomy is confusing, in part due to a plastic shell, which makes it difficult to establish species boundaries. This study aimed to analyze the COI and 16S sequences of six morphologically identified Corbula species occurring off the South-Southeastern Brazilian coast. Being a mainly sublittoral genus, most of the analyzed material had been previously sampled, fixed in formalin and preserved in alcohol. Hence, initially specific protocols for DNA extraction and PCR were developed. Better results were obtained with an extraction protocol combining organic extraction and silica adsorption. The nested PCR yielded more product than the direct PCR. Delimitation analyses were conducted with four different methods: two tree based (GMYC and Brownie) and two non-tree based (4x rule and ABGD). Different methods and markers produced different delimitations, but the combined evidence supports the morphological delimitation of three species: Corbula caribaea, Corbula tryoni and Corbula lyoni. Individuals assigned to Corbula patagonica were separated into two molecular species. Only one individual of Corbula aequivalvis was analyzed and it was distinguished from other species. One individual assigned to Corbula sp1 could not be distinguish from C. caribaea / Doutorado / Ecologia / Doutora em Ecologia

Neste trabalho são apresentados dois métodos de agrupamento de dados visados para aplicações em taxonomia molecular. Estes métodos estão baseados em modelos probabilísticos, o que permite superar alguns problemas apresentados nos métodos não probabilísticos existentes, como a dificuldade na escolha da métrica de distância e a falta de tratamento e aproveitamento do conhecimento a priori disponível. Os métodos apresentados combinam por meio do teorema de Bayes a informação extraída dos dados com o conhecimento a priori que se dispõe, razão pela qual são denominados métodos Bayesianos. O primeiro método, método de agrupamento hierárquico Bayesiano, está baseado no algoritmo HBC (Hierarchical Bayesian Clustering). Este método constrói uma hierarquia de partições (dendrograma) baseado no critério da máxima probabilidade a posteriori de cada partição. O segundo método é baseado em um tipo de modelo gráfico probabilístico conhecido como redes Gaussianas condicionais, o qual foi adaptado para problemas de agrupamento. Ambos métodos foram avaliados em três bancos de dados donde se conhece a rótulo da classe. Os métodos foram usados também em um problema de aplicação real: a taxonomia de uma coleção brasileira de estirpes de bactérias do gênero Bradyrhizobium (conhecidas por sua capacidade de fixar o \'N IND.2\' do ar no solo). Este banco de dados é composto por dados genotípicos resultantes da análise do RNA ribossômico. Os resultados mostraram que o método hierárquico Bayesiano gera dendrogramas de boa qualidade, em alguns casos superior que o melhor dos algoritmos hierárquicos analisados. O método baseado em redes gaussianas condicionais também apresentou resultados aceitáveis, mostrando um adequado aproveitamento do conhecimento a priori sobre as classes tanto na determinação do número ótimo de grupos, quanto no melhoramento da qualidade dos agrupamentos. / In this work are presented two clustering methods thought to be applied in molecular taxonomy. These methods are based in probabilistic models which overcome some problems observed in traditional clustering methods such as the difficulty to know which distance metric must be used or the lack of treatment of available prior information. The proposed methods use the Bayes theorem to combine the information of the data with the available prior information, reason why they are called Bayesian methods. The first method implemented in this work was the hierarchical Bayesian clustering, which is an agglomerative hierarchical method that constructs a hierarchy of partitions (dendogram) guided by the criterion of maximum Bayesian posterior probability of the partition. The second method is based in a type of probabilistic graphical model knows as conditional Gaussian network, which was adapted for data clustering. Both methods were validated in 3 datasets where the labels are known. The methods were used too in a real problem: the clustering of a brazilian collection of bacterial strains belonging to the genus Bradyrhizobium, known by their capacity to transform the nitrogen (\'N IND.2\') of the atmosphere into nitrogen compounds useful for the host plants. This dataset is formed by genetic data resulting of the analysis of the ribosomal RNA. The results shown that the hierarchical Bayesian clustering method built dendrograms with good quality, in some cases, better than the other hierarchical methods. In the method based in conditional Gaussian network was observed acceptable results, showing an adequate utilization of the prior information (about the clusters) to determine the optimal number of clusters and to improve the quality of the groups.

Neste trabalho são apresentados dois métodos de agrupamento de dados visados para aplicações em taxonomia molecular. Estes métodos estão baseados em modelos probabilísticos, o que permite superar alguns problemas apresentados nos métodos não probabilísticos existentes, como a dificuldade na escolha da métrica de distância e a falta de tratamento e aproveitamento do conhecimento a priori disponível. Os métodos apresentados combinam por meio do teorema de Bayes a informação extraída dos dados com o conhecimento a priori que se dispõe, razão pela qual são denominados métodos Bayesianos. O primeiro método, método de agrupamento hierárquico Bayesiano, está baseado no algoritmo HBC (Hierarchical Bayesian Clustering). Este método constrói uma hierarquia de partições (dendrograma) baseado no critério da máxima probabilidade a posteriori de cada partição. O segundo método é baseado em um tipo de modelo gráfico probabilístico conhecido como redes Gaussianas condicionais, o qual foi adaptado para problemas de agrupamento. Ambos métodos foram avaliados em três bancos de dados donde se conhece a rótulo da classe. Os métodos foram usados também em um problema de aplicação real: a taxonomia de uma coleção brasileira de estirpes de bactérias do gênero Bradyrhizobium (conhecidas por sua capacidade de fixar o \'N IND.2\' do ar no solo). Este banco de dados é composto por dados genotípicos resultantes da análise do RNA ribossômico. Os resultados mostraram que o método hierárquico Bayesiano gera dendrogramas de boa qualidade, em alguns casos superior que o melhor dos algoritmos hierárquicos analisados. O método baseado em redes gaussianas condicionais também apresentou resultados aceitáveis, mostrando um adequado aproveitamento do conhecimento a priori sobre as classes tanto na determinação do número ótimo de grupos, quanto no melhoramento da qualidade dos agrupamentos. / In this work are presented two clustering methods thought to be applied in molecular taxonomy. These methods are based in probabilistic models which overcome some problems observed in traditional clustering methods such as the difficulty to know which distance metric must be used or the lack of treatment of available prior information. The proposed methods use the Bayes theorem to combine the information of the data with the available prior information, reason why they are called Bayesian methods. The first method implemented in this work was the hierarchical Bayesian clustering, which is an agglomerative hierarchical method that constructs a hierarchy of partitions (dendogram) guided by the criterion of maximum Bayesian posterior probability of the partition. The second method is based in a type of probabilistic graphical model knows as conditional Gaussian network, which was adapted for data clustering. Both methods were validated in 3 datasets where the labels are known. The methods were used too in a real problem: the clustering of a brazilian collection of bacterial strains belonging to the genus Bradyrhizobium, known by their capacity to transform the nitrogen (\'N IND.2\') of the atmosphere into nitrogen compounds useful for the host plants. This dataset is formed by genetic data resulting of the analysis of the ribosomal RNA. The results shown that the hierarchical Bayesian clustering method built dendrograms with good quality, in some cases, better than the other hierarchical methods. In the method based in conditional Gaussian network was observed acceptable results, showing an adequate utilization of the prior information (about the clusters) to determine the optimal number of clusters and to improve the quality of the groups.

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