Protozoários do gênero Leishmania são parasitas digenéticos, com uma fase no tubo digestório de um hospedeiro invertebrado (promastigota), e uma fase parasita intracelular de macrófagos (amastigotas). Estudar a demanda de L-arginina no parasita é interessante, uma vez que o aminoácido é indispensável para a sobrevida do parasita e, ao mesmo tempo, serve de substrato para a produção de óxido nítrico, principal composto microbicida dos macrófagos. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o transporte de arginina em Leishmania (Leishmania) amazonensis do ponto de vista fisiológico e caracterizar o gene que codifica o transportador do aminoácido, bem como a regulação da sua expressão em resposta a diferentes condições biológicas. Para medir o influxo de L-arginina em fagolisossomos, utilizamos macrófagos J774 infectados com L. (L.) amazonensis e desenvolvemos uma metodologia com citometria de fluxo com sorting para a purificação da organela. Validamos microscopicamente a presença do parasita na organela por sua fluorescência, e avaliamos a integridade da membrana externa dessa com marcador de pH ácido. Paralelamente, o gene que codifica o transportador de arginina do parasita foi caracterizado. Foram encontradas duas cópias em tandem que produzem dois transcritos (5.1AAP3 e 4.7AAP3), cujas regiões 5\'UTR e 3\'UTR são diferentes. Por meio de PCR quantitativo em tempo real, avaliamos a expressão desses transcritos e verificamos que 5.1AAP3 é mais expressa ao longo do desenvolvimento do parasita, com um máximo em fase estacionária. A determinação da meia-vida dos mRNA das duas cópias indicou uma duração de 32,6±5,0min para o mRNA de 4.7AAP3, enquanto que o de 5.1AAP3 não apresentou decaimento até 180min do estudo, evidenciando que a estabilidade maior pode ser a razão de sua maior abundância. A submissão de parasitas à privação de arginina levou a aumento na tomada do aminoácido concomitante ao aumento do transcrito 5.1AAP3. Mutantes nulos de arginase submetidos à privação de arginina respondem com uma taxa de incorporação mais baixa em relação aos parasitas selvagens, e mantém a resposta à privação mesmo com os parasitas em fase estacionária, diferente do observado nos parasitas selvagens. Esse conjunto de resultados nos levou a sugerir que a expressão do transportador pode ser regulada pela estabilidade do mRNA, e que o pool de arginina interno ao parasita pode controlar, num mecanismo de retroalimentação negativo, a expressão de seu transportador. / Protozoan of genus Leishmania are digenetic parasites that present a stage in the life in insect gut (promastigotes) and an intracellular phase (amastigotes) inside vertebrate host macrophages. The study of L-arginine influx consists in an interesting matter, since the amino acid is used on NO production pathway (the main macrophage microbial pathway) but are also important for parasites survival. The aim of this work was to perform a genetic and physiological characterization of the arginine transport in Leishmania (Leishmania) amazonensis. To verify how does the arginine uptake occurs in the phagolisosomes, we used J774 macrophages infected with L. (L.) amazonensis to establish a flow cytometry sorting protocol to purify the organelle. Microscopic validation of organelle integrity was achieved by acidic pH marker treatment and detection of fluorescent parasites. The arginine transporter coding gene was characterized. We found two copies in tandem that produces two transcripts, named 5.1AAP3 and 4.7AAP3, with distinct 5\'UTR and 3\'UTR. By quantitative real time PCR we found that 5.1AAP3 mRNA expression varies along parasite development. This copy was, also, more abundant than 4.7AAP3 mRNA. This last mRNA showed a half-life of 32.6±5.0 min, while the 5.1AAP3 mRNA did not decay until 180min. As response to arginine starvation, wild type parasites increase the uptake of arginine, as well as the abundance of 5.1AAP3 mRNA. Arginase null parasites starvation responses showed lower arginine uptake rates compared to wild type responses. Unlike wild type, the null mutants also respond to starvation in stationary phase. This data set allow us to propose that arginine internal pool can downregulate its transporter expression in a feed-back mechanism.

O conhecimento sobre cestódeos parasitas de aves na região Neotropical é bastante escasso, sendo baseado em materiais coletados nos séculos XVII e XVIII. No Brasil, a diversidade reportada para estes helmintos é baixa e não é compatível com a grande diversidade de aves registrada no país. Buscou-se inventariar a riqueza e a diversidade de cestódeos parasitas de aves da família Thamnophilidae no sul da região Amazônica brasileira, nos seus principais interflúvios e centros de endemismo, afim de caracterizar a fauna de cestódeos e verificar sua distribuição em relação à observada para os hospedeiros. Ao todo foram amostrados 487 tamnofilídeos pertencentes a 81 táxons, distribuídos nos principais interflúvios e centros de endemismo ao sul da Amazônia brasileira, no levantamento mais extenso do ponto de vista geográfico e temporal já realizado para Aves na América do Sul. As técnicas tradicionais de coleta e amostragem de cestódeos foram aperfeiçoadas levando-se em conta as especificidades de clima e logística características da região amazônica, resultando na coleta de aproximadamente 1.500 indivíduos de cestódeos das famílias Dilepididae, Hymenolepididae, Paruterinidae e Metadilepididae, pertencentes à Ordem Cyclophyllidea. Os parasitas encontrados podem representar 83 novas espécies, além de novos gêneros em todas as famílias de cestódeos amostradas. As chaves de identificação disponíveis para estes grupos não são suficientes para permitir a identificação dos táxons encontrados parasitando os Thamnophilidae. A consideração da especificidade parasita-hospedeiro para a identificação dos helmintos obtidos é um impedimento no refino taxonômico para este grupo, pois não há cestódeos descritos formalmente parasitando a família Thamnophilidae e é necessária uma ampla revisão das chaves de identificação disponíveis. A técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura foi utilizada pela primeira vez para caracterizar os táxons da família Dilepididae, mostrando-se informativa na distinção dos morfotipos. A relação de especificidade parasita-hospedeiro não foi verificada na maioria dos casos, sendo o mais frequente uma relação ecológica entre hábitos alimentares dos hospedeiros e as diferentes famílias de parasitas. Verificou-se que os grandes rios amazônicos não atuam como barreiras para os parasitas, sendo encontrados os mesmos morfotipos em táxons de aves distintos e separados pelos rios. A influência das relações ecológicas entre os hospedeiros parece ser um fator mais relevante na distribuição dos parasitas, pois diferentes populações de aves em um mesmo interflúvio apresentaram uma comunidade de cestódeos distinta. A diversidade de cestódeos ainda é extremamente subestimada na região Neotropical, e este impedimento taxonômico dificulta a realização de análises mais aprofundadas, sendo fundamental que a taxonomia esteja mais bem resolvida para os membros desta Classe. Este estudo foi pioneiro na caracterização dos cestódeos parasitas de Thamnophilidae e abre uma nova e promissora linha de pesquisa nesta área em nada explorada / The information about tapeworms inhabiting Neotropical birds is scarce, based on samples collected from XVII and XVIII centuries. In Brazil, these helminths diversity is low and not consistent with the high birds diversity. In this study, we examined the abundance and diversity of tapeworms inhabiting antbirds of family Thamnophilidae in southern Brazilian Amazon, in areas of endemism between the major rivers, to report the tapeworm fauna and its distribution regarding the hosts distribution. As result, we sampled 487 antbirds of 81 taxa, along the major interfluvial areas and areas of endemism is southern Brazilian Amazon, in the more extensive survey of parasites in South American birds. The traditional protocols for sampling cestodes were improved based on climate conditions and organization of Amazon area, resulting in a sample about to 1500 Cyclophyllidean cestodes belonging to families Dilepididae, Hymenolepididae, Paruterinidae e Metadilepididae. The specimens collected may represent 83 new species, besides new genera for all the families. The keys for Cyclophyllideans tapeworms are not useful for Thamnophilidae parasites, demanding revision for considering the host-parasite specificity and no parasites described inhabiting antbirds. For the first time Scanning Electronic Microscopy is used to discriminate Dilepididae species successfully. The host-parasite specificity for Thamnophilidean tapeworms is low and the parasite diversity is more influenced by the host foraging habits. The major Amazonic rivers are not physiographic barriers for cestodes distribution and the same parasites morphotype were reported in different host from both sides of a river. The ecological relationships between the hosts in a same area can influence their parasite diversity, with distinct birds populations in the same area parasited by different cestodes. The Neotropical tapeworm diversity is underestimated and this interferes in broader studies for host-parasites relationships, demanding taxonomic revision for these parasites class. This is the first survey for Thamnophilidae tapeworms and suggests a new and promising unknown line of research

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-06-26T18:01:00Z No. of bitstreams: 1 2016 - Amanda Queiroz Bastos.pdf: 48844488 bytes, checksum: 6e0a52196df0fdb905334cfc1fd20d5d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T18:01:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Amanda Queiroz Bastos.pdf: 48844488 bytes, checksum: 6e0a52196df0fdb905334cfc1fd20d5d (MD5) Previous issue date: 2016-09-30 / The cimicidae are distributed in six subfamilies. Among theses Haematosiphoninae has nine genera and Ornithocoris two species: Ornithocoris toledoi Pinto, 1927, for be commonly associated with chickens show economic importance and Ornithocoris pallidus (Usinger, 1959), silvatic associated mainly with swallows. Knowledgment about biology and morphology of this species will contribute to the characterization of taxonomic genus, whose studies are concerning to adult and 5th instar nymphs. Eggs, nymphs and adults were obtained from 10 nests collected in Paula C?ndido municipality (MG), and maintained in laboratory conditions feeding on Mus musculus mice. The study was conducted from established colonies with adults coming from the field. Biological parameters were avaiable (life cycle, number of meal, resistance to starvation and longevity of adults) and morphological of egg and nymphs were observed by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). From a total of 2005 eggs, 187 were assigned to the life cycle, 34 and 30 for resistance to starvation and longevity, respectively, and 120 for morphology. Of the 187 nymphs of 1st instar for individualized cycle and number of meal observed, 142 completed the 1st, 88 the 2nd, 80 the 3rd and 76 the 4th instar. The morphometric and chromatic study were performed with 30 eggs (length and width) and 30 nymphs of each instar (total body length and head width of the head with eyes, interocular distance, pronotum height, length pronotal bristle, length of antennal segments of the rostrum and 3rd pair of legs, length and femur width). To the OM study, insects were diaphanized in KOH 10% heated, washed with distilled water, then immersed in acetic acid 1% and mounted between slide and cover slip in alcohol 15%, to observed using optical microscope coupled with a camera lucida. For SEM, the insects were mounted on metal brackets attached with double-sided tape, kept in an oven at 50?C for 24 hours and covered with gold for viewing by scanning electron microscope JEOL JSM 6390 LV - Electron Microscopy Platform Rudolf Barth - FIOCRUZ. The life cycle from egg to adult presented four nymphal instars, at a mean time of 52 ? 10.7 days, performing 0-8 meals, depending on the instar. Males were less resistant to fasting and with less longevity than females, with a mean of 60 ? 19.8 and 66 ? 21.2 and 225 ? 104 and 301 ? 106 days, respectively. The nymphs of 1st and 2nd instars needs more meals and presentes natural mortality, respectively, than the other stages. Among 4th instar, some measured parameters had similar mean to those obtained by Usinger (1966), and eggs of O. pallidus larger than O. toledoi (Carvalho, 1939). As for color, the egg varies from translucent to dark brown; N1 to N3 are light brown and N4 dark brown. By MO, N1 differs from others by having 1 + 1 long bristle at the humeral angle of pronotum, while N2 to N4 have two bristles. SEM, N1 to N4 have a structure at the apex of the 2nd antennal segment, not yet described in the literature, and a ctenidium at the apex of the tibia of the 1st pair of legs also observed by Usinger (1966) in Paracimex capitatus nymphs, Morphological aspects such as the antennas structures that needs further studies, the bristles of pronotum and the presence of ctenidium will provide subsidies to increase the dichotomous key developed by Usinger (1966). The definition of four nymphal instars to O. pallidus corroborate those obtained by Jansen (1979) to O. toledoi, and state that genus Ornithocoris may be characterizate with four nymphal instars. / Os cimic?deos est?o distribu?dos em seis subfam?lias. Dentre estas Haematosiphoninae tem nove g?neros e Ornithocoris possui duas esp?cies: Ornithocoris toledoi Pinto, 1927, por estar comumente associado a galinhas apresenta import?ncia econ?mica e Ornithocoris pallidus (Usinger, 1959), de h?bito silvestre associado principalmente a andorinhas. Conhecer a biologia e morfologia desta esp?cie contribuir? para a caracteriza??o taxon?mica do g?nero, cujos estudos est?o voltados para a forma adulta e ?ltimo est?dio ninfal. Ovos, ninfas e adultos foram obtidos de 10 ninhos coletados no munic?pio de Paula C?ndido (MG), e mantidos em condi??es de laborat?rio, com alimenta??o em camundongos Mus musculus. O estudo foi realizado a partir de col?nias estabelecidas com os adultos procedentes do campo. Foram observados par?metros biol?gicos (ciclo de vida, n?mero de repastos de ninfas, resist?ncia ao jejum e longevidade de adultos) e morfol?gicos de ovo e ninfas pela microscopia ?ptica (MO) e microscopia eletr?nica de varredura (MEV). De um total de 2005 ovos, 187 foram destinados ao ciclo de vida, 34 e 30 para a resist?ncia ao jejum e longevidade, respectivamente, e 120 para a morfologia. Das 187 ninfas de 1? est?dio individualizadas para observa??o do ciclo e n?mero de repastos, 142 completaram o 1?, 88 o 2?, 80 o 3? e 76 o 4? est?dio. Para os estudos morfom?trico e crom?tico foram utilizados 30 ovos (comprimento e largura), e 30 ninfas de cada est?dio (comprimento total do corpo e da cabe?a, largura da cabe?a com os olhos, dist?ncia interocular, altura do pronoto, comprimento da cerda pronotal, comprimento dos segmentos antenais, do rostro e o comprimento e a largura do f?mur do 3? par de pernas. Para o estudo em MO os insetos foram diafanizados em hidr?xido de pot?ssio 10% aquecido, lavados com ?gua destilada, em seguida imersos em ?cido ac?tico 1% e montados entre l?mina e lam?nula em ?lcool 15%, observados em microsc?pio ?ptico, acoplado com c?mara clara para a confec??o dos desenhos. Para a MEV, os insetos foram montados em suportes met?licos presos com fita adesiva dupla face, mantidos em estufa a 50?C por 24 horas e metalizados com ouro para visualiza??o ao microsc?pio eletr?nico de varredura JEOL JSM 6390 LV da Plataforma de Microscopia Eletr?nica Rudolf Barth- FIOCRUZ. O ciclo de vida de ovo a adulto apresentou quatro est?dios ninfais em um tempo m?dio de 52 ? 10,7 dias, realizando de 0 a 8 repastos, dependendo do est?dio. Os machos se mostraram menos resistentes ao jejum e com menor longevidade do que as f?meas, com m?dia de 60 ? 19,8 e 66 ? 21,2, e 225 ? 104 e 301 ? 106 dias, respectivamente. As ninfas de 1? e 2? est?dio apresentaram maior n?mero de repastos e mortalidade natural, respectivamente, do que os demais est?dios. Entre as ninfas de 4?est?dio alguns par?metros mensurados tiveram m?dia similar as obtidas por Usinger (1966), e os ovos de O. pallidus maiores do que os de O. toledoi (Carvalho, 1939; Snipes, 1940). Quanto ? colora??o, o ovo varia de transl?cida a bege escura; de N1 a N3 ? castanho clara e N4 castanho escura. Pela MO, N1 diferencia-se das demais por apresentar 1+1 cerda longa no ?ngulo humeral do pronoto, enquanto que de N2 a N4 existem duas cerdas. Em MEV, de N1 a N4 existe uma estrutura no ?pice do segundo art?culo da antena, ainda n?o descrita na literatura, e um cten?dio no ?pice da t?bia do primeiro par de pernas tamb?m observado por Usinger (1966) em ninfas de Paracimex capitatus. Aspectos morfol?gicos como as estruturas das antenas, que merecem maiores estudos, as cerdas pronotais e a presen?a de cten?dio dar?o subs?dios para incrementar a chave dicot?mica elaborada por Usinger (1966). O encontro de quatro est?dios ninfais para O. pallidus corroboram os obtidos por Jansen (1979) para O. toledoi, e permite afirmar que o g?nero Ornithocoris pode ser cacterizado com quatro est?dios ninfais.

Neste trabalho foram estudados dois mecanismos de regulação de esquistossomíase: a nível de hospedeiro intermediário (Modelo de May) e a nível de hospedeiro definitivo (Modelo de Imunidade Concomitante por período de incubação). Estudou-se como ambos os modelos comportam se quando da introdução de um modelo de regulação para a população do hospedeiro intermediário. Verificou-se que o modelo de regulação por imunidade concomitante é muito mais robusto, pois além de ajustar melhor a curva de prevalência fornece uma região de estabilidade para os parâmetros epidemiológicos muito maior. / In this work two mechanisms for the regulation of the schistosomiasis were studied. In one model the regulation takes place at the intermediate host (May Model) and in the other model the regulation takes place at the definitive host (concomitant Immunity) . In both models the regulation of the intermediate host population was also included. It was found that regulation in the definitive host is much more robust than the regulation on the intermediate host allowing for a much greater range of the epidemiological parameters. Also the model of regulation on the definitive host allows for a very good fit of the prevalence curve.

Eimeria maxima é uma das principais espécies que causam a coccidiose aviária. Visando uma maior compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na esporulação de oocistos de E. maxima, o perfil da expressão gênica em oocistos não esporulados, parcialmente esporulados e esporulados foi avaliado utilizando a técnica ORESTES. As 20.149 leituras geradas foram pré-processadas, agrupadas, anotadas empregando-se a plataforma Egene e em seguida, analisadas estatisticamente. Um total de 1.207 contigs e 2091 singlets foi gerado. Cerca de 72% dos transcritos foram classificados como proteínas hipotéticas, 20% eram similares a proteínas de função conhecida e 8% eram proteínas conservadas. Após a análise estatística, 32% dos transcritos foram classificados como diferencialmente expressos, dos quais, a maioria (65%) era estágio-específica. Para validação dos perfis de expressão obtidos por ORESTES, a expressão diferencial de um pequeno conjunto de genes foi quantificada por RT-qPCR. Os resultados demonstraram boa correlação entre as duas técnicas. / Eimeria maxima is one of the most important causing agents of poultry coccidiosis. Aiming at obtaining a better understanding of the molecular mechanisms involved in oocyst sporulation of E. maxima, the gene expression profiles of unsporulated, sporulating (sporoblast phase) and sporulated oocyst were studied using the ORESTES methodology. The 20,149 reads generated were pre-processed, grouped, annotated employing the platform Egene and statistically analyzed. A total of 1207 contigs and 2091 singlets were generated. About 72% of the transcripts were classified as hypothetical proteins, 20% were similar to proteins of known function and 8% were conserved proteins. After statistical analysis, 32% of the transcripts were classified as differentially expressed of which 65% were stage-specific. For ORESTES validation, the differential expression was quantified by RT-qPCR to a small set of genes. The results demonstrated a good correlation between the two techniques studied.

A relação evolutiva entre mamíferos e Plasmodium compreende infecções com reflexos adaptativos de ambos os lados. A evasão imune pelo parasita e a aquisição imune do hospedeiro contra antígenos importantes são extremos de um longo processo. Genes e antígenos variantes do parasita funcionam nesse processo desempenhando papel evasivo, de citoaderência e manutenção do processo infeccioso. Hospedeiros podem adquirir imunidade efetiva por vacinas contra antígenos variantes e antígenos de caráter reinvasivo. Testamos aqui três desenhos experimentais visando: 1- Definir se antigenos variantes BIR estão associados a citoadesão em infecção murina e se sua localização é em eritrócitos infectados. 2- O papel de um transgene controlado por um promotor de genes variantes no processo adaptativo infeccioso, frente a hospedeiros que diferem em apenas um único gene. 3- Criação de um modelo vacinal aplicável a qualquer antígeno relevante em infecções pelo gênero Plasmodium. Como resultados obtivemos que: 1- Antigenos BIR não parecem estar relacionados na cito adesão em modelo murino. Identificamos um outro grupo de antígenos com domínio LCCL que talvez desempenhe um papel de ligante. 2- promotores bir podem sofrer modulação em uma única infecção que difiere em somente um gene em hospedeiros. Os efeitos desencadeados foram maior parasitemia, anergia e tolerância imune sem afetar a morbidade da infecção de maneira nociva ao hospedeiro. Esse efeito parece ser mediado por subpopulações parasitarias usando exossomos entre parasita e hospedeiro. 3- Produzimos um sistema funcional de produção de proteínas recombinantes fusionadas a GPI que permite integração em lipossomos para usos vacinais. A prova de princípio foi o uso de antígenos PfRH5-GPI recombinantes em teste vacinal que conseguiram gerar anticorpos com alta atividade inibitória em cultivos de P. falciparum. Tomados em conjunto mostramos que o hospedeiro é capaz influenciar a expressão de transgenes controlados por promotores bir e que proteolipossomos contendo antígenos relevantes, como PfRH5, possuem potencial protetor quando vacinados contra malaria. / The relation between mammals and Plasmodium comprise infections with adaptive reflections for both sides. The immune evasion by parasites and immune acquisition by the host against important antigens are end points of a long process. Variant genes and proteins of the parasite can exert a role in this process by enbling immune evasion, cytoadherence resulting in the maintainence of the infective process. We tested three experimental approaches focusing on the following points:1-Show if variant BIR antigens are associated with cytoadherence during murine infections 2- The role of a transgene under the control of a variant gene promoter in adaptation to infection in hosts which express or not the transgene 3- Creation of a vaccine model applicable to any relevant antigen in infections with Plasmodium. As results we showed that: 1-BIR antigenes are likely not related to cito adhesion in the murine model. Cytoadherence in this model is probably related to exported parasite proteins with LCCL domains 2-bir promoters can be modulated during infection in hosts which which differ in one unique gene.The effects observed in this case was an increase in parasitemia, anergy and immune tolerance without affecting the morbidity of infection in the host. These effects are apparently mediated by parasite subpopulations producing exosomes that signal from the parasite to the host.3- We generated a system for recombinant protein production where antigens are fused to GPI and then integrated onto liposomes for vaccine usage. The proof of principle was the use of recombinant PfRH5-GPI as vaccine which elicited antibodies with strong blocking activity in P. falciparum cultures. Together we have shown that the host environment is capable of modulating the activity of variant bir gene promoters and that proteoliposomes loaded with relevant malarial antigens such as PfRH5, are potentially protective when used as malaria vaccine.

Microrganismos formam associações com a maioria das espécies animais e um exemplo fascinante são as múltiplas interações nas colônias de formigas-cortadeiras. Os efeitos dessas interações (positivos e negativos) se manifestam na sanidade e desenvolvimento das colônias. Sendo assim, a compreensão das interações que ocorrem entre os microrganismos das colônias de formigas-cortadeiras A. sexdens é importante para fundamentar o controle biológico desta praga. Esse presente trabalho foi dividido em três capítulos. O primeiro capítulo objetivou comparar o desenvolvimento de colônias de Atta sexdens (Linnaeus) em contato com dois solos: (i) de área com ninhos e (ii) de área sem ninhos de formigas-cortadeiras. Foram conduzidos dois experimentos em laboratório. No experimento I, fêmeas recémfecundadas fundaram a colônia em pote com gesso e, após 106 dias, entraram em contato com solo. No experimento II, as fêmeas recém-fecundadas fundaram suas colônias diretamente no solo. A taxa de mortalidade de colônias, após 106 dias da revoada e se desenvolvendo em pote com gesso, foi de 28,6%. Quando se desenvolveram desde o início em contato com o solo, a taxa de mortalidade elevouse a 67,2 %. Os resultados confirmam que as colônias incipientes de A. sexdens sofrem forte pressão seletiva de microrganismos do solo no momento da fundação. No entanto, após o surgimento da força operária, mecanismos de defesa imune social, provavelmente, garantem o desenvolvimento da colônia a despeito da presença de microrganismos patogênicos no solo dos ninhos. O segundo capítulo objetivou isolar e identificar actinobactérias de solos de câmaras de jardim de fungos de A. sexdens e avaliar o efeito inibitório desses isolados sobre fungos associados às colônias de formigas-cortadeiras. Foram sequenciados o gene 16S rRNA de nove actinobactérias, sendo seis do gênero Streptomyces, duas do gênero Nocardia e uma do gênero Kitasatospora. Foi verificado que dois isolados de Streptomyces e um de Kitasatospora inibiram não só o fungo Escovopsis sp., como também o fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae e o fungo antagonista do cultivar simbionte de cortadeiras Trichoderma aff. strigosellum. Uma vez que não existem evidências de cultivo de actinobactérias na cutícula de operárias do gênero Atta, é possível hipotetizar que essas operárias estabeleçam simbiose temporária adaptativa com microrganismos do solo produtores de substâncias antifúngicas e antibióticas e que vivem em alguma parte de seu ninho ou mesmo no interior do seu corpo. Além disso, 10 os fungos patogênicos para colônias de formigas-cortadeiras presentes no solo adjacente ao ninho, apesar de constituírem um risco, podem ser controlados pelas secreções produzidas pelas operárias, bem como pelos metabólitos de algumas actinobactérias. O terceiro capítulo teve como objetivo verificar a aceitação e incorporação de iscas contendo micélio de Escovopsis sp. em colônias jovens de Atta sexdens. Verificou-se o transporte de iscas em todas as colônias do teste. Houve redução no peso do jardim de fungos das colônias que receberam iscas com Escovopsis sp., e aumento no peso do jardim de fungos de colônias que receberam tratamento controle. Conclui-se que a utilização de iscas com micélio de Escovopsis sp. foi satisfatória para introduzir o fungo parasita no jardim de fungos de colônias de Atta sexdens. / Microorganisms form associations with most animal species, and a fascinating example is the multiple interactions in the colonies of leaf-cutting ants. The effects of these interactions (positive and negative) are exhibited in the health and development of the colonies. Therefore, the understanding of the interactions that occur among the microorganisms into leaf-cutting ants colonies is important to support of biological control of this pest. This work was divided into three chapters. The first chapter aimed to compare the development of colonies of Atta sexdens (Linnaeus) in contact with two types of soil: (i) from an area used for nesting and (ii) from an area not used for nesting of leaf-cutting ants. Two experiments were conducted in the laboratory. In experiment I, newly fertilized females founded the colony in a plastic pot with gypsum and, after 106 days were transferred to a plastic pot with soil. In experiment II, newly fertilized females founded their colonies directly on the soil. Colony mortality rate 106 days after nuptial flight and founding in a plastic pot with gypsum was 28.6%. When they developed directly in contact with the soil, mortality rate increased to 67.2%. The results support that incipient colonies of A. sexdens undergo strong selective pressure from soil microorganisms at the time of foundation. However, after the emergence of the worker force, social immune defense mechanisms likely guarantee the development of the colony, despite the presence of pathogenic microorganisms in the soil of the nests. The second chapter aimed to isolate and identify actinobacteria from soils of fungi garden chambers of A. sexdens and to evaluate the inhibitory effect of these isolates on fungi associated with leaf-cutting colonies. To identify the isolates, the 16S rRNA gene was sequenced from nine actinobacteria: six of Streptomyces genus, two of Nocardia genus and one of Kitasatospora genus. Two Streptomyces and one Kitasatospora isolates inhibited not only the fungus Escovopsis sp., but also the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae and the antagonistic fungus of the cultivar symbiont of leaf-cutting ant Trichoderma aff. strigosellum. Since there is no evidence of cultivation of actinobacteria on the Atta worker cuticle, it is possible that these workers establish temporary adaptive symbiosis with soil microorganisms producing antifungal and antibiotic substances and living in some part of their nest or even in the interior of their body. It can be hypothesized that pathogenic fungi present in the soil adjacent to the leaf-cutting ant nest, despite the risk they represent, are controlled by the secretions produced by the workers, as well as by the metabolites of some actinobacteria. The third chapter had the objective of verifying the acceptance and incorporation of baits containing mycelium of Escovopsis sp. by young colonies of A. sexdens. We verified the transport of baits in all tested colonies. There was a reduction in the weight of the fungus garden of the colonies that received baits with Escovopsis sp., and an increase in the weight of the fungus garden of colonies that received control treatment. It is concluded that the use of baits with mycelium of Escovopsis sp. was satisfactory to introduce the fungus parasite in the fungus garden of A. sexdens colonies.

Schistosoma mansoni é um dos agentes causadores da esquistossomose, doença infecciosa negligenciada que afeta milhões de pessoas no mundo. É um platelminto parasitário dióico, com um complexo ciclo de vida, composto de seis estágios. Nos últimos cinco anos, projetos de seqüenciamento em larga escala de etiquetas de genes expressos (ESTs) de Schistosoma geraram uma quantidade razoável de dados que ainda pode ser mais bem explorada. O objetivo central deste trabalho é analisar computacionalmente a expressão gênica de S. mansoni, sob três focos distintos: (i) micro-arranjos de DNA, para os quais descrevemos o desenho e análise de dados de uma plataforma de cDNA (4,600 elementos) e outra de oligonucleotídeos (44,000 elementos). Estão também descritas diversas ferramentas de análise que implementamos e são amplamente usadas em nosso grupo. Os micro-arranjos têm servido de base para vários projetos, como o estudo da resposta do parasita a hormônios e drogas e expressão gênica durante o ciclo de vida. (ii) Identificação in silico de pares de transcritos senso- antisenso com possível ação em trans, potencialmente importantes na regulação gênica. (iii) Análises da coleção de ESTs existentes sob uma perspectiva evolutiva. Através dessa abordagem encontramos genes importantes como um possível inibidor de angiogênese e um regulador da via do mevalonato, conhecido como essencial para a produção de ovos; estes constituem a principal causa de morbidez da esquistossomose. Os resultados aqui apresentados contribuem para o entendimento da complexa biologia inerente ao ciclo de vida de S. mansoni e para acelerar a busca de futuras possibilidades de tratamento. / Schistosoma mansoni is one of the causative agents of schistosomiasis, a neglected infectious disease which affects millions of people worldwide. It is a dioecious parasitic platyhelminth, with a complex life cycle composed of six stages. In the past five years, large scale sequencing projects have generated a reasonable amount of expressed sequence tag (EST) data that can still be better explored. The goal of this thesis is to computationally analyze the S. mansoni gene expression, under three different focuses: (i) DNA microarrays, for which we describe the design and data analyses of a cDNA (4,600 elements) and an oligonucleotide (44,000 elements) platform. We also describe the implementation of several analysis tools which are widely used in our group. Our microarrays are being used in several projects, such as the study of parasite response to drugs and hormones, as well as its gene expression pattern during the life cycle. (ii) In silico identification of possible trans acting natural sense-antisense pairs, potentially important in gene regulation. (iii) Analyses of the available EST dataset under an evolutionary perspective. We have found interesting genes such as a possible angiogenesis inhibitor and a regulator of the mevalonate pathway, known to be essential for egg production; eggs are the main cause of morbidity of schistosomiasis. The results reported here contribute to the understanding of the complex biology underlying the S. mansoni life cycle and to accelerate the search for future possibilities of treatment.

Host shifts -- where a pathogen jumps from one host species to another -- have been described as one of the main factors leading to emerging infectious diseases (EID). The harm that a pathogen causes to a host (virulence) varies following a host shift. Differences in susceptibilities among host species means that pathogens may be more likely to switch between certain groups of hosts. Factors that determine the variation in host susceptibility are still unknown, but one possible predictor is the host evolutionary history. Here, we examine how phylogenetically related hosts vary in susceptibility when dealing with infections of two viruses differing in pathogenicity. We infected 39 species of Drosophilidae with Drosophila A virus (DAV), a virus initially described as avirulent, and we measured host mortality (virulence) and virus replication (viral load). Then, we compared our results to previously collected data from the virulent Drosophila C virus (DCV) and we analysed the data of both viruses together. We found large variation in DAV virulence and viral load, with benign infections in some cases and high mortality in others. There was phylogenetic correlation in viral load, with species presenting similar viral load clustering together in the phylogeny. However, we did not find correlation for virulence, indicating that DAV virulence was not predictable based on viral load. Also, we did not find correlation between DAV and DCV results, indicating that variation in host susceptibility is not predictable by other pathogens infections. It is possible that hosts and parasites ecology or genetic traits may be also influencing susceptibility variation. These results suggest that although some traits are predicted by phylogeny, to determine the factors driving host susceptibility variation to different pathogens following host shifts is a very complex task / Trocas de hospedeiro -- quando um patógeno passa de uma espécie de hospedeiro para outra -- são descritas como um dos principais fatores causadores de doenças infecciosas emergentes (DIE). O dano que um patógeno causa a seu hospedeiro (virulência) varia quando trocas de hospedeiro ocorrem. Diferenças em susceptibilidade entre espécies de hospedeiros indicam que patógenos são mais propensos a realizar trocas entre determinados grupos de hospedeiros. Os fatores que determinam a variação na susceptibilidade do hospedeiro ainda são desconhecidos, porém um possível preditor é a história evolutiva do hospedeiro. Nesse estudo, nós examinamos como hospedeiros filogeneticamente relacionados variam em susceptibilidade ao lidar com duas infecções de vírus que variam em patogenicidade. Infectamos 39 espécies de Drosophilidae com o vírus A de Drosophila (DAV), inicialmente descrito como não virulento, e medimos mortalidade do hospedeiro (virulência) e replicação viral (carga). Em seguida, nós comparamos nossos resultados com informações do vírus C de Drosophila (DCV), um virulento, e analisamos os dados dos dois vírus conjuntamente. Encontramos uma grande variação nos dados de virulência e carga viral para DAV, com infecções benignas em alguns casos e alta mortalidade em outros. Encontramos correlação para carga viral, com espécies com cargas virais semelhantes aparecendo filogeneticamente próximas. Contudo, não há correlação filogenética para virulência, indicando que a virulência de DAV não pode ser predita com base na carga viral. Além disso, nós não encontramos correlação entre os resultados de DAV e DCV, indicando que a variação na susceptibilidade não pode ser predita por infecções de outros patógenos. É possível que fatores ecológicos e genéticos do hospedeiro e do parasita estejam influenciando a variação em susceptibilidade. Esses resultados sugerem que, apesar de alguns traços possam ser preditos pela filogenia, determinar os fatores causadores da variação na susceptibilidade a diferentes patógenos após trocas de hospedeiros é um trabalho extremamente complexo

Eimeria maxima é uma das principais espécies que causam a coccidiose aviária. Visando uma maior compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na esporulação de oocistos de E. maxima, o perfil da expressão gênica em oocistos não esporulados, parcialmente esporulados e esporulados foi avaliado utilizando a técnica ORESTES. As 20.149 leituras geradas foram pré-processadas, agrupadas, anotadas empregando-se a plataforma Egene e em seguida, analisadas estatisticamente. Um total de 1.207 contigs e 2091 singlets foi gerado. Cerca de 72% dos transcritos foram classificados como proteínas hipotéticas, 20% eram similares a proteínas de função conhecida e 8% eram proteínas conservadas. Após a análise estatística, 32% dos transcritos foram classificados como diferencialmente expressos, dos quais, a maioria (65%) era estágio-específica. Para validação dos perfis de expressão obtidos por ORESTES, a expressão diferencial de um pequeno conjunto de genes foi quantificada por RT-qPCR. Os resultados demonstraram boa correlação entre as duas técnicas. / Eimeria maxima is one of the most important causing agents of poultry coccidiosis. Aiming at obtaining a better understanding of the molecular mechanisms involved in oocyst sporulation of E. maxima, the gene expression profiles of unsporulated, sporulating (sporoblast phase) and sporulated oocyst were studied using the ORESTES methodology. The 20,149 reads generated were pre-processed, grouped, annotated employing the platform Egene and statistically analyzed. A total of 1207 contigs and 2091 singlets were generated. About 72% of the transcripts were classified as hypothetical proteins, 20% were similar to proteins of known function and 8% were conserved proteins. After statistical analysis, 32% of the transcripts were classified as differentially expressed of which 65% were stage-specific. For ORESTES validation, the differential expression was quantified by RT-qPCR to a small set of genes. The results demonstrated a good correlation between the two techniques studied.