Ph.D. / Pimelea Banks & Sol. Ex Gaertn. nom. cons. is a large genus consisting of 110 species, of which 90 species are endemic to Australia, 19 to New Zealand and one to Lord Howe Island. The genus has a great diversity of life forms, breeding systems and habitat. Its closest related genus is Thecanthes Wikstr. Thecanthes comprises five species of annual herbs occurring in the Philippines, New Ireland and northern Australia. Australasian Thecanthes and Pimelea are the only genera within sub-tribe Pimeleinae (angiosperm family Thymelaeaceae) and are characterised by the reduction to two stamens. Here I present the most comprehensive molecular phylogenetic study for Pimelea and Thecanthes. Sequences data from nuclear ITS rDNA and plastid rbcL, rps16, matK and trnL-F intergeneric spacer were used to reconstruct a phylogeny for these genera. I have produced 457 new DNA sequences (five genes and 150 taxa) for the present analyses. The resulting phylogeny was used to assess the taxonomic status of Thecanthes and to evaluate the relationships with Pimeleinae since previous studies indicated a close relationship between Pimelea, Thecanthes and species of Gnidia L. from tropical Africa. The morphological delimitation of sections within Pimelea, the biogeography and the radiation of the genus have been revaluated. Pimelea was found to be monophyletic. It was concluded that Pimelea and Thecanthes are congeneric; consequently a paper has been submitted transferring all species of Thecanthes into Pimelea and making the new combination Pimelea filifolia (Rye) Motsi & Rye. Data analysis revealed very low sequence variation within the subtribe Pimeleinae. This suggested a rapid radiation of the genera, which was confirmed by my molecular dating analyses. Based on molecular clock techniques, I calculated the following ages for the origin of Pimelea: 4.1 mya for New Zealand Pimelea spp. and 13.38 mya for other Pimelea spp. The molecular data also indicated that Pimelea and South Africa Gnidia have a direct common ancestor. I also show that the New Zealand Pimelea are derived and dispersed from Australian

<p>Aktuelna sistematika sekcije Synocheta na gotovo svim nivoima ne odražava realne&nbsp;filetičke&nbsp; veze.&nbsp; Neobična distribucija, nejasni diferencijalni&nbsp; karakteri familije Styloniscidae&nbsp; i&nbsp;njene veze sa familijom Trichoniscidae su problematični. Kriterijumi podele Trichoniscidae&nbsp;na podfamilije su nejasni, nedosledni i često neprimenljivi. &nbsp;Otuda ne čudi krajnje upro&scaron;ćena&nbsp;podela koja ne oslikava realne filetičke odnose unutar grupe, koji su znatno kompleksniji.&nbsp;</p><p>Od 593 vrste Synocheta, trećina (većinom&nbsp; endemita), naseljava Balkan, &scaron;to nameće&nbsp;<br />ovo područje&nbsp; kao&nbsp; jedan od centara diverzifikacije&nbsp; i&nbsp; diverziteta&nbsp; grupe,&nbsp; i čini&nbsp; ga idealnim za&nbsp;sagledavanje&nbsp; realnih&nbsp; filetičkih&nbsp; odnosa.&nbsp; Ovo&nbsp; je&nbsp; definisalo&nbsp; glavne&nbsp; ciljeve&nbsp; na&scaron;e&nbsp; studije:&nbsp; &scaron;to&nbsp;potpunije&nbsp; sagledavanje&nbsp; faune&nbsp; balkanskih&nbsp; Synocheta&nbsp; kroz&nbsp; taksonomsku&nbsp; obradu;&nbsp; utvrđivanje&nbsp;filetičkih veza&nbsp; na osnovu kompleksa relevantnih karaktera uporednim analizama, sa teži&scaron;tem&nbsp;na konzervativnijim karakterima, &scaron;to do sada nije učinjeno.&nbsp;</p><p>Konstatovali smo u balkanskoj fauni iz familije Styloniscidae 4 roda sa 15 vrsta, od&nbsp;toga 3 roda i 4 vrste su nove za nauku; iz familije Trichoniscidae 33 roda sa 176 vrsta, od&nbsp;toga 1 novi rod i 18 novih vrsta. Od tog broja 27 rodova i 161 vrsta Synocheta je endemično&nbsp;za Balkan.&nbsp;</p><p>Kod Styloniscidae smo utvrdili znatno veći diverzitet i heterogenost od onoga &scaron;to je&nbsp;bilo&nbsp; do&nbsp; sada&nbsp; poznato,&nbsp; &scaron;to&nbsp; ukazuje&nbsp; na&nbsp; moguće&nbsp; poreklo&nbsp; ove&nbsp; grupe&nbsp; sa&nbsp; prostora&nbsp; severne&nbsp;Gondvane (delom inkorporirane u prostore Balkana), zajedničko sa familijom &nbsp;Trichoniscidae.</p><p>Rekonstruisali&nbsp; smo&nbsp; najznačajnije&nbsp; momente&nbsp; u&nbsp; filogeniji&nbsp; Trichoniscidae:&nbsp; vrlo&nbsp; rano&nbsp;razviće&nbsp; konglobacije,&nbsp; uz&nbsp; masivan&nbsp; integument&nbsp; i&nbsp; razvijenu&nbsp; ornamentiku&nbsp; kao&nbsp; adaptacije;&nbsp;prelazak&nbsp; na&nbsp; za&scaron;titu&nbsp; stereotaksacijom;&nbsp; evolucija&nbsp; ka&nbsp; aktivnijoj&nbsp; za&scaron;titi&nbsp; i&nbsp; gubitku&nbsp; &bdquo;oklopa&rdquo;&nbsp; &scaron;to&nbsp;dovodi do velike adaptivne radijacije. Pri tome smo pokazali da su karakteri koji su smatrani&nbsp;izvedenim osobinama zapravo pleziomorfni.</p><p>Predstavili smo osnovne&nbsp; evolutivne tokove u familiji&nbsp; Trichoniscidae, kao&nbsp; i filetičke&nbsp;<br />veze&nbsp; koje&nbsp; proizilaze&nbsp; iz&nbsp; ove&nbsp; studije:&nbsp; Haplophthalminae&nbsp; su&nbsp; stara&nbsp; grupa&nbsp; koja&nbsp; poseduje&nbsp; niz&nbsp;pleziomorfnih karaktera; Buddelndiellinae su stara grupa sa znatno bližim filetičkim vezama&nbsp;sa&nbsp; Haplophthalminae;&nbsp; Thaumatoniscellinae&nbsp; imaju&nbsp; vrlo&nbsp; davno&nbsp; zajedničko&nbsp; poreklo&nbsp; sa&nbsp;Haplophthalminae; Trichoniscinae su mlađa, parafiletička grupa, a mnoge linije su nezavisno&nbsp;evoluirale od podfamilije Haplophthalminae.&nbsp;</p><p>Ovom&nbsp; studijom&nbsp; smo&nbsp; u&nbsp; nekim&nbsp; segmentima&nbsp; dokazali&nbsp; dijametralno&nbsp; suprotne,&nbsp; znatno&nbsp;kompleksnije filetičke veze unutar Synocheta u odnosu na do sada prezentovane.</p> / <p>Current&nbsp; systematic&nbsp; Synocheta&nbsp; section&nbsp; at&nbsp; almost&nbsp; all&nbsp; levels&nbsp; fails&nbsp; to&nbsp; reflect&nbsp; the&nbsp; real phyletic&nbsp; relations.&nbsp; Unusual&nbsp; distribution&nbsp; and&nbsp; vague&nbsp; differential&nbsp; characters&nbsp; of&nbsp; Styloniscidae family&nbsp; and&nbsp; its&nbsp; relationships&nbsp; with&nbsp; the&nbsp; Trichoniscidae&nbsp; family&nbsp; are&nbsp; problematic.&nbsp; The&nbsp; division criteria&nbsp; for&nbsp; forming&nbsp; Trichoniscidae&nbsp; subfamilies&nbsp; are&nbsp; unclear,&nbsp; inconsistent&nbsp; and&nbsp; often unenforceable. Hence, the extremely simplified division that does not reflect the real phyletic relations within the group, which are much more complex, is not surprising.</p><p>Of&nbsp; 593&nbsp; Synocheta&nbsp; species,&nbsp; one&nbsp; third&nbsp; (mostly&nbsp; endemic)&nbsp; inhabit&nbsp; the&nbsp; Balkans,&nbsp; which imposes this area as one of the centers of diversification and diversity of the group, and makes it ideal for the analysis of real phyletic relations. This defined the&nbsp; main goals of our study: as complete assessment of the fauna of the Balkan Synocheta as achievable through taxonomic treatment; determining phyletic relations through comparative analyses based on the complex of relevant characters, with the emphasis on the more conservative ones, which has not been accomplished thus far.</p><p>In&nbsp; the&nbsp; Balkan&nbsp; fauna&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; Styloniscidae&nbsp; family,&nbsp; 4&nbsp; genera&nbsp; with&nbsp; 15&nbsp; species&nbsp; were identified, of which 3 genera and 4 species are new to science; similarly, the 33 genera&nbsp; with 176 species from the family Trichoniscidae found in Balkan fauna included one new genus and 18&nbsp; new&nbsp; species.&nbsp; Of&nbsp; that&nbsp; number,&nbsp; 27&nbsp; genera&nbsp; and&nbsp; 161&nbsp; Synocheta&nbsp; species&nbsp; are&nbsp; endemic&nbsp; to&nbsp; the Balkans.</p><p>In&nbsp; Styloniscidae,&nbsp; we&nbsp; found&nbsp; much&nbsp; greater&nbsp; diversity&nbsp; and&nbsp; heterogeneity&nbsp; than&nbsp; was previously established, which indicates that these groups possibly originate from the&nbsp; northern Gondwana (partly incorporated into the Balkans area), in common with&nbsp; Trichoniscidae family.</p><p>We reconstructed the most important moments in the Trichoniscidae philogeny: early&nbsp;development&nbsp; of&nbsp; conglobation,&nbsp; with&nbsp; massive&nbsp; integument&nbsp; and&nbsp; developed&nbsp;&nbsp; rnamentation&nbsp; as adaptations;&nbsp; transition&nbsp; into&nbsp; protection&nbsp; via&nbsp; stereotaxation;&nbsp; evolution&nbsp; toward&nbsp; more&nbsp; active protection&nbsp; and&nbsp; loss&nbsp; of&nbsp; &quot;armor&quot;,&nbsp; which&nbsp; leads&nbsp; to&nbsp; extensive&nbsp; adaptive&nbsp; radiation.&nbsp; In&nbsp; addition,&nbsp; we have shown that the characters that were previously considered derived properties are actually plesiomorphic.</p><p>We have presented the basic evolutionary trends in Trichoniscidae family, as well as phyletic relations arising from this study: Haplophthalminae are the ancient group&nbsp; ossessing a wide range of plesiomorphic characters; Buddelndiellinae are the ancient&nbsp; group with a much VI closer phyletic relations to Haplophthalminae; Thaumatoniscellinae share a common, and very distant, origin&nbsp; with&nbsp; Haplophthalminae; Trichoniscinae are a&nbsp; younger paraphyletic&nbsp; group and many&nbsp; lines have evolved independently of the Haplophthalminae subfamily.</p><p>In&nbsp; this&nbsp; study,&nbsp; in&nbsp; some&nbsp; segments,&nbsp; we&nbsp; have&nbsp; demonstrated&nbsp; substantially&nbsp; more&nbsp; complex phyletic&nbsp; relations&nbsp; within&nbsp; Synocheta,&nbsp; diametrically&nbsp; opposed&nbsp; to&nbsp; the&nbsp; previously&nbsp; presented findings.</p>

A subfamília Myrmicinae é um grande desafio à sistemática de formigas por ser a maior e mais diversa subfamília de Formicidae, abrangendo cerca de seis mil espécies distribuídas mundialmente. As relações filogenéticas internas desta subfamília são fonte de discussão e incerteza na literatura. Os estudos moleculares desenvolvidos em Attini e Myrmicini (sensu Bolton) representaram os primeiros passos para a compreensão dos clados existentes em Myrmicinae. Recentemente, as 25 tribos estabelecidas para esta subfamília foram reorganizadas em apenas seis Attini, Crematogastrini, Myrmicini, Pogonomyrmecini, Solenopsidini e Stenammini. Hylomyrma Forel, 1912 o grupo objeto deste estudo atualmente pertence à tribo Pogonomyrmecini junto com outros dois gêneros, Patagonomyrmex Johnson & Moreau, 2016 e Pogonomyrmex Mayr, 1868. Hylomyrma é um gênero exclusivamente Neotropical cujas espécies habitam a serapilheira. Em decorrência do hábito críptico das espécies, a diversidade e a história natural do grupo são pouco conhecidas. Desde a revisão realizada por Kempf (1973), que reconheceu 12 espécies para o gênero, poucas foram as espécies incluídas em estudos filogenéticos e apenas uma espécie foi descrita posteriormente. O presente estudo teve por objetivo realizar um estudo de revisão taxonômica a partir da análise de uma quantidade extensa de material e investigar pela primeira vez as relações filogenéticas internas do gênero com base em caracteres morfológicos externos de operárias. Praticamente todos os espécimes-tipo designados para as espécies de Hylomyrma (com exceção do holótipo de H. reginae Kutter, 1977) foram examinados, além de 2.757 exemplares provenientes de 29 instituições. Quinze espécies novas foram reconhecidas, sendo 10 descritas com base tanto em operárias quanto em gines. Novos dados de distribuição foram registrados para as 13 espécies já conhecidas, bem como a descrição de cinco gines e seis machos. Além disso, o estudo taxonômico indica que a presença de espécimes cuja morfologia externa representa um mosaico entre gine e operária (intercastas) não é incomum no grupo, sendo observada para 11 espécies. O estudo filogenético foi realizado a partir de uma matriz composta por 88 caracteres e 31 terminais, sendo três espécies do grupo-externo. As análises de máxima parcimônia (MP) foram realizadas no programa TNT através de buscas tradicionais empregando o algorítmo de rearranjo de ramos TBR com 3.000 réplicas, 10 árvores salvas por réplica, random seed=0 e colapse trees=ON, sob esquemas de pesagem igual e implícitos. Os valores de concavidade (k) utilizados variaram entre 1-25. O suporte dos ramos foi calculado através do índice de Bremer. A análise com pesagem igual resultou em uma árvore com 269.274 passos (IC=0,379 e RI=0,59). Quatro diferentes árvores foram obtidas a partir das análises com pesagem implícita, k1, k3-9, k15 e k20-25. O resultado da análise filogenética corrobora a monofilia de Hylomyrma, com pelo menos nove sinapomorfias sustentando esta hipótese de agrupamento. Três grandes linhagens podem ser reconhecidas em Hylomyrma: A, espécies com tamanho corporal relativamente grande (car. 52, variando de 0,534 a 0,785); B, espécies com face posterior do pró-fêmur lisa (car. 45 1), estriação do primeiro tergito gastral restrita à base do segmento (car. 79 0) e presença de pelos ramificados no primeiro tergito do gáster (car. 85 1), condição posteriormente perdida por Hylomyrma sp. T; e C, caracterizado por espécies cujos pelos apresentam ramificações de tamanho igual (car. 15 0) e superfície dorsal do mesonoto com estriação irregular (car. 19 4). O conhecimento sobre a biologia das espécies de Hylomyrma é ainda bastante incipiente e grande parte das informações é proveniente de dados de rótulo e de raras observações em campo. As espécies deste grupo são comumente coletadas em amostras de serapilheira em florestas úmidas e secas, e plantações em locais ao nível do mar até elevações de 3.600 m. Aparentemente, as colônias de Hylomyrma são bastante pequenas, os ninhos são feitos em pequenos galhos caídos na serapilheira, os indivíduos são capazes de se fingir de mortos (tanatose) (observações pessoais) e as espécies apresentam dieta generalista. Como etapas futuras para a melhor compreensão deste grupo, sugere-se uma análise das relações internas dos gêneros através de ferramentas moleculares e a utilização de caracteres morfológicos de gines, bem como o estudo dos padrões biogeográficos e o estudo mais detalhado das intercastas para o entendimento da evolução de novidades morfológicas. / The subfamily Myrmicinae is a major challenge to ant systematics due to its outstanding diversity, which encompasses nearly six thousand species distributed worldwide. Phylogenetic relationships within this speciose subfamily are still subject to controversy in the literature. Molecular-based studies in Attini and Myrmicini (sensu Bolton) were the first to provide phylogenetic hypotheses for relationships within Myrmicinae. More recently, the twenty-five tribes of Myrmicinae were reorganized into only six Attini, Crematogastrini, Myrmicini, Pogonomyrmecini, Solenopsidini, and Stenammini. Hylomyrma Forel, 1912 the focal group of this study is currently classified in the tribe Pogonomyrmecini, along with two other genera, Patagonomyrmex Johnson & Moreau, 2016 and Pogonomyrmex Mayr, 1868. Members of Hylomyrma are exclusively found in the Neotropics, and live in leaf-litter. Due to their cryptic habits, the diversity and natural history of Hylomyrma species are still poorly known. Since the revision of Kempf (1973), who recognized 12 species in the genus, few representatives of Hylomyrma have been included in phylogenetic studies, and one species was described. Presented here is the first phylogenetic analysis of Hylomyrma based on a comprehensive taxon sampling, which is used as basis for a taxonomic revision of the genus. This study includes data retrieved from first-hand examination of nearly all types (except for the holotype of H. reginae Kutter, 1977), in addition to 2.757 exemplars from 29 institutions. Fifteen new species of Hylomyrma are recognized, ten of which were characterized based on worker and gyne morphology. New distribution records are provided for the thirteen previously known species, as well as morphological descriptions for gynes and males (in five and six species, respectively). Specimens showing features from both gynes and workers were observed in 11 species, suggesting that intercastes are not uncommon in this group. Phylogenetic analyses were performed on a matrix comprising 88 characters and 31 terminal taxa, including three species as outgroups. Maximum parsimony (MP) reconstructions were computed on the software TNT. The traditional search analysis were implemented with 3,000 replicates using the TBR algorithm, 10 trees saved per replication, random seed=0 and colapse trees=ON, under equal and implied weighing schemes. The concavity values (k) used were set between 1-25. The branch support was calculated by Bremer score. Unweighted MP analyses resulted in one cladogram with 269.274 steps (IC=0.379 and RI=0.59). Four different topologies were obtained for the following k intervals k1, k3-9, k15 and k20-25. Results strongly corroborate Hylomyrma as a monophyletic clade defined by nine synapomorphies. Internal phylogenetic relationships indicate three main lineages: A, species with large body lenght (char. 52, ranging from 0.534 to 0.785); B, species with posterior face of the anterior leg shiny (char. 45 1), first gastral tergite with very short striae (char. 79 0) and multibranched hairs (char. 85 1), condition subsequently lost by Hylomyrma sp. T; and C, characterized by species with multibranched hairs, being the branch with the same size (car. 15 0) and irregular striae on mesonotum dorsal side (car. 19 4). Natural history data, still unavailable for most Hylomyrma species, is mostly obtained from labels and scattered field observations. Exemplars are usually collected in leaf-litter samples in wet and dry forests, and cultivated areas from sea level up to elevations at 3,600 m. Hylomyrma colonies are apparently small, nests are made from small branches found in the leaf-litter, and these generalist ants which take on the appearance of being dead when they are threatened (thanatosis) (personal observations). Future developments in the systematics of Hylomyrma should include morphological characters based on gynes and molecular characters to increase the resolution of internal relationships, which will also allow the investigation of biogeographic patterns. A more detailed study of intercastes will shed light on the evolution of morphological novelties in ants.

O efeito de alterações climáticas sobre os micro-organismos ainda é incerto, pois pouco se conhece sobre as espécies que habitam regiões extremas como o gelo, solo antártico, e o solo permanentemente congelado (permafrost). O permafrost tem como característica a preservação de material biológico por milhões de anos, servindo como fonte para estudos de evolução e biogeografia de micro-organismos. O objetivo deste trabalho foi estudar a diversidade microbiana em amostras de gelo, solo exposto por recuo de geleira e permafrost polares, e a diversidade funcional do gene alcano monoxigenase (alk). Métodos independentes de cultivo baseados no gene 16S rRNA foram utilizados, como DGGE, clonagem e pirossequenciamento. As geleiras da Ilha Rei George (Península Antártica) e do Pólo Sul Geográfico possuem cerca de 3.104 cél./mL e são compostas por micro-organismos diferentes, com predominância dos Filos Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes e Cyanobacteria, muitos dos quais já descritos em outros ambientes criogênicos. O solo em frente à geleira Baranowski apresenta uma estrutura de comunidade diferente do gelo. O solo exposto por recuo de geleira apresenta uma sucessão ecológica, com predominância de heterotróficas durante todo o processo. Fixadores de nitrogênio no solo foram compostos por cianobactérias no início, e por Rhodopseudomonas e Rhodobacter no final da sucessão. Estes resultados foram melhor observados com o pirossequenciamento. As mudanças observadas podem estar relacionadas ao aumento de K, Mg+, NH4+, NO3- e/ou CO2 detectados após 15-20 anos de exposição do solo. A comunidade de permafrosts varia com o local e a idade de congelamento (de 5.000 a 8 milhões de anos). O gene alkM foi detectado em permafrosts do Ártico com 3 milhões de anos, e o gene alkB em amostras do Ártico com 15.000 e 120.000 anos, e em solos modernos da Antártica. Alguns clones indicam que podem representar novos genes para alcano monoxigenases. As contribuições deste projeto abrangem os objetivos do Ano Polar Internacional (IPY 2007-2009), sobretudo na avaliação da ecologia microbiana da Antártica. / The effect of climate changes on microorganisms is still unclear, because little is known about the species that inhabit the extreme regions as the glacial ice, antarctic soils and the permanently frozen soil (permafrost). The permafrost is able to preserve the sedimented biological materials by thousands or even millions of years, being an important source for microbiological studies. The objective was to study the microbial diversity in cryogenic samples: glacial ice, soil exposed by glacial retreat and polar permafrosts, as well as to study the functional diversity of alkane monooxygenase genes (alk) in the permafrost. Cultivationindependent methods based on the 16S rRNA gene were used, as DGGE, clone library and 454 Pyrosequencing. Analysis of the King George Island (Antarctic Peninsula) glaciers and the South Pole ice revealed about 3x104 cells/mL each, and different micro-organisms were detected, predominantly members from Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes and Cyanobacteria, many of which already described in other cryogenic environments. The soil in front of the Baranowski Glacier has a different community structure compared with the ice. Soils exposed by glacier retreat revealed an ecological succession, and heterotrophic bacteria occurred all through the process. Nitrogen-fixing populations were composed by cyanobacteria at the early stages, and shifted to Rhodopseudomonas and Rhodobacter in the older soils. The observed changes may be related to an increase of K, Mg+, NH4 +, NO3- and/or CO2, detected after 15-20 years of soil exposure. The community of permafrosts varies by location and age (5,000 - 8 millions of years). The alkM gene was detected in old Arctic permafrosts (3 millions of years), while alkB genes were found on Arctic samples from 15,000 to 120,000 years, and in Antarctic modern soils. Some of these clones may represent new alk genes. The contributions of this project covers the goals of the International Polar Year (IPY 2007-2009), particularly in assessing the microbial ecology of Antarctica.

O efeito de alterações climáticas sobre os micro-organismos ainda é incerto, pois pouco se conhece sobre as espécies que habitam regiões extremas como o gelo, solo antártico, e o solo permanentemente congelado (permafrost). O permafrost tem como característica a preservação de material biológico por milhões de anos, servindo como fonte para estudos de evolução e biogeografia de micro-organismos. O objetivo deste trabalho foi estudar a diversidade microbiana em amostras de gelo, solo exposto por recuo de geleira e permafrost polares, e a diversidade funcional do gene alcano monoxigenase (alk). Métodos independentes de cultivo baseados no gene 16S rRNA foram utilizados, como DGGE, clonagem e pirossequenciamento. As geleiras da Ilha Rei George (Península Antártica) e do Pólo Sul Geográfico possuem cerca de 3.104 cél./mL e são compostas por micro-organismos diferentes, com predominância dos Filos Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes e Cyanobacteria, muitos dos quais já descritos em outros ambientes criogênicos. O solo em frente à geleira Baranowski apresenta uma estrutura de comunidade diferente do gelo. O solo exposto por recuo de geleira apresenta uma sucessão ecológica, com predominância de heterotróficas durante todo o processo. Fixadores de nitrogênio no solo foram compostos por cianobactérias no início, e por Rhodopseudomonas e Rhodobacter no final da sucessão. Estes resultados foram melhor observados com o pirossequenciamento. As mudanças observadas podem estar relacionadas ao aumento de K, Mg+, NH4+, NO3- e/ou CO2 detectados após 15-20 anos de exposição do solo. A comunidade de permafrosts varia com o local e a idade de congelamento (de 5.000 a 8 milhões de anos). O gene alkM foi detectado em permafrosts do Ártico com 3 milhões de anos, e o gene alkB em amostras do Ártico com 15.000 e 120.000 anos, e em solos modernos da Antártica. Alguns clones indicam que podem representar novos genes para alcano monoxigenases. As contribuições deste projeto abrangem os objetivos do Ano Polar Internacional (IPY 2007-2009), sobretudo na avaliação da ecologia microbiana da Antártica. / The effect of climate changes on microorganisms is still unclear, because little is known about the species that inhabit the extreme regions as the glacial ice, antarctic soils and the permanently frozen soil (permafrost). The permafrost is able to preserve the sedimented biological materials by thousands or even millions of years, being an important source for microbiological studies. The objective was to study the microbial diversity in cryogenic samples: glacial ice, soil exposed by glacial retreat and polar permafrosts, as well as to study the functional diversity of alkane monooxygenase genes (alk) in the permafrost. Cultivationindependent methods based on the 16S rRNA gene were used, as DGGE, clone library and 454 Pyrosequencing. Analysis of the King George Island (Antarctic Peninsula) glaciers and the South Pole ice revealed about 3x104 cells/mL each, and different micro-organisms were detected, predominantly members from Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes and Cyanobacteria, many of which already described in other cryogenic environments. The soil in front of the Baranowski Glacier has a different community structure compared with the ice. Soils exposed by glacier retreat revealed an ecological succession, and heterotrophic bacteria occurred all through the process. Nitrogen-fixing populations were composed by cyanobacteria at the early stages, and shifted to Rhodopseudomonas and Rhodobacter in the older soils. The observed changes may be related to an increase of K, Mg+, NH4 +, NO3- and/or CO2, detected after 15-20 years of soil exposure. The community of permafrosts varies by location and age (5,000 - 8 millions of years). The alkM gene was detected in old Arctic permafrosts (3 millions of years), while alkB genes were found on Arctic samples from 15,000 to 120,000 years, and in Antarctic modern soils. Some of these clones may represent new alk genes. The contributions of this project covers the goals of the International Polar Year (IPY 2007-2009), particularly in assessing the microbial ecology of Antarctica.

THI1 é provavelmente uma proteína bifuncional, uma vez que está envolvida na biossíntese de tiamina e na estabilidade do DNA organelar, notadamente o mitocondrial. Interessantemente, a biossíntese de tiamina ocorre em compartimentos distintos em plantas (cloroplastos) e em leveduras (mitocôndrias). Ensaios de complementação funcional mostraram que o gene thi1 de Arabidopsis thaliana é capaz de complementar uma cepa mutante de levedura para o gene ortólogo. A proteína THI1 de Arabidopsis thaliana é codificada por um único gene. Uma análise detalhada da região N-terminal da proteína, responsável pela sua localização na células, revelou a presença de duas sequências de direcionamento adjacentes. Na extremidade N-terminal encontra-se um peptídeo de trânsito cloroplástico seguida por uma região capaz de formar uma &#945;-hélice anfifílica, tipicamente encontrada em pré-sequências de direcionamento mitocondriais. Com o objetivo de avaliar se a localização final de THI1 pode apresentar um tipo de regulação temporal ou espacial, foram obtidas plantas transgênicas expressando a proteína THI1 fundida a GFP ("green fluorescent protein"). Análises dessas plantas por meio de microscopia confocal revelaram que THI1 está presente majoritariamente em cloroplastos e raramente em mitocôndrias. Ao contrário do que acontece em Arabidopsis thaliana, em cana de açúcar foram encontrados pelo menos três isoformas/parálogos de thi1. O alinhamento da seqüência de aminoácidos dessas isoformas com a THI1 de Arabidopsis thaliana revelou alta similaridade, inclusive na seqüência de direcionamento. Com o intuito de avaliar o padrão de direcionamento dessas isoformas de cana de açúcar foram obtidas construções gênicas contendo ou a seqüência de direcionamento completa ou o peptídeo de trânsito cloroplástico ou a pré-seqüência mitocondrial, fundidas a GFP sob o comando do promotor 35S. A expressão transiente dessas construções em epiderme de cebola, revelou que no caso das construções contendo a seqüência de direcionamento completa ou o peptídeo de trânsito, o direcionamento ocorreu apenas para os cloroplastos. No caso das construções contendo somente a seqüência de direcionamento mitocondrial a GFP permaneceu difundida no citoplasma. Além do aspecto do direcionamento, THI1 foi avaliada sob o ponto de vista filogenético. As análises filogenéticas mostram que thi1 é raramente encontrado em bactérias mas é amplamente distribuído em Archaea. As distâncias genéticas indicam que provavelmente os eucariontes herdaram thi1 de Archaea. As poucas bactérias que possuem esse gene provavelmente obtiveram-no por meio de herança horizontal. / THI1 is probably a bifunctional protein, since it is involved in thiamin biosynthesis and organelar genome stability mainly the mitochondrial. Interestingly, the thiamin biosynthesis occurs at different compartments in plants (chloroplasts) and yeasts (mitochondria). Functional complementation assays showed that Arabidopsis thaliana thi1 gene is able to complement a yeast mutant strain for the hortolog gene. The Arabidopsis thaliana THI1 is encoded by a single copy gene. A detailed analysis of the THI1 N-terminal region, that is responsible for its targeting in cells, reveled the presence of two in tanden directing sequences. At N-terminal region there is a chloroplastic transit peptide followed by a region able to form an anfifilic &#945;-helix frequently present in mitochondrial presequences. Aiming to evaluate if the THI1 final localization could present a temporal or spacial regulation, transgenic plants expressing THI1 fused to GFP ("green fluorescent protein") where obtained. Confocal microscopy analysis of these transgenic plants showed that THI1 is mainly found in chloroplasts and barely found in mitochondrias. Different from what happens in Arabidopsis thaliana, in sugar cane where founded at least three thi1 isoforms/paralogs. The amino acids sequence alignment of these isoforms with the thi1 one, reveled high similarity including the targeting sequence. To evaluate the directing standard of these sugarcane isoforms, gene constructions made by the complete targeting sequence or the chloroplastic transit peptide or the mitochondrial presequence, fused to GFP under the guidance of 35S promotor, where obtained. A transient expression of these gene constructios in epidermal onion cells prove that in the case of the constructions containing either the complete targeting sequence or the chloroplastic transit peptide the directing occurred only to chloroplasts. On the other hand, the constructions containing the mitochondrial pre sequence, GFP were kept defused in the citoplasm. Besides the directing aspect, THI1 were evaluated under the filogenetic point of view. Filogenetic analysis showed that thi1 is rarely found in bacteria but is widely distributed in Archaea. The genetic distances pointed out that probably eucaryotes THI1 came from Archaea. This gene in a few bacterias probably were inherited by lateral transference.

Estudos sobre a diversidade de macroalgas de manguezais no Brasil tem-se baseado apenas em abordagens morfológicas, nas quais os caracteres empregados são instáveis e pouco informativos para a identificação e delimitação de espécies. Neste contexto, macroalgas de manguezais foram investigadas pela primeira vez no litoral brasileiro usando uma abordagem molecular, tendo como alvo de estudo o manguezal da Ilha Barnabé, Baixada Santista, São Paulo. Foram utilizados marcadores moleculares do tipo Barcode, UPA e COI-5P, além do rbcL, amplamente empregado para inferências filogenéticas, e o SSU rDNA. Além desses, os marcadores ITS e tufA foram empregados exclusivamente para as algas verdes, este último sem sucesso. Quinze espécies foram registradas para a área estudada, sendo dez Rhodophyta e cinco Chlorophyta. Destas, duas não novas ocorrências para o Estado de São Paulo, Caloglossa apomeiotica e Boodleopsis vaucherioidea. Das quatro espécies do gênero Bostrychia identificadas neste estudo: \"Bostrychia calliptera\", B. montagnei, B. moritziana e B. radicans, apenas B. montagnei revelou-se uma espécie molecular e morfologicamente bem definida. As demais formaram complexos de espécies com linhagens moleculares distintas. Para B. radicans e B. moritziana as análises relevaram três e duas linhagens moleculares, respectivamente, das sete identificadas para o complexo B. radicans/B. moritziana na literatura. O táxon identificado como \"B. calliptera\" mostrou alta divergência molecular com sequências de B. calliptera do Brasil, apresentando morfologia \"B. pinnata\", um táxon atualmente reduzido a sinônimo de B. calliptera. Espécies do gênero Caloglossa, excetuando C. ogasawaraensis, são de difícil identificação morfológica devido aos tênues caracteres considerados de valor diagnóstico e a sua considerável plasticidade fenotípica. Caloglossa apomeiotica, C. confusa e C. leprieurii foram identificadas essencialmente com o emprego de marcadores moleculares. Caloglossa apomeiotica pode ser segregada das demais pela presença de biesporângios, o que impossibilita uma identificação morfológica segura quando coletados talos inférteis, enquanto C. confusa possui nós fortemente contritos. Os dados moleculares obtidos para Catenella caespitosa a partir de sequências de SSU sugerem que as citações dessa espécie para o litoral brasileiro podem estar equivocadas já que apresentam alta divergência intraespecífica com C. caespitosa do banco de dados. A falta de sequências da localidade tipo, de sequências com marcadores do tipo Barcode e de uma maior amostragem molecular das espécies de Catenella nos bancos de dados, nos impossibilitaram chegar a um resultado conclusivo. A obtenção de sequências para as algas verdes foi extremamente problemática, inviabilizando uma comparação mais ampla entres as espécies coletadas. Das duas espécies coletadas de Boodleopsis foram obtidas apenas duas sequências parciais de rbcL para B. vaucherioidea e nenhuma para B. pusilla. A comparação com a única sequência de Boodleopsis depositada nos bancos de dados, uma sequência parcial de rbcL de B. pusilla, revelou baixa divergência molecular com as nossas sequências de B. vaucherioidea. Além da necessidade de obtenção de sequências completas de rbcL de ambas espécies da área estudada para comparação, uma maior amostragem e o emprego de outros marcadores moleculares são necessários para esclarecer o posicionamento taxonômicos desses dois táxons, cuja coespecificidade não pode ser descartada. Morfologicamente, \"Cladophoropsis membranacea\" é uma espécie facilmente identificada, entretanto sequências de ITS obtidas neste estudo são não comparáveis a nenhuma sequência dessa espécie depositada nos bancos de dados, incluindo sequências da localidade tipo. Reconhecidamente Chadophoropsis é um gênero polifilético e integra o complexo Boodlea que inclui diferentes gêneros de Boodleaceae. A obtenção de sequências de outros marcadores como o SSU rDNA e LSU rDNA assim como uma maior amostragem podem ser informativas para esclarecer a posição das \"C. membranacea\" brasileiras dentro das Cladophorales. Mesmo após inúmeras tentativas não foi possível obter sequências para as duas espécies de Rhizoclonium encontradas, R. africanum e R. riparium, cuja identificação foi feita com base em caracteres morfológicos tradicionais / Studies on the diversity of macroalgae from mangroves in Brazil have been based only on morphological approaches, in which characters used are unstable and uninformative for the species identification and delimitation. In this context, macroalgae of mangroves were investigated for the first time in the Brazilian coast using a molecular approach, having as target of our study the mangrove of the Barnabé Island, Santos, São Paulo. DNA Barcode markers UPA and COI-5P were used, besides the rbcL, largely used for phylogenetic inferences, and also SSU rDNA. In addition to these, the ITS and tufA markers were used exclusively for the green algae, the latter unsuccessfully. Fifteen species were recorded for the studied area, ten Rhodophyta and five Chlorophyta. Of these, two are new records for the State of São Paulo, Caloglossa apomeiotica e Boodleopsis vaucherioidea. Of the four species of the genus Bostrychia identified in this study: \"Bostrychia calliptera\", B. montagnei, B. moritziana and B. radicans, only B. montagnei proved to be a molecular and morphologically well-defined species. The other species formed complexes with different molecular lineages. For B. radicans and B. moritziana, the analyses showed three and two molecular lineages, respectively, of the seven identified for the B. radicans/B. moritziana complex in the literature. The taxon identified as \"B. calliptera\" showed high molecular divergence with sequences of B. calliptera from Brazil, presenting morphology \"B. pinnata\", a taxon currently reduced to a synonym of B. calliptera. Caloglossa species, except C. ogasawaraensis, are difficult to identify due to the subtle morphological characters considered of diagnostic value, and their considerable phenotypic plasticity. Caloglossa apomeiotica, C. confusa and C. leprieurii were identified primarily by the use of molecular markers. Caloglossa apomeiotica can be segregated from the others by the presence of bisporangia, which makes unreliable morphological identification when collected infertile thalli, while C. confusa has strongly constricted thallus nodes. The molecular data obtained for Catenella caespitosa from SSU sequences suggest that the citations of this species for the Brazilian coast may be misleading since they have high intraspecific divergence with C. caespitosa from database. Due to the lack of sequences from the type locality, sequences of DNA barcode markers, and a major molecular sampling of Catenella species in databases, became impossible to reach a conclusive result. The obtaining of sequences for green algae was extremely problematic, making impracticable a broader comparison between the collected species. Of the two collected species of Boodleopsis, only two partial sequences of rbcL were obtained for B. vaucherioidea and none for B. pusilla. The comparison with the unique sequence of Boodleopsis deposited in databases, a partial rbcL sequence of B. pusilla, revealed low molecular divergence with our sequences of B. vaucherioidea. Besides the need to obtain complete sequences of rbcL from both species from the studied area for comparison, an increased sampling and the use of other molecular markers are needed to clarify the taxonomic position of these two taxa, whose conspecificity cannot be disregarded. Morphologically, \"Cladophoropsis membranacea\" is an easily identified species, however, ITS sequences obtained in this study are not comparable to any sequence of this species deposited in databases, including sequences from the type locality. Admittedly. Chadophoropsis is a polyphyletic genus and integrates the Boodlea complex that includes different genera of Boodleaceae. The obtaining of sequences from other markers, such as SSU rDNA and LSU rDNA, well as a larger sampling, may be informative to clarify the taxonomic position of \"C. membranacea\" within the Brazilian Cladophorales. Even after numerous attempts we could not get sequences for the two Rhizoclonium species found in the studied area: R. africanum and R. riparium, whose identification was made based on traditional morphological characters

Estudos sobre a diversidade de macroalgas de manguezais no Brasil tem-se baseado apenas em abordagens morfológicas, nas quais os caracteres empregados são instáveis e pouco informativos para a identificação e delimitação de espécies. Neste contexto, macroalgas de manguezais foram investigadas pela primeira vez no litoral brasileiro usando uma abordagem molecular, tendo como alvo de estudo o manguezal da Ilha Barnabé, Baixada Santista, São Paulo. Foram utilizados marcadores moleculares do tipo Barcode, UPA e COI-5P, além do rbcL, amplamente empregado para inferências filogenéticas, e o SSU rDNA. Além desses, os marcadores ITS e tufA foram empregados exclusivamente para as algas verdes, este último sem sucesso. Quinze espécies foram registradas para a área estudada, sendo dez Rhodophyta e cinco Chlorophyta. Destas, duas não novas ocorrências para o Estado de São Paulo, Caloglossa apomeiotica e Boodleopsis vaucherioidea. Das quatro espécies do gênero Bostrychia identificadas neste estudo: \"Bostrychia calliptera\", B. montagnei, B. moritziana e B. radicans, apenas B. montagnei revelou-se uma espécie molecular e morfologicamente bem definida. As demais formaram complexos de espécies com linhagens moleculares distintas. Para B. radicans e B. moritziana as análises relevaram três e duas linhagens moleculares, respectivamente, das sete identificadas para o complexo B. radicans/B. moritziana na literatura. O táxon identificado como \"B. calliptera\" mostrou alta divergência molecular com sequências de B. calliptera do Brasil, apresentando morfologia \"B. pinnata\", um táxon atualmente reduzido a sinônimo de B. calliptera. Espécies do gênero Caloglossa, excetuando C. ogasawaraensis, são de difícil identificação morfológica devido aos tênues caracteres considerados de valor diagnóstico e a sua considerável plasticidade fenotípica. Caloglossa apomeiotica, C. confusa e C. leprieurii foram identificadas essencialmente com o emprego de marcadores moleculares. Caloglossa apomeiotica pode ser segregada das demais pela presença de biesporângios, o que impossibilita uma identificação morfológica segura quando coletados talos inférteis, enquanto C. confusa possui nós fortemente contritos. Os dados moleculares obtidos para Catenella caespitosa a partir de sequências de SSU sugerem que as citações dessa espécie para o litoral brasileiro podem estar equivocadas já que apresentam alta divergência intraespecífica com C. caespitosa do banco de dados. A falta de sequências da localidade tipo, de sequências com marcadores do tipo Barcode e de uma maior amostragem molecular das espécies de Catenella nos bancos de dados, nos impossibilitaram chegar a um resultado conclusivo. A obtenção de sequências para as algas verdes foi extremamente problemática, inviabilizando uma comparação mais ampla entres as espécies coletadas. Das duas espécies coletadas de Boodleopsis foram obtidas apenas duas sequências parciais de rbcL para B. vaucherioidea e nenhuma para B. pusilla. A comparação com a única sequência de Boodleopsis depositada nos bancos de dados, uma sequência parcial de rbcL de B. pusilla, revelou baixa divergência molecular com as nossas sequências de B. vaucherioidea. Além da necessidade de obtenção de sequências completas de rbcL de ambas espécies da área estudada para comparação, uma maior amostragem e o emprego de outros marcadores moleculares são necessários para esclarecer o posicionamento taxonômicos desses dois táxons, cuja coespecificidade não pode ser descartada. Morfologicamente, \"Cladophoropsis membranacea\" é uma espécie facilmente identificada, entretanto sequências de ITS obtidas neste estudo são não comparáveis a nenhuma sequência dessa espécie depositada nos bancos de dados, incluindo sequências da localidade tipo. Reconhecidamente Chadophoropsis é um gênero polifilético e integra o complexo Boodlea que inclui diferentes gêneros de Boodleaceae. A obtenção de sequências de outros marcadores como o SSU rDNA e LSU rDNA assim como uma maior amostragem podem ser informativas para esclarecer a posição das \"C. membranacea\" brasileiras dentro das Cladophorales. Mesmo após inúmeras tentativas não foi possível obter sequências para as duas espécies de Rhizoclonium encontradas, R. africanum e R. riparium, cuja identificação foi feita com base em caracteres morfológicos tradicionais / Studies on the diversity of macroalgae from mangroves in Brazil have been based only on morphological approaches, in which characters used are unstable and uninformative for the species identification and delimitation. In this context, macroalgae of mangroves were investigated for the first time in the Brazilian coast using a molecular approach, having as target of our study the mangrove of the Barnabé Island, Santos, São Paulo. DNA Barcode markers UPA and COI-5P were used, besides the rbcL, largely used for phylogenetic inferences, and also SSU rDNA. In addition to these, the ITS and tufA markers were used exclusively for the green algae, the latter unsuccessfully. Fifteen species were recorded for the studied area, ten Rhodophyta and five Chlorophyta. Of these, two are new records for the State of São Paulo, Caloglossa apomeiotica e Boodleopsis vaucherioidea. Of the four species of the genus Bostrychia identified in this study: \"Bostrychia calliptera\", B. montagnei, B. moritziana and B. radicans, only B. montagnei proved to be a molecular and morphologically well-defined species. The other species formed complexes with different molecular lineages. For B. radicans and B. moritziana, the analyses showed three and two molecular lineages, respectively, of the seven identified for the B. radicans/B. moritziana complex in the literature. The taxon identified as \"B. calliptera\" showed high molecular divergence with sequences of B. calliptera from Brazil, presenting morphology \"B. pinnata\", a taxon currently reduced to a synonym of B. calliptera. Caloglossa species, except C. ogasawaraensis, are difficult to identify due to the subtle morphological characters considered of diagnostic value, and their considerable phenotypic plasticity. Caloglossa apomeiotica, C. confusa and C. leprieurii were identified primarily by the use of molecular markers. Caloglossa apomeiotica can be segregated from the others by the presence of bisporangia, which makes unreliable morphological identification when collected infertile thalli, while C. confusa has strongly constricted thallus nodes. The molecular data obtained for Catenella caespitosa from SSU sequences suggest that the citations of this species for the Brazilian coast may be misleading since they have high intraspecific divergence with C. caespitosa from database. Due to the lack of sequences from the type locality, sequences of DNA barcode markers, and a major molecular sampling of Catenella species in databases, became impossible to reach a conclusive result. The obtaining of sequences for green algae was extremely problematic, making impracticable a broader comparison between the collected species. Of the two collected species of Boodleopsis, only two partial sequences of rbcL were obtained for B. vaucherioidea and none for B. pusilla. The comparison with the unique sequence of Boodleopsis deposited in databases, a partial rbcL sequence of B. pusilla, revealed low molecular divergence with our sequences of B. vaucherioidea. Besides the need to obtain complete sequences of rbcL from both species from the studied area for comparison, an increased sampling and the use of other molecular markers are needed to clarify the taxonomic position of these two taxa, whose conspecificity cannot be disregarded. Morphologically, \"Cladophoropsis membranacea\" is an easily identified species, however, ITS sequences obtained in this study are not comparable to any sequence of this species deposited in databases, including sequences from the type locality. Admittedly. Chadophoropsis is a polyphyletic genus and integrates the Boodlea complex that includes different genera of Boodleaceae. The obtaining of sequences from other markers, such as SSU rDNA and LSU rDNA, well as a larger sampling, may be informative to clarify the taxonomic position of \"C. membranacea\" within the Brazilian Cladophorales. Even after numerous attempts we could not get sequences for the two Rhizoclonium species found in the studied area: R. africanum and R. riparium, whose identification was made based on traditional morphological characters

THI1 é provavelmente uma proteína bifuncional, uma vez que está envolvida na biossíntese de tiamina e na estabilidade do DNA organelar, notadamente o mitocondrial. Interessantemente, a biossíntese de tiamina ocorre em compartimentos distintos em plantas (cloroplastos) e em leveduras (mitocôndrias). Ensaios de complementação funcional mostraram que o gene thi1 de Arabidopsis thaliana é capaz de complementar uma cepa mutante de levedura para o gene ortólogo. A proteína THI1 de Arabidopsis thaliana é codificada por um único gene. Uma análise detalhada da região N-terminal da proteína, responsável pela sua localização na células, revelou a presença de duas sequências de direcionamento adjacentes. Na extremidade N-terminal encontra-se um peptídeo de trânsito cloroplástico seguida por uma região capaz de formar uma &#945;-hélice anfifílica, tipicamente encontrada em pré-sequências de direcionamento mitocondriais. Com o objetivo de avaliar se a localização final de THI1 pode apresentar um tipo de regulação temporal ou espacial, foram obtidas plantas transgênicas expressando a proteína THI1 fundida a GFP ("green fluorescent protein"). Análises dessas plantas por meio de microscopia confocal revelaram que THI1 está presente majoritariamente em cloroplastos e raramente em mitocôndrias. Ao contrário do que acontece em Arabidopsis thaliana, em cana de açúcar foram encontrados pelo menos três isoformas/parálogos de thi1. O alinhamento da seqüência de aminoácidos dessas isoformas com a THI1 de Arabidopsis thaliana revelou alta similaridade, inclusive na seqüência de direcionamento. Com o intuito de avaliar o padrão de direcionamento dessas isoformas de cana de açúcar foram obtidas construções gênicas contendo ou a seqüência de direcionamento completa ou o peptídeo de trânsito cloroplástico ou a pré-seqüência mitocondrial, fundidas a GFP sob o comando do promotor 35S. A expressão transiente dessas construções em epiderme de cebola, revelou que no caso das construções contendo a seqüência de direcionamento completa ou o peptídeo de trânsito, o direcionamento ocorreu apenas para os cloroplastos. No caso das construções contendo somente a seqüência de direcionamento mitocondrial a GFP permaneceu difundida no citoplasma. Além do aspecto do direcionamento, THI1 foi avaliada sob o ponto de vista filogenético. As análises filogenéticas mostram que thi1 é raramente encontrado em bactérias mas é amplamente distribuído em Archaea. As distâncias genéticas indicam que provavelmente os eucariontes herdaram thi1 de Archaea. As poucas bactérias que possuem esse gene provavelmente obtiveram-no por meio de herança horizontal. / THI1 is probably a bifunctional protein, since it is involved in thiamin biosynthesis and organelar genome stability mainly the mitochondrial. Interestingly, the thiamin biosynthesis occurs at different compartments in plants (chloroplasts) and yeasts (mitochondria). Functional complementation assays showed that Arabidopsis thaliana thi1 gene is able to complement a yeast mutant strain for the hortolog gene. The Arabidopsis thaliana THI1 is encoded by a single copy gene. A detailed analysis of the THI1 N-terminal region, that is responsible for its targeting in cells, reveled the presence of two in tanden directing sequences. At N-terminal region there is a chloroplastic transit peptide followed by a region able to form an anfifilic &#945;-helix frequently present in mitochondrial presequences. Aiming to evaluate if the THI1 final localization could present a temporal or spacial regulation, transgenic plants expressing THI1 fused to GFP ("green fluorescent protein") where obtained. Confocal microscopy analysis of these transgenic plants showed that THI1 is mainly found in chloroplasts and barely found in mitochondrias. Different from what happens in Arabidopsis thaliana, in sugar cane where founded at least three thi1 isoforms/paralogs. The amino acids sequence alignment of these isoforms with the thi1 one, reveled high similarity including the targeting sequence. To evaluate the directing standard of these sugarcane isoforms, gene constructions made by the complete targeting sequence or the chloroplastic transit peptide or the mitochondrial presequence, fused to GFP under the guidance of 35S promotor, where obtained. A transient expression of these gene constructios in epidermal onion cells prove that in the case of the constructions containing either the complete targeting sequence or the chloroplastic transit peptide the directing occurred only to chloroplasts. On the other hand, the constructions containing the mitochondrial pre sequence, GFP were kept defused in the citoplasm. Besides the directing aspect, THI1 were evaluated under the filogenetic point of view. Filogenetic analysis showed that thi1 is rarely found in bacteria but is widely distributed in Archaea. The genetic distances pointed out that probably eucaryotes THI1 came from Archaea. This gene in a few bacterias probably were inherited by lateral transference.

A couve-flor está entre as folhosas mais produzidas na região do Cinturão Verde de São Paulo. A planta apresenta alto valor nutricional para os consumidores e relevante importância econômica e social para os agricultores. Em campos comerciais, têm sido observadas plantas exibindo sintomas de enfezamento e deformação da inflorescência, além da necrose dos vasos condutores. A doença foi denominada de enfezamento e a sua incidência e severidade têm se tornado mais intensas nos últimos anos, afetando a produção e levando ao abandono do cultivo. O quadro sintomatológico levantou a suspeita de que a doença pudesse estar sendo causada por fitoplasmas. Desta forma, este trabalho teve como objetivos detectar e identificar os fitoplasmas associados às plantas doentes de couve-flor, demonstrar a sua patogenicidade, buscar possíveis insetos vetores do agente patogênico e analisar a distribuição espacial da doença no campo. Amostras de plantas coletadas na região do Cinturão Verde ou enviadas de outras localidades tiveram o DNA total extraído e submetido a reações de PCR. A amplificação de fragmentos genômicos de 1,2 kb evidenciaram a presença de fitoplasmas nos tecidos de 66% das plantas sintomáticas. A detecção de fitoplasmas em plantas assintomáticas revelou a ocorrência de infecção latente e que plantas sem sintomas aparentes podem ser portadoras do patógeno. O emprego de PCR com primers específicos, análises convencionais e virtuais de RFLP e análise filogenética permitiram a identificação de fitoplasmas afiliados aos grupos 16SrIII-J, 16SrXIII e 16SrXV-A, com predominância para a ocorrência do grupo 16SrIII. Secções histológicas feitas à mão da região vascular de plantas de couve-flor doentes observadas em microscópio de luz revelaram que a região do floema apresentava-se escurecido e com início de degeneração celular. Fitoplasmas do grupo 16SrXIII foram encontrados em cigarrinhas da espécie Balclutha hebe coletadas em campo cultivado com couve-flor. Estes insetos foram utilizados em experimentos de transmissão e foram capazes de inocular fitoplasmas em plantas sadias de couve-flor e vinca. A transmissão também ocorreu a partir de plantas doentes de couve-flor para plantas sadias de vinca, através do emprego da planta parasita cuscuta. Análise epidemiológica da doença foi feita em dez campos de cultivo de couve-flor, localizados no município de Sorocaba-SP. Análises do índice de dispersão, lei de Taylor modificada e áreas isopatas evidenciaram que plantas de couveflor com sintomas de enfezamento encontraram-se agregadas no campo, e que os focos da doença tinham início nos bordos da cultura. O presente trabalho demonstrou que o enfezamento da couve-flor está associado aos fitoplasmas, os quais podem estar sendo transmitidos por cigarrinhas, sendo que, em termos epidemiológicos, a doença tem padrão agregado de distribuição no campo. / Cauliflower is among the most produced vegetable in the region of the Green Belt of Sao Paulo State. It has high nutritional value and relevant social and economic importance for farmers. In commercial fields, it has been observed plants exhibiting symptoms of stunting, deformation of the inflorescence and conductive vessel necrosis. The disease was named cauliflower stunt and its incidence and severity have become more intense in the past years, the production is being affected and the field is abandoned by the growers. The symptomatology raised the suspect that the disease could be caused by phytoplasmas. Thus, this study aimed to detect and identify phytoplasmas associated to diseased cauliflowers, demonstrate its pathogenicity, look for possible insect vectors of the pathogen and analyse the spatial distributions of disease in the field. Plant samples collected in the region of the green belt or sent from other locations had the total DNA extracted and subjected to PCR reactions. Amplification of genomic fragments of 1.2 kb revealed the presence of phytoplasmas in 66% of the symptomatic plants. The detection of phytoplasmas in asymptomatic plants revealed the occurrence of latent infection and that plants without visible symptoms may be infected. The use of specific primers, conventional and virtual RFLP analysis and phylogenetic analysis allowed the identification of phytoplasmas affiliated to 16SrIII-J, 16SrXIII and 16SrXV-A groups, and predominantly the occurrence of 16SrIII group. Histological sections made by hand of the vascular region of symptomatic cauliflower were observed under light microscope and revealed that the phloem was darkened and with beginning of cellular degeneration. The 16SrXIII phytoplasma was found in Balclutha hebe from cauliflower field. These insects were used in experiments and were able to transmit phytoplasmas to healthy cauliflower and periwinkle. The transmission also occurred from diseased cauliflower to healthy periwinkle through the parasitic plant dodder. Epidemiological analysis of the disease was made in ten plots of cauliflower, located in Sorocaba, SP. Dispersion index, modified Taylors law and isopath areas analysis showed that cauliflower plants with symptoms of stunting were aggregated in field and initial foci were at the edge of the plot. This study demonstrated that cauliflower stunt is associated with phytoplasmas, that may be being transmitted by insects (Homoptera) and, in epidemiological terms, the diseased plants show aggregated pattern of distribution in the field.