O interior do Estado de São Paulo, anteriormente ocupado por matas semidecíduas e cerrado, hoje está praticamente tomado por diferentes culturas ou pastagens, restando apenas algumas pequenas manchas de cerrado e de mata, apontando para uma drástica perda do rico patrimônio genético florestal. A região de Ribeirão Preto é uma das mais devastadas do Estado de São Paulo, principalmente nas regiões próximas aos mananciais e indústrias de cana-de-açúcar e suas matas encontram-se hoje totalmente fragmentadas e reduzidas a 2 % de sua área original. Ante a urgência de se resgatar as espécies arbóreas nativas da flora regional, foi implantado o Projeto Floresta USP, no campus da USP de Ribeirão Preto, sendo 30 ha de reflorestamento heterogêneo e 45 ha correspondem ao Banco de Germoplasma (BG-USP/RP). Tabebuia roseo-alba (ipê-branco; Bignoniaceae) é uma das 44 espécies presentes nesse Banco pelo fato de ser pouco observada em condições naturais, necessitando de estudos que visem o entendimento da sua diversidade genética nos remanescentes florestais e no próprio BG-USP/RP para a adoção correta das estratégias de manejo e conservação. Os marcadores microssatélites são indiscutivelmente os mais indicados para este tipo de estudo, em razão de seu elevado conteúdo informativo, sua robustez analítica, transferibilidade e facilidade de obtenção de dados genéticos via PCR. Este estudo teve por objetivos analisar a diversidade genética de matrizes e progênies de T. roseo-alba e verificar a maternidade dessas progênies conservadas no BG-USP/RP, utilizando 10 pares de primers SSR transferidos de Tabebuia aurea. O DNA foi extraído de folhas de todos os indivíduos, as condições de amplificação e separação por eletroforese vertical em géis de poliacrilamida padronizadas e os géis corados com nitrato de prata. A partir dos dados gerados foram estimados parâmetros genéticos de diversidade com auxílio dos programas GDA 1.0, FSTAT 2.9.3, Cervus 3.0 e Structure 2.2.3. Houve um sucesso de 90% na amplificação das regiões microssatélites para os 10 locos SSR analisados, mas foram empregados neste estudo apenas 8 locos SSR, que estão em equilíbrio de ligação e apresentaram um valor médio de PIC altamente informativo (0,745). Nas matrizes e progênies do Banco analisadas foi observada uma alta riqueza alélica (85 e 96 alelos), e uma elevada diversidade genética (0,746 e 0,775), respectivamente, sendo que a heterozigosidade média observada foi menor que a esperada, evidenciando um déficit de heterozigotos. O índice de fixação para as matrizes de T. roseo-alba foi alto (Fis =0,638) e significativamente diferente de zero (P<0,05), sugerindo a atuação de algum fator gerador de endogamia como cruzamentos entre indivíduos aparentados, auto-fecundação, efeito Wahlund e a presença de alelos nulos segregando nestes locos. Adicionalmente, as progênies também apresentaram um alto valor de Fis (0,696), indicando que o sistema de cruzamento de T. roseo-alba deve ser o principal fator pelo alto coeficiente de endogamia. A análise conjunta dos locos tanto nas matrizes como nas progênies apresentou altas probabilidades de exclusão de paternidade, confirmando que esta bateria de locos tem alto potencial para estudos de análise de paternidade/maternidade em T. roseo-alba. Análises de maternidade mostraram que apenas 62 % das progênies de T. roseo-alba do BG-USP/RP têm sua origem materna identificada, mas o fornecimento de sementes para programas de reflorestamento não ficará comprometido uma vez que foram transferidos 95,3 % dos alelos das matrizes para as progênies do BG-USP/RP, contribuindo para a conservação ex situ desta importante espécie florestal. / The State of Sao Paulo, originally covered with semideciduous forests and Brazilian savannah (Cerrado), is nowadays almost completely covered with different cultures or pastures. Therefore only some small forests and Brazilian savannah fragments remain, pointing to a drastic loss of the rich forest genetic patrimony. The Region of Ribeirão Preto is one of the most devastated areas within the State of Sao Paulo. Especially areas that are located next to water sources and sugar cane plantations are affected. The original forests have nearly totally been fragmented and their actual extension has been reduced to about 2% of the original zone. The USP Forest Project has been implanted at the Sao Paulo University in Ribeirao Preto given the urgency to rescue the native forest species of the regional flora. There are 30 ha of heterogeneous reforestation and 45 ha that belong to the Germplasm Bank (BG-USP/RP). Tabebuia roseo-alba (White Tabebuia tree; Bignoniaceae) is one of the 44 species conserved at this Bank due to the fact that it is nowadays rarely encountered in the natural environment. There is na exigence of studies that aim at the agreement of its genetic diversity in the forest remnants and at the BG-USP/RP for the correct adoption of management and conservation strategies. Microsatellite markers are unquestionably indicated for this type of study because of their high information content, analytical robustness, transferability and easiness of genetic data attainment via PCR. This study aimed to analyze the genetic diversity of mother trees and their progeny individuals of T. roseo-alba and verify the maternity of these progeny individuals conserved at the BG-USP/RP, using 10 primer pairs SSR transferred from Tabebuia aurea. DNA was extracted from fresh leaves of all samples, the amplification and electrophoresis conditions were standardized and the polyacrilamyde gels stained with silver nitrate. Genetic parameters were estimated using the programs GDA 1.0, FSTAT 2.9.3, Cervus 3.0 and Structure 2.2.3. There was a 90% success in the amplification of the microsatellite regions for 10 loci SSR, but 8 loci SSR had been used in this study. These loci are in linkage equilibrium and presented an average PIC value highly informative (0.745). A high allelic richness was observed for the mother trees (85 alleles) and the progeny individuals at the Bank (96 alleles) and also a high genetic diversity (0.746 e 0.775, respectively), being that the Ho average was smaller than the He average, evidencing a heterozigote deficit. The fixation index for the mother trees of T. roseo-alba was high (Fis =0.638) and significantly different from zero (P < 0.05)), suggesting the performance of some factor that caused endogamy such as crossings between related individuals, self-fertilization, the Wahlund effect and the null alleles presence segregating in these loci. Additionally, the progeny individuals also presented a high Fis value (0.696), indicating that the T. roseo-alba mating system might be the main factor for the high endogamy coefficient. The joint analysis of these loci in the mother trees and progeny individuals presented high paternity exclusion probabilities, confirming that this loci battery has a high potential for paternity/maternity analysis studies in T. roseo-alba. Maternity analyses showed that only 62 % of the T. roseo-alba progeny individuals at the BG-USP/RP have their maternal origin identified. The supplying with T. roseo-alba seeds for reforestation programs will not be endangered because 95.3 % of the mother tree alleles have been transferred to the progeny individuals at the BG-USP/RP, contributing to the ex situ conservation of this important forest species.

A contaminação bacteriana por espécies dos gêneros Lactobacillus, Bacillus e Leuconostoc entre outras bactérias lácticas é um dos principais fatores que afetam o rendimento da fermentação alcoólica. A formação de biofilmes acaba protegendo as bactérias e é uma fonte permanente de contaminação. Objetivando caracterizar tais contaminações em (1) biofilmes de centrífuga, dorna, trocador de calor e tubulação de água e (2) melaço, mosto, levedo, levedo tratado (com H2SO4) e vinho, amostras foram coletadas em diferentes períodos de um sistema fermentativo de alto teor alcoólico (16%). As enzimas de restrição AluI, BstUI, HaeIII, HinfI, MseI e MspI utilizadas nas análises de T-RFLP foram definidas por análises in silico com sequências do gene 16S rRNA de contaminantes freqüentes. Essas enzimas geram uma maior quantidade de T-RFs únicos entre 30 e 650 pb. Os DNAs extraídos das amostras foram submetidos às análises de T-RFLP para obtenção do perfil molecular das comunidades microbianas dos pontos de coleta. Os índices de diversidade de Shannon foram calculados com base no número dos T-RFs. Foram realizadas as análises dos componentes principais (PCA) e a inferência filogenética dos contaminantes com base nos perfis dos T-RFs. A quantificação dos principais táxons contaminantes foi feita por qPCR utilizando primers específicos delineados neste estudo e considerando a média de cópias do gene 16S rRNA presentes no genoma de cada táxon bacteriano. Na primeira coleta o biofilme de água apresentou maior índice de diversidade microbiana e na segunda, melaço e mosto. PCA sugere que os biofilmes (e não as fontes externas) são os principais contaminantes desse processo fermentativo devido as suas semelhanças com a composição das outras comunidades analisadas. Espécies de Lactobacillus e Bacillus predominaram entre as amostras da primeira coleta. Halomonas, Streptococcus, Lactococcus e Pseudomonas foram detectados em amostras de biofilme e em amostras líquidas, sendo os principais contaminantes provindos de biofilme no momento da primeira coleta. Na segunda coleta Bacillus foi o principal contaminante e novamente gêneros produtores de ácido lático como Streptococcus, Lactobacillus e Staphylococcus foram os mais freqüentes. Os resultados concordam com o reportado na literatura sobre sistemas fermentativos convencionais. Apenas os primers desenhados para amplificação do gene 16S rRNA de Burkholderia, Pseudomonas e Weissella apresentaram especificidade em testes com isolados. Halomonas sp. foi encontrada em biofilme de dorna através do sequenciamento utilizando primers para esse gênero. Halomonas pode produzir levânio podendo haver o consumo da sacarose disponível para fermentação. Biofilme da centrífuga teve a maior quantidade de micro-organismos nos dois momentos de coleta (1,93E+06 UFC.mg-1 e 2,14E+07 UFC.mg-1, respectivamente) assim como as amostra de levedo entre as amostras líquidas (1,03E+08 UFC.ml-1 e 2,96E+06 UFC.ml-1, na primeira e segunda coleta, respectivamente), indicando níveis consideráveis de contaminantes. Burkholderia e Pseudomonas foram os mais abundantes entre as amostras de biofilmes da primeira e segunda coleta. Nas amostras líquidas Burkholderia apresentou-se em maior quantidade na maioria das amostras da primeira coleta; enquanto Pseudomonas e Weissella em geral predominaram equivalentemente entre as amostras da segunda coleta / Bacterial contamination by Lactobacillus, Bacillus and Leuconostoc and other lactic acid bacteria is one of the main factors that affects the yield in alcoholic fermentation process. Biofilm formation protects the bacteria community and it is a permanent source of contamination. For characterization of these contaminations in (1) biofilms from centrifuge, tank fermentation, heat exchanger and water pipe and (2) molasses, must, yeast, yeast treated (with H2SO4) and wine, samples were taken at two different periods from fermentation system characterized by high alcohol yields (16%). Restriction enzymes AluI, BstUI, HaeIII, HinfI, MseI and MspI used in T-RFLP analysis were defined by 16S rRNA gene sequences analysis in silico from common contaminants. These enzymes generate high number of unique T-RFs between 30 and 650 bp. DNA from samples were used as template in T-RFLP reactions in order to obtain molecular profiles of microbial communities present at each sample. Shannon diversity index was calculated based on T-RFs numbers. Principal component analysis (PCA) and phylogenetic inference of contaminants were performed based on T-RFs profiles. The main contaminant bacterial taxa were quantified by qPCR using specific primers designed in this study and considering the average of 16S rRNA gene copies previously counted into the genome of each bacterial taxon. Water pipe biofilm showed the highest rate of bacterial diversity in the samples collected in the first sampling period. For the samples collected in the second sampling, the highest rate of bacterial diversity was revealed for molasses and must. PCA suggested that biofilms (but not external sources) are the main contaminants in the studied fermentation process. It is probably due their similarities with the composition of other analyzed communities. Lactobacillus and Bacillus species predominated in first sampling period. Halomonas, Streptococcus, Lactococcus and Pseudomonas were detected in biofilm and liquid samples. They were the main contaminants from biofilm at this time of sampling. In the second sampling period, Bacillus was the most common genera and other lactic acid bacteria such Streptococcus, Staphylococcus and Lactobacillus were also the most frequent contaminants. These results agree with other reported in the literature about conventional fermentation systems. Only the primers designed in this study to amplify the 16S rRNA gene of Burkholderia, Pseudomonas and Weissella showed specificity in tests with bacterial strains. Halomonas sp. was revealed in biofilms from tank fermentation by DNA sequencing using designed primers for genera. Halomonas can produce levan and may consume sucrose available for generation of alcohol. Centrifugal biofilm had the highest amount of bacteria in both sampling periods (1.93E+06 CFU.mg-1 and 2.14E+07 CFU.mg-1, respectively). In liquid samples, yeast had the highest amount of bacteria in both sampling periods (1.03E+08 CFU.ml-1 and 2.96E+06 CFU.ml-1, respectively); it shows significant levels of contaminants. Burkholderia and Pseudomonas were more abundant among biofilm samples of all samplings. Burkholderia was present in high quantities in the majority of liquid samples taken during the first sampling period; Pseudomonas and Weissella equivalently predominated among samples taken during the second sampling period

O interior do Estado de São Paulo, anteriormente ocupado por matas semidecíduas e cerrado, hoje está praticamente tomado por diferentes culturas ou pastagens, restando apenas algumas pequenas manchas de cerrado e de mata, apontando para uma drástica perda do rico patrimônio genético florestal. A região de Ribeirão Preto é uma das mais devastadas do Estado de São Paulo, principalmente nas regiões próximas aos mananciais e indústrias de cana-de-açúcar e suas matas encontram-se hoje totalmente fragmentadas e reduzidas a 2 % de sua área original. Ante a urgência de se resgatar as espécies arbóreas nativas da flora regional, foi implantado o Projeto Floresta USP, no campus da USP de Ribeirão Preto, sendo 30 ha de reflorestamento heterogêneo e 45 ha correspondem ao Banco de Germoplasma (BG-USP/RP). Tabebuia roseo-alba (ipê-branco; Bignoniaceae) é uma das 44 espécies presentes nesse Banco pelo fato de ser pouco observada em condições naturais, necessitando de estudos que visem o entendimento da sua diversidade genética nos remanescentes florestais e no próprio BG-USP/RP para a adoção correta das estratégias de manejo e conservação. Os marcadores microssatélites são indiscutivelmente os mais indicados para este tipo de estudo, em razão de seu elevado conteúdo informativo, sua robustez analítica, transferibilidade e facilidade de obtenção de dados genéticos via PCR. Este estudo teve por objetivos analisar a diversidade genética de matrizes e progênies de T. roseo-alba e verificar a maternidade dessas progênies conservadas no BG-USP/RP, utilizando 10 pares de primers SSR transferidos de Tabebuia aurea. O DNA foi extraído de folhas de todos os indivíduos, as condições de amplificação e separação por eletroforese vertical em géis de poliacrilamida padronizadas e os géis corados com nitrato de prata. A partir dos dados gerados foram estimados parâmetros genéticos de diversidade com auxílio dos programas GDA 1.0, FSTAT 2.9.3, Cervus 3.0 e Structure 2.2.3. Houve um sucesso de 90% na amplificação das regiões microssatélites para os 10 locos SSR analisados, mas foram empregados neste estudo apenas 8 locos SSR, que estão em equilíbrio de ligação e apresentaram um valor médio de PIC altamente informativo (0,745). Nas matrizes e progênies do Banco analisadas foi observada uma alta riqueza alélica (85 e 96 alelos), e uma elevada diversidade genética (0,746 e 0,775), respectivamente, sendo que a heterozigosidade média observada foi menor que a esperada, evidenciando um déficit de heterozigotos. O índice de fixação para as matrizes de T. roseo-alba foi alto (Fis =0,638) e significativamente diferente de zero (P<0,05), sugerindo a atuação de algum fator gerador de endogamia como cruzamentos entre indivíduos aparentados, auto-fecundação, efeito Wahlund e a presença de alelos nulos segregando nestes locos. Adicionalmente, as progênies também apresentaram um alto valor de Fis (0,696), indicando que o sistema de cruzamento de T. roseo-alba deve ser o principal fator pelo alto coeficiente de endogamia. A análise conjunta dos locos tanto nas matrizes como nas progênies apresentou altas probabilidades de exclusão de paternidade, confirmando que esta bateria de locos tem alto potencial para estudos de análise de paternidade/maternidade em T. roseo-alba. Análises de maternidade mostraram que apenas 62 % das progênies de T. roseo-alba do BG-USP/RP têm sua origem materna identificada, mas o fornecimento de sementes para programas de reflorestamento não ficará comprometido uma vez que foram transferidos 95,3 % dos alelos das matrizes para as progênies do BG-USP/RP, contribuindo para a conservação ex situ desta importante espécie florestal. / The State of Sao Paulo, originally covered with semideciduous forests and Brazilian savannah (Cerrado), is nowadays almost completely covered with different cultures or pastures. Therefore only some small forests and Brazilian savannah fragments remain, pointing to a drastic loss of the rich forest genetic patrimony. The Region of Ribeirão Preto is one of the most devastated areas within the State of Sao Paulo. Especially areas that are located next to water sources and sugar cane plantations are affected. The original forests have nearly totally been fragmented and their actual extension has been reduced to about 2% of the original zone. The USP Forest Project has been implanted at the Sao Paulo University in Ribeirao Preto given the urgency to rescue the native forest species of the regional flora. There are 30 ha of heterogeneous reforestation and 45 ha that belong to the Germplasm Bank (BG-USP/RP). Tabebuia roseo-alba (White Tabebuia tree; Bignoniaceae) is one of the 44 species conserved at this Bank due to the fact that it is nowadays rarely encountered in the natural environment. There is na exigence of studies that aim at the agreement of its genetic diversity in the forest remnants and at the BG-USP/RP for the correct adoption of management and conservation strategies. Microsatellite markers are unquestionably indicated for this type of study because of their high information content, analytical robustness, transferability and easiness of genetic data attainment via PCR. This study aimed to analyze the genetic diversity of mother trees and their progeny individuals of T. roseo-alba and verify the maternity of these progeny individuals conserved at the BG-USP/RP, using 10 primer pairs SSR transferred from Tabebuia aurea. DNA was extracted from fresh leaves of all samples, the amplification and electrophoresis conditions were standardized and the polyacrilamyde gels stained with silver nitrate. Genetic parameters were estimated using the programs GDA 1.0, FSTAT 2.9.3, Cervus 3.0 and Structure 2.2.3. There was a 90% success in the amplification of the microsatellite regions for 10 loci SSR, but 8 loci SSR had been used in this study. These loci are in linkage equilibrium and presented an average PIC value highly informative (0.745). A high allelic richness was observed for the mother trees (85 alleles) and the progeny individuals at the Bank (96 alleles) and also a high genetic diversity (0.746 e 0.775, respectively), being that the Ho average was smaller than the He average, evidencing a heterozigote deficit. The fixation index for the mother trees of T. roseo-alba was high (Fis =0.638) and significantly different from zero (P < 0.05)), suggesting the performance of some factor that caused endogamy such as crossings between related individuals, self-fertilization, the Wahlund effect and the null alleles presence segregating in these loci. Additionally, the progeny individuals also presented a high Fis value (0.696), indicating that the T. roseo-alba mating system might be the main factor for the high endogamy coefficient. The joint analysis of these loci in the mother trees and progeny individuals presented high paternity exclusion probabilities, confirming that this loci battery has a high potential for paternity/maternity analysis studies in T. roseo-alba. Maternity analyses showed that only 62 % of the T. roseo-alba progeny individuals at the BG-USP/RP have their maternal origin identified. The supplying with T. roseo-alba seeds for reforestation programs will not be endangered because 95.3 % of the mother tree alleles have been transferred to the progeny individuals at the BG-USP/RP, contributing to the ex situ conservation of this important forest species.

Produzidos pela inserção ou deleção de um ou mais nucleotídeos em um ou ambos os cromossomos homólogos, os marcadores InDel são os polimorfismos mais abundantes depois dos SNPs. Apresentam baixa taxa de mutação quando comparados a outros polimorfismos, ampla distribuição no genoma, simples e rápida genotipagem e frequências alélicas diferentes entre populações distintas. Além disso, uma aplicação relevante dos InDel é a possibilidade de se direcionar a amplificação de sequências alvo específicas, através do desenho de primers que se ligam com regiões de interesse e amplifiquem alelos específicos em um lócus, capacidade esta que melhora a detecção e quantificação do DNA, inclusive do DNA fetal na circulação materna. Apesar de marcadores autossômicos serem os mais utilizados para estudos de mistura em populações, o cromossomo X tem ganhado significativa importância em estudos populacionais e de genética forense, graças ao seu padrão especial de transmissão, a uma deriva genética menor e à sua menor taxa de recombinação. Dessa forma, marcadores genéticos do cromossomo X têm potencial de apresentar parâmetros forenses mais eficientes do que autossômicos em casos de investigação complexa de parentesco, complementar informações fornecidas pelos autossomos e permitir identificar haplótipos com mais facilidade. Neste trabalho, propomos a seleção e descrição formal de um número adequado de lócus do tipo InDel bialélicos ligados ao cromossomo X que possam ser aplicados em estudos de análises populacionais, a fim de complementar os trabalhos de padronização de conjuntos de InDel autossômicos anteriormente desenvolvidos neste laboratório. Foram selecionados sete lócus do cromossomo X que formam dois blocos de haplótipos. Primers flanqueadores e inserção-específicos desenhados para estes lócus tiveram suas condições de PCR convencional padronizadas e foram aplicados na análise fenotípica de uma amostra da população urbana brasileira, composta por 80 trios (Mãe-Filha(o)-Pai), para estimar parâmetros populacionais e de interesse forense. A estimativa das frequências alélicas dos lócus revelou que o alelo inserção é mais frequente para todos os lócus estudados, com exceção do lócus MIDX550. Foram encontrados 60 haplótipos, com o mais frequente correspondendo a 7,5%. Os parâmetros forenses gerados com base nestes lócus estudados mostraram-se eficazes, todos com heterozigose acima de 0,2. Não é possível fornecer afirmações definitivas sobre a paternidade com estes lócus, uma vez que não foi encontrado nenhuma Probabilidade Média de Paternidade W > 99,99%. Entretanto, se combinados com outras informações que aumentem seu poder de discriminação, integrados em painéis e combinados com marcadores autossômicos, os lócus analisados neste trabalho são capazes de fornecer alta informatividade na identificação humana, ancestralidade e quantificação e dosagem de misturas desbalanceadas de DNA. / Originated by the insertion or deletion of one or more nucleotides in one or both homologous chromosomes, InDel markers are the polymorphisms more abundant after SNPs. They have a low mutation rate when compared to other polymorphisms, wide spreading in the genome, simple and rapid genotyping and distinct allelic frequencies between different populations. In addition, a relevant application of the InDel is the possibility to target a specific sequence in PCR, by designing primers that anneal to the regions of interest and amplify specifics alleles in that locus, which improves the DNA detection and quantification in DNA mixtures situations, including fetal DNA in the maternal circulation. Despite being the autosomic markers the most used for DNA mixtures in populations studies, the X chromosome has significant importance in population and forensic genetics studies, thanks to its special transmission pattern, to a lesser genetic drift and to the lower recombination rate. Thus, the genetic markers of the X chromosome have the potential to generate more efficient parameters than the autosomal ones in cases of complex kinship invetigation, adding information in that provided by the autosomes and allow haplotypes with more easily identification. In this work, we propose the selection and formal description of a set of biallelic X-InDel loci that can be applied in population analysis, to complement the standardization work of autosomes InDel sets previously developed in this laboratory. Seven loci of the X chromosome forming two haplotypes blocks were selected. We standardized flanking and insertion-specific primers designed for these loci in conventional PCR conditions. Then, these primers were applied in the phenotypic analysis of a brazilian urban population sample, composed of 80 trios (MotherChild-Father), to estimate the population and forensic interest parameters. The estimation of allele frequencies of loci showed that the insertion allele is more frequent for all the loci studied, with the exception of the MIDX550 locus. Sixty haplotypes were found, most frequently corresponding to 7.5%. The forensic parameters generated for these loci were effective, all with heterozygosis above 0.2. It was not possible to provide statements about paternity with these loci, since no Average Paternity Probability W> 99.99% was found. However, combined with other information that increase its power of discrimination, integrated in panels and combined with the autosomal markers, the analyzed loci in this work are able to provide high informativity for human identification, ancestrality and quantification and dosage of unbalanced DNA mixtures.

Microsatellites are strings of short DNA motifs (≤6 bp) repeated in tandem across genomes of both prokaryotes and eukaryotes. In 20 years, they became popular genetic markers, successfully employed in the field of genetic mapping and gene hunting, as well as to address various biological questions at the individual, family, population and species level. However, evolutionary and demographic inferences from microsatellite polymorphism are hampered by controversy and ambiguity in the mutational processes of microsatellite sequences. Drawing on new data from genome projects, I review in Chapter 1 the concept of a microsatellite life cycle, which hypothesizes that microsatellites follow a life cycle from birth, through expansion, contraction, death and potentially resurrection. To document and understand this integrative concept of evolution, which could help improve current models of microsatellite evolution, there is an implicit need to study the evolution of microsatellites above the species level. A prerequisite of such comparative studies is therefore to find microsatellite loci that are conserved between different species. The near or full completion of many vertebrate genomes and their alignment against one another offer the ultimate approach to find genomic elements conserved over a large evolutionary scale. In Chapter 2, I present a new comprehensive method to find conserved microsatellites in whole genomes. Using the multiple-alignment of the human genome against those of 11 mammalian and five non-mammalian vertebrates, I examine the genomewide conservation of microsatellites, and challenge the general assumption that microsatellites are too labile to be maintained in distant species. In Chapter 3, I present similar results using the alignment of the newly sequenced platypus genome against those of three mammals, the chicken and the lizard, and incorporate these data into the framework created by the 17-genome analysis. This enlarged dataset was ground for attempting to reconstruct a vertebrate phylogeny from the presence/absence of microsatellites in the different genomes. Maximum parsimony analyses resulted in a tree much similar to that of the current view of the vertebrate phylogeny, while Bayesian analyses showed some discrepancies. This work opens a way for novel theoretical developments regarding the inference of ancestral states of microsatellites. In Chapter 4, I show how knowledge on conserved microsatellite sites can help for the development of a set of comparative primers useful across the Mammalia; implementing a similar protocol, nine conserved dinucleotide repeats were genotyped in 20 unrelated individuals of 18 species (nine sister species) encompassing the mammalian phylogeny, including marsupials and monotremes, and four microsatellites were sequenced in 4 individuals per species. My results emphasize conserved microsatellites as a new resource for genetic mapping and population studies. Finally, in Chapter 5, I recount the unexpected extent of structural change among mammalian orthologous microsatellites, including change of complexity, motif replacement and overall length variability. Altogether, these findings provide a comprehensive framework that may help in many areas of research, including molecular ecology, genome mapping, population genetics, and genome and microsatellite evolution.

Oligonucleotides enable many biotechnological applications; however they are easily degraded by nucleases. Many nucleotides modified at the 2’ position are degraded at decreased rates which improves oligonucleotide utility. Most applications of oligonucleotides rely on enzymatic synthesis. Unfortunately, native DNA polymerases do not recognize most useful modified nucleotide substrates. Directed evolution has been used to identify mutants of Taq DNA polymerase I (Taq) that recognize substrates with 2’ modifications. While mutant enzymes capable of modified nucleotide addition have been identified, to date, all of these enzymes are limited by their inability to synthesize full length modified DNA. Despite considerable efforts to evolve new activity there has been little work done to quantitatively characterize these evolved enzymes. This thesis work presents efforts to synthesize modified primers that will help comparatively and quantitatively characterize three enzymes previously evolved to recognize 2’ modified substrates. Using the methods developed in this thesis project, our lab will be able to characterize the relationship between the number of modified nucleotides in the primer terminus and the rate of modified and unmodified nucleotide addition. Future work will identify key enzymatic steps that limit extension in these enzymes with implications for the future design of Taq mutants capable of synthesizing long 2’ modified oligonucleotides.

The aim of this study was to design a resolution typing system for the HLA-B gene. This technique involves a one-step PCR reaction utilizing genomic DNA and sequence-specific primers to determine the specificity of each allele and to produce a larger primer data base ideal for serological analysis. The application of this technique to serological analysis can improve serology detection which is currently hindered by antibody cross-reactivity and the unavailability of useful typing reagents.

The purpose of this study was to compare the shear bond strength of orthodontic brackets to enamel in four bonding protocols: SEP without prior pumicing (None), Pre-etch and SEP without prior pumicing (Pre-etch), control: SEP with prior pumicing (Pumice), and Pre-etch and SEP with prior pumicing (Both). 80 extracted bovine incisors were randomly divided into 4 groups of 20, and brackets were bonded under the different experimental conditions. Debonding force was measured with an Instron universal testing machine. A two-way ANOVA comparing the four groups indicated that there was a significant difference in debonding force (P = 0.001). The SEP without prior pumicing group (17.69 ± 7.18 MPa) was statistically different from the SEP group with prior pumicing (25.82 ± 6.84 MPa). There was no statistical difference found among the other groups. Differences in the Adhesive Remnant Index (ARI) were analyzed by chi-square. ARI scores differed significantly (P =0.0048).

The thesis deals with the creation of the biosynthetic pathways of selected alkaloids of opium poppy. Then is following the design primers for selected genes and optimization of PCR reaction of these genes for amplification and sequencing of the longest fragments. The PCR reaction was optimized for the 7OMT, TNMT and CODM genes. These genes are involved in biosynthetic pathways of morphine, codeine, papaverine, noscapine and sanguinarine. Each gene was split in half. The primers were designed separately for each half of the gene. Altogether were designed 13 pairs primers. 5 pairs primers were optimized by gradient PCR and gel electrophoresis. These primers were used for sequencing analysis.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:39:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernando Cristina Lima.pdf: 6153916 bytes, checksum: 8dace7e61dc94d086253d97a1190122b (MD5) Previous issue date: 2009-03-16 / O fato de que a infecção pelo HPV é fator causal no desenvolvimento do câncer cervical fornecem o requisito necessário para a inclusão dos testes de detecção de HPV na rotina ginecológica. A detecção do vírus permite a detecção precoce da infecção pelo HPV, possibilitando intervenções no desenvolvimento de lesões precursoras e dessa forma, diminuindo o risco de progressão para o câncer cervical. Diferenças existentes nas sequências de nucleotídeos que determinam as regiões precoces e tardias do genoma do HPV são responsáveis pela existência dos diversos tipos de HPVs conhecidos. Essas variações também são responsáveis pelo grau de transformação e potencial oncogênico do vírus. Assim, tais regiões podem ser exploradas para o desenvolvimento de testes moleculares tipo-específicos ou que envolvam o maior número possível de tipos de HPV. Existem dois grupos de métodos principais para a detecção de HPV: a hibridização direta (Southern blot, dot blot, e hibridização in situ) e a amplificação gênica (técnicas baseadas na reação em cadeia da polimerase - PCR). As metodologias baseadas em PCR, utilizando primers consensuais, permitem a detecção de um grande número de tipos de HPV simultaneamente. Os primers são desenvolvidos tendo como alvo regiões conservadas do genoma do HPV entre diferentes tipos virais. O objetivo deste estudo foi avaliar a infecção pelo HPV em dois grupos de mulheres, HIV-positivas e HIV-negativas, comparando as três metodologias de PCR mais utilizadas na detecção do HPV atualmente, utilizando os conjuntos de primers GP5+/GP6+; MY09/11 e PGMY09/11. Utilizando os primers GP5+/6+, a detecção de HPV foi positiva em 27/57 (47%) mulheres HIV-positivas e em 15/57 (26%) mulheres HIV-negativas. Com os primers MY09/11, a detecção foi positiva em 35/57 (61%) mulheres HIV-positivas e em 17/57 (30%) mulheres HIV-negativas. Utilizando os primers PGMY09/11, a detecção de HPV foi positiva em 41/57 (72%) mulheres HIV-positivas e em 21/57 (37%)...