Orientador: Maria Elisabete Jorge Amaral / Banca: Herminone Elly Melara de Campos Bicudo / Banca: Luciana Correia de Almeida Regitano / Banca: Eliana Morielle Versute / Banca: Artur Luiza da Costa da Silva / Resumo: O cromossomo 1 do genoma bubalino (BBU1), o maior cromossomo do cariótipo do búfalo de rio, é um cromossomo submetacêntrico que possui homologia com os cromossomos 1 e 27 do genoma bovino. Neste trabalho, apresentamos o primeiro mapa RH para este cromossomo, construído por meio da utilização de um painel de células somáticas híbridas irradiadas búfalo-roedor, denominado BBURH5000. O mapa consistiu em 69 marcadores derivados dos cromossomos bovinos BTA1 e BTA27, incluindo 48 genes codificantes, 17 microssatélites e quatro ESTs distribuídos em dois grupos de ligação. A freqüência de retenção observada entre os marcadores variou de 17.8% a 52.2%. A ordem dos marcadores dentro dos grupos de ligação foi, em sua maioria, idêntica a ordem encontrada nos mapas RH e de seqüência do genoma bovino. A análise comparativa do mapa RH obtido para BBU1 com o genoma humano revelou oito blocos homólogos de sintenia entre BBU1 e segmentos correspondentes dos cromossomos humanos 3, 4, 8 e 21, sendo a maioria deles rearranjados quanto à ordem dos genes e orientação dos blocos. Os blocos de sintenia também foram comparados com os genomas de outras espécies de mamíferos, como boi, chimpanzé, cachorro e cavalo. Considerando a inexistência de mapas de ligação para o búfalo de rio, o mapa RH obtido neste estudo fornece dados essenciais para os estudos comparativos deste cromossomo com qualquer outra espécie de mamífero. / Abstract: The largest chromosome in the river buffalo karyotype, BBU1, is a submetacentric chromosome with reported homology between BBU1q and bovine chromosome 1 and between BBU1p and BTA27. We present the first radiation hybrid map of this chromosome containing 69 cattle derived markers including 48 coding genes, 17 microsatellites and four ESTs distributed in two linkage groups. The RH map was constructed based on the analysis of a recently developed river buffalo-hamster whole genome radiation hybrid panel (BBURH5000). The retention frequency of individual markers across the panel ranged from 17.8% to 52.2%. With few exceptions, the order of markers within linkage groups is identical to the order established for corresponding cattle sequence and RH maps. Comparative analysis between BBU1-RH5000 and the human genome revealed eight homologous synteny blocks corresponding to HSA3q, HSA4q, HSA8p and HSA21q. Most of the blocks showed rearrangements in the gene order and in the orientation of the synteny blocks. The synteny blocks were also compared with other mammalian genomes, such as bovine, chimpanzee, dog and horse. Considering that a genetic linkage map does not exist for river buffalo, the radiation hybrid map generated in this study provides valuable data for comparative mapping of BBU1 chromosome. / Doutor

Resumo: O cromossomo X apresenta conteúdo conservado entre as diferentes espécies de mamíferos. No de búfalo de rio (Bubalus bubalis), espécie que vem ganhando interesse econômico no Brasil e no mundo, sua morfologia é acrocêntrica. No presente trabalho, apresentamos o primeiro mapa RH do cromossomo X bubalino gerado a partir do recentemente construído painel de células híbridas irradiadas búfalo-roedor (BBURH5000). Este mapa contém um total de 33 marcadores derivados de bovino, incluindo dez genes, quatro ESTs e 19 microssatélites. Estes marcadores estão distribuídos em dois grupos de ligação: LG1 com oito marcadores e abrangendo 125.6 cR, e o LG2 com 25 marcadores abrangendo 366.3 cR. As freqüências de retenção (FR) dos marcadores variaram de 7,8% para o gene UREB1 a 28,9% para os microssatélites MAF45 e INRA30. O BBUXRH5000 foi comparado ao mapa de seqüência e mapa RH3000 do cromossomo X bovino evidenciando alguns poucos rearranjos entre as duas espécies, e alguns prováveis erros de mapeamento em uma das duas espécies quando comparado com BTAX build 3.1 bovino. A utilização de primers derivados de boi para mapeamento em búfalo foi realizada com êxito, e a distribuição dos marcadores ao longo do X considerada satisfatória, culminando em uma cobertura adequada para os primeiros esforços de mapeamento deste cromossomo. Análises comparativas do BBUX com o cromossomo X de outras espécies de mamíferos (humano, camundongo, ovelha, cavalo e cachorro) foram realizadas, revelando grande conservação de sintenia deste cromossomo na classe mamífera e, extensa conservação da ordem gênica entre búfalo e ovelha e búfalo e boi. O BBUXRH5000 aqui apresentado é um ponto de partida para a construção de mapas de alta resolução, necessários para caracterização de rearranjos que ocorreram durante a evolução e futuros estudos com o objetivo de dissecar características genéticas de interesse econômico. / Abstract: The X chromosome shows conserved content among different mammalian species. In river buffalo (Bubalus bubalis), a brazilian and worldwide economic important specie, the X chromosome morphology is acrocentric. Here we report the first radiation hybrid map of the river buffalo X chromosome generated from a recently constructed river buffalo (Bubalus bubalis) whole-genome radiation hybrid panel (BBURH5000). This map contains a total of 33 cattle-derived markers, including ten genes, four ESTs and 19 microsatellites. The markers are distributed in two linkage groups: LG1 contains eight markers spanning 125.6 cR, and LG2 contains 25 markers spanning 366.3 cR. The retention frequency (RF) of individual markers across the panel ranged from 7.8% to the gene UREB1 and 28,9 to the microsatellites MAF45 and INRA30. The BBUXRH5000 was compared with the bovine sequence assembly (build 3.1) and RH3000 bovine X chromosome maps and showed few rearrangements between these species, and possible mapping errors in one of the two species when compared with BTAX build 3.1. The use of cattle-derived primers using carried out successfully and the markers distribution along the chromosome was satisfactory, resulting in adequate coverage for a first mapping effort of this chromosome. Comparative analysis between BBUX and X chromosome from other mammalian species (human, hamster, sheep, horse and dog) were carried out showed extensive sinteny conservation of the X chromosome in the Mammalian Class, and gene order conservation between river buffalo and sheep and river buffalo and cattle. The BBUXRH5000 here presented is the start-pointing for the construction of high-resolution map, which is necessary for characterization of rearrangements occurring during evolution and futures studies in order to dissect economically important traits. / Orientador: Claudia Regina Bonini Domingos / Coorientador: Mônica Regina Vendrame Amarante / Banca: Rosângela Hatori Rocha / Banca: Reinaldo Otávio Alves Alvarenga Brito / Banca: Hermione Elly Melara de Campos Bicudo / Banca: Mary Massumi Itoyama / Doutor

Resumo: O búfalo de rio (Bubalus bubalis) é uma espécie de interesse econômico pertencente à família Bovidae, utilizado para a produção de carne e leite, além de força de trabalho no campo. Recentemente, a construção de um painel de linhagens celulares contendo fragmentos do genoma do búfalo de rio, incorporado ao genoma de hamster (BBURH5000), está permitindo o mapeamento de todos os cromossomos bubalinos, representando a única ferramenta genômica desta categoria para o estudo da espécie. A utilização deste painel de células associado a análises estatísticas está gerando mapas genômicos de alta resolução contendo diferentes tipos de marcadores moleculares. O presente trabalho teve por objetivo utilizar este painel de células para a construção de um mapa genômico preliminar do braço curto do cromossomo 4 bubalino. Para tal, foram testados com o DNA bubalino, seqüências de oligonucleotídeos para PCR de 39 marcadores moleculares previamente mapeados no cromossomo 28 bovino, o qual foi descrito na literatura como o homólogo ao braço curto do cromossomo 4 de búfalo. Do total de marcadores testados, 14 (8 genes e 6 microssatélites) geraram produtos de PCR adequados ao mapeamento utilizando o painel BBURH5000. A freqüência de retenção de cada marcador no painel variou de 34,4%, para os marcadores, ANXA8, PPYR1 e ZNF33A a 43,3% para o marcador BMC6020. Utilizando os 14 marcadores, acrescidos de outros 10 marcadores (1 EST, 5 STS e 4 microssatélites) genotipados por pesquisadores da Texas A&M University, um mapa genômico RH preliminar foi construído para o braço curto do cromossomo 4 bubalino. A comparação desse mapa com mapas do cromossomo 28 bovino (BTA28) evidenciou extensa conservação na ordem dos marcadores no mapa obtido. / Abstract: The river buffalo (Bubalus bubalis), a member of the Bovidae family, is an economically important livestock specie useful to produce milk, meat, as well as source of labor. Recently, a whole-genome 5000-rad radiation hybrid panel was constructed for the river buffalo genome (BBURH5000 panel), which has been used to generated RH maps of several chromosomes from the specie. The goal of this study was to construct a preliminary RH map of the river buffalo chromosome 4 (BBU4p), using the BBURH5000 panel. Previous studies identified bovine chromosome 28 (BTA28) as homologous to BBU4p. Cattle derived PCR primers from 39 markers previously mapped in cattle, were tested with buffalo DNA. A total of 14 (8 genes and 6 microsatellites) of the 39 markers amplified PCR products suitable for the RH mapping. Retention frequencies of individual markers ranged from 34.4% for ANXA8, PPYR1 and ZNF33A to 43.3% for BMC6020. The preliminary RH map for BBU4p was constructed with a total of 24 markers, 14 from this study combined with 10 markers (1 EST, 5 STS and 4 microsatellites) genotyped by researchers at Texas A&M University. Comparisons of the BBU4p RH map with BTA28 revealed extensive conservation in the order of the mapped markers. Keywords: Bubalus bubalis; genome; river buffalo; RH mapping / Orientador: Maria Elisabete Jorge Amaral / Coorientador: Claudia Regina Bonini-Domingos / Banca: Artur Luiz da Costa da Silva / Banca: Mary Massumi Itoyama / Mestre