Submitted by Nayara Passos (nayara.passos@ufpe.br) on 2015-03-04T12:31:30Z No. of bitstreams: 2 2012-Dissertação-Eliezer-Aciole.pdf: 1597994 bytes, checksum: 6ff6a025f1d71b08d85b1065d3c92474 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T12:31:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 2012-Dissertação-Eliezer-Aciole.pdf: 1597994 bytes, checksum: 6ff6a025f1d71b08d85b1065d3c92474 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES, FACEPE. / O uso constante de inseticidas em programas de saúde pública tem sido a principal medida para o controle de insetos vetores de doenças epidêmicas em países tropicais e subtropicais. Anualmente toneladas de inseticidas sintéticos, sobretudo os organofosforados, são lançadas ao meio ambiente na tentativa de controlar o crescimento populacional dos vetores. Os larvicidas são compostos capazes de matar larvas que se desenvolvem em reservatórios grandes ou pequenos, naturais ou artificiais de água, muitas vezes própria ao consumo humano. Os compostos dilapiol e espinosade são classificados como larvicidas, sendo o dilapiol um óleo essencial extraído da espécie vegetal Piper aduncum e o espinosad uma combinação de dois metabólitos produzidos pela bactéria Saccharopolyspora spinosa. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos genotóxicos do dilapiol e do espinosade, por meio do teste de mutação e recombinação somática (SMART) de asa de Drosophila melanogaster. Na metodologia foi utilizado o cruzamento padrão, sendo as larvas com 72h de vida submetidas durante 48h à exposição crônica a três diferentes concentrações não letais do dilapiol (3,2, 16 e 80 um/mL) e do espinosade (0,32, 0,96 e 1,6 ug/mL). Para avaliação do efeito genotóxico, as frequências das manchas de pelos mutantes nas asas dos indivíduos tratados foram comparadas com os respectivos controles negativos. Os resultados indicam que ambos compostos tiveram atividade toxico-genética positiva, em todas as concentrações testadas, exceto o espinosade a 0,96ug/mL. A atividade genotóxica se deu, principalmente, à indução de recombinação e, em menor escala, à mutação somática, verificada apenas para o espinosade. Os resultados aqui apresentados contribuem para o conhecimento dos riscos genotóxicos do uso destes dois inseticidas, que merecem ainda mais estudos, feitos em outros modelos experimentais e outras condições e metodologias para que sejam considerados seguros para a saúde humana e o meio ambiente.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-09T13:25:54Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5304872 bytes, checksum: c7e0a87885d9d7ca4c2ef6d55611b704 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-09T13:25:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5304872 bytes, checksum: c7e0a87885d9d7ca4c2ef6d55611b704 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Vírus pertencentes à família Geminiviridae possuem genoma circular de fita simples e infectam uma ampla gama de hospedeiros causando perdas significativas, principalmente em países tropicais e subtropicais. A família é dividida em sete gêneros (Begomovirus, Becurtovirus, Curtovirus, Eragrovirus, Mastrevirus, Topocuvirus e Turncurtovirus) de acordo com o tipo de inseto vetor, gama de hospedeiros, organização genômica e filogenia. Begomovírus são transmitidos por mosca-branca e causam epidemias em culturas economicamente importantes em todo o mundo. Plantas silvestres/não-cultivadas possuem um papel epidemiológico importante, agindo como reservatórios de begomovírus e como hospedeiros promíscuos onde recombinação pode ocorrer. Além disso, resultados anteriores sugerem que populações de begomovírus presentes em plantas não-cultivadas possuem maior variabilidade genética do que aquelas presentes em plantas cultivadas. A maioria dos begomovírus do Novo Mundo (NM) possuem dois componentes genômicos denominados DNA-A e DNA-B, e seu genoma tem a capacidade de evoluir rapidamente via mutação, pseudo-recombinação e recombinação. Neste contexto, este trabalho objetivou: (i) avaliar o efeito do hospedeiro na variabilidade genética de populações de begomovírus; e (ii) estudar o efeito de recombinação na evolução de begomovírus no Novo Mundo. Para o primeiro objetivo, duas plantas leguminosas cultivadas (feijão-comum, Phaseolus vulgaris, e fava, P. lunatus) e uma não-cultivada (Macroptilium lathyroides) foram intensamente amostradas em duas regiões no Brasil entre 2005 e 2012. Um total de 212 genomas (DNA-A) foram clonados e sequenciados, e populações dos begomovírus Bean golden mosaic virus (BGMV) e Macroptilium yellow spot virus (MaYSV) foram obtidas a partir dos três hospedeiros. Os resultados indicam que a variabilidade genética presumida dos hospedeiros não afetou a variabilidade viral. O MaYSV (N = 99) apresentou maior variabilidade genética que o BGMV (N = 147), com a população de BGMV (porém não de MaYSV) estruturada por hospedeiro e região geográfica. Para o segundo objetivo, conjuntos de dados incluindo todas as sequências- referência de DNA-A e DNA-B de begomovírus do NM foram obtidas do GenBank. As análises indicaram que begomovírus sul-americanos não exibem monofilia geográfica, com evidência de pelo menos dois eventos independentes de introdução nesta região. Recombinação foi detectada como um importante mecanismo evolutivo agindo sobre a evolução do DNA-A. Encontrou-se evidência de elevada variabilidade genética em begomovírus presentes na América Central e Caribe, e em menor grau em begomovírus na América do Sul (AS). Novos eventos de introdução podem acelerar a evolução desses patógenos na AS, favorecendo a recombinação e aumentando a adaptabilidade e/ou a virulência dos begomovírus nativos. / Viruses belonging to the family Geminiviridae have circular ssDNA genomes and infect a broad range of plant species causing devastating diseases, mainly in subtropical and tropical countries. The family is divided into seven genera (Begomovirus, Becurtovirus, Curtovirus, Eragrovirus, Mastrevirus, Topocuvirus and Turncurtovirus) according to the type of insect vector, host range, genome organization and phylogeny. Begomoviruses are whitefly- transmitted and are among the most damaging pathogens causing epidemics in economically important crops worldwide. Wild/non-cultivated plants play a crucial epidemiological role, acting as begomovirus reservoirs and as "mixing vessels" where recombination can occur. Furthermore, previous results suggest that begomovirus populations in non-cultivated hosts are more genetically variable then those infecting cultivated hosts. Most New World (NW) begomoviruses have two genomic components designated as DNA-A and DNA-B, and their genomes have the capacity to evolve quickly via mutation, reassortment and recombination. In this context, this work aimed: (i) to assess the effect of the host on the standing genetic variability of begomovirus populations; and (ii) to study the effect of recombination on the evolution of New World begomoviruses. For the first objective, cultivated (common bean, Phaseolus vulgaris, and lima bean, P. lunatus) and non-cultivated (Macroptilium lathyroides) legume hosts were intensively sampled from two regions across Brazil between 2005 and 2012. A total of 212 full-length DNA-A components were cloned and sequenced, and populations of the begomoviruses Bean golden mosaic virus (BGMV) and Macroptilium yellow spot virus (MaYSV) were obtained from the three hosts. Our results indicate that the presumed genetic variability of the host did not affect viral variability. MaYSV (N = 99) showed higher genetic variability than BGMV (N = 147), with the BGMV (but not the MaYSV) population being structured based on both host and geography. For the second objective, datasets including all DNA-A and DNA-B reference sequences of NW begomoviruses were obtained from GenBank. Our analyses indicate that South American begomoviruses do not exhibit geographic monophyly, with evidence of at least two independent introduction events in this region. Recombination was detected as a very important evolutionary mechanism acting on DNA-A evolution. We found evidence of greater genetic variability in begomoviruses from Central America and the Caribbean compared to South America (SA). Additional introduction events may impact the evolution of begomoviruses in SA by favoring recombination and introducing new virulence features to indigenous South American begomoviruses.

O eucalipto é amplamente cultivado em diversos países, dentre os quais, o Brasil se destaca pela sua alta produção. A cultura tem grande importância comercial e atende à uma ampla variedade de setores do mercado, entre eles o de celulose. Apesar disso, a cultura ainda está nas fases iniciais de domesticação devido, principalmente, ao seu longo ciclo reprodutivo e tempo de rotação, uma vez que os cortes são feitos entre 5 e 15 anos. A aplicação de tecnologias de marcadores moleculares é uma proposta promissora para acelerar o melhoramento do eucalipto. Com o desenvolvimento de metodologias modernas de sequenciamento tornou-se acessível a obtenção de grande quantidade de marcadores a baixo custo. Uma das aplicações de tais marcadores é a construção de mapas genéticos de ligação, os quais permitem a caracterização genética de caracteres quantitativos, além de estudos comparativos entre populações e o auxílio na montagem de genomas. No presente trabalho, objetivou-se a construção de um mapa genético integrado em uma progênie F1 segregante com 200 indivíduos, proveniente do cruzamento entre Eucalyptus grandis e Eucalyptus urophylla. Para identificação dos marcadores, foi realizado o ressequenciamento do genoma completo (WGS) dos genitores e a genotipagem por sequenciamento (GBS) da progênie. A metodologia de construção de mapa foi adaptada para o conjunto de dados obtido, que apresenta grande quantidade de marcadores do tipo SNP, pouco informativos e com maior probabilidade de erro comparado com os marcadores tradicionais mais utilizados nos últimos anos. Para isso foram propostas duas estratégias: i) utilização da posição dos marcadores no genoma de referência para auxílio na ordenação dos marcadores no mapa; ii) alteração do parâmetro de probabilidade de erro da abordagem implementada no software Onemap. O mapa obtido apresentou padrão de taxa de recombinação semelhante a outros mapas construídos para eucalipto. O mapa apresentou tamanho total de 1471.91 cM e 1512 marcadores, com distância média entre eles de 1.85 cM. Os marcadores formaram 11 grupos de ligação, que corresponderam aos cromossomos do genoma de referência. Em média, foram cobertos 96.8% dos cromossomos. Também foram agrupados, junto aos 11 grupos, 61 marcadores localizados em outros scaffolds no genoma de referência, os quais podem servir para elucidação na montagem destes. Utilizando as estratégias propostas, foi obtido um mapa integrado adequado para o experimento em questão, considerando o tamanho da população de mapeamento. / The eucalyptus is widely cultivated in several countries, among which Brazil is highlighted by its high production. This culture has great comercial importance and supplies a wide variety of markets, including cellulose. However, the culture is still in the early stages of domestication due, mainly, to its long reproductive cycle and rotation time, since cuts are made between 5 and 15 years. The application of molecular marker technologies is a promising proposal to accelerate the improvement of eucalyptus. By the development of modern sequencing methodologies it was possible to obtain a large quantity of markers at low cost. One of the applications of such markers is the construction of genetic linkage maps, which allow the genetic characterization of quantitative traits, as well as comparative studies between populations and the support in the assembly of genomes. In the present work, the aim was to construct an integrated genetic map in a segregating F1 progeny with 200 individuals, derived from the cross between Eucalyptus grandis and Eucalyptus urophylla. For the identification of the markers, it was performed a complete genome re-sequencing (WGS) of the parents and genotyping-by-sequencing (GBS) of the progeny. The mapping methodology was adapted to the obtained data set, which presents a large amount of SNP-type markers, with little information and with a greater probability of error compared to the most used traditional markers in the last years. For this, two strategies were proposed: i) use of the position of the markers in the reference genome to aid in the ordering of the markers on the map; ii) change of the error probability parameter in the approach implemented in the software Onemap. The obtained map showed recombination rate pattern similar to other maps constructed for eucalyptus. The map presented a total size of 1471.91 cM and 1512 markers, with a mean distance between them of 1.85 cM. The markers formed 11 linkage groups, which corresponded to chromosomes of the reference genome. On average, 96.8 % of chromosomes were covered. 61 markers located in other scaffolds in the reference genome were grouped with the 11 groups. They may serve to elucidate the assembly of these. Using the proposed strategies, a suitable integrated map was obtained for the present experiment, considering the size of the mapping population.

Neste trabalho, investigamos a influência da estrutura de energia das minibandas dos estados eletrônicos ocupados no tempo de recombinação em poços quânticos múltiplos (MQW) fracamente acoplados de GaAs / AlGaAs. Um dos melhores métodos para estudar o efeito da estrutura energética consiste em medir o tempo de recombinação eletrônica em função de parâmetros expostas à influência externa que afeta a estrutura energética, por isso, aplicamos um campo magnético externo. O espectro da emissão de fotoluminescência foi composta pelas contribuições das minibandas da banda de condução, Γ – Γ e Γ – XZ. Observou-se um aumento notável do tempo de recombinação quando o campo magnético causou a despopulação da minibanda de maior energia, Γ – XZ. O efeito observado é atribuído à variação induzida pelo campo magnético na densidade dos estados eletrônicos. / In the present work, we investigate the influence of the miniband energy structure of the populated electron states on the recombination time in GaAs/AlGaAs weakly coupled multiple quantum wells (MQW). The best method to study the effect of the energy structure is to measure the recombination time in the same sample subject to external influence which affects the energy structure, therefore, we apply an external magnetic field. The photoluminescence emission was composed of the contributions from the Γ – Γ and Γ – XZ conduction band minibands. Remarkable enhancement of the recombination time was observed when the magnetic field caused depopulation of the higher energy Γ – XZ miniband. The observed effect is attributed to the magnetic field induced variation of the electron density of states.

Os rotavírus, membros da família Reoviridae, são uma importante causa de diarreia em mamíferos e aves. São partículas icosaédricas não envelopadas e seu genoma é formado por 11 segmentos de RNA fita dupla que codificam seis proteínas estruturais e seis proteínas não estruturais. O objetivo deste estudo foi caracterizar os genes codificadores das proteínas não estruturais (NSP1-5) e estruturais (VP1-4, VP6-7) dos rotavírus do grupo A em aves de criações comerciais (corte, postura, matrizeiros e avozeiros) localizadas em 12 estados brasileiros, seguido de análises de recombinação e pressão de seleção das amostras definidas. Um total de 226 amostras fecais foram triadas através de reações de RT-PCR tendo como alvo a amplificação da VP6 e NSP5. A frequência de ocorrência, baseada em cada uma destas provas, variou de 9,7% a 18,14%, respectivamente. Em seguida, 10 das amostras positivas foram processadas com primers específicos visando a amplificação dos demais genes, seguido do sequenciamento nucleotídico e filogenia baseada no método de maximum likelihood, tendo como modelos de substituição GTR (NSP1-3, VP1-3, VP4, VP6, VP7) e HKY (NSP4, NSP5) e 1.000 repetições de bootstrap. Foram definidas sequências parciais para os genes codificadores da VP1-4, VP6-7 e NSP1-4 e sequências completas para NSP5. As respectivas árvores demonstraram que as dez amostras definidas se agruparam em clados aviários previamente descritos. Duas constelações genotípicas foram caracterizadas: G19-P[31]-I11-R6-C6-M7-A16-N6-T8-E10-H8 e G19-P[31]-I4-R4-C4-M4-A16-N4-T4-E4-H4. Estes genotipos são tipicamente encontrados em aves, mas quando analisados em conjunto, esta é a primeira descrição destas constelações. Eventos de recombinação foram observados nos genes NSP2, VP1, VP3 e VP7. Pelo menos um códon com pressão de seleção positiva foi encontrado nos genes codificadores das proteínas NSP1, VP2 e VP3. Este estudo propicia um melhor entendimento acerca da epidemiologia e diversidade viral circulante nas criações aviárias brasileiras, servindo de base para o estabelecimento de medidas profiláticas mais eficazes. / Rotaviruses are members of the Reoviridae family and they are a common cause of acute diarrhea in several mammalian and avian species. They are non-enveloped icosahedral particles and its genome comprises 11 segments of double-stranded RNA, which encodes six structural proteins (VP1-4, VP6-7) and six nonstructural proteins (NSP1-6). The objective of this study was to characterize the RVA nonstructural and structural proteins coding genes (NSP1-NSP5, VP1-VP4, VP6 and VP7) from fecal samples from avian farms (broiler breeders, poultry, laying hens, and grandparents) raised in Brazilian commercial farms from 12 states, followed by recombination and selection pressure analysis from samples defined here. A total of 226 fecal samples were screened using a RT-PCR technique targeting the amplification of the VP6 and NSP5. The frequency of occurrence, using these techniques, ranging from 9.7% to 18,14%, respectively; and from these, ten samples were further processed with specific primers to amplify the remaining genes, followed by respective nucleotide sequencing of the amplicons and phylogeny based on method maximum likelihood, as substitutions models GTR (NSP1-3, VP1-3, VP4, VP6, VP7) and HKY (NSP4, NSP5) and 1.000 bootstrap repetitions. Partial nucleotide sequences of VP1-4, VP6-7, and NSP1-4, and complete from NSP5, were obtained in this study. The phylogenetic trees depicted that the ten Brazilian rotavirus strains segregated with previous avian RVA described elsewhere. Two avian genotype constellations have been characterized here: G19-P[31]-I11-R6-C6-M7-A16-N6-T8-E10-H8, and G19-P[31]-I4-R4-C4-M4-A16-N4-T4-E4-H4. These genotypes are typically found in avian species, although when analyzed together, this is the first report of such constellations. Recombination events were observed in NSP2, VP1, VP3, and VP7 coding genes. At least on positive selected site was observed in NSP1, VP2, and VP3 genes. This study provides a better understanding of rotavirus epidemiology, by the definition of genetic variability of circulating strains.

Os rotavírus, membros da família Reoviridae, são uma importante causa de diarreia em mamíferos e aves. São partículas icosaédricas não envelopadas e seu genoma é formado por 11 segmentos de RNA fita dupla que codificam seis proteínas estruturais e seis proteínas não estruturais. O objetivo deste estudo foi caracterizar os genes codificadores das proteínas não estruturais (NSP1-5) e estruturais (VP1-4, VP6-7) dos rotavírus do grupo A em aves de criações comerciais (corte, postura, matrizeiros e avozeiros) localizadas em 12 estados brasileiros, seguido de análises de recombinação e pressão de seleção das amostras definidas. Um total de 226 amostras fecais foram triadas através de reações de RT-PCR tendo como alvo a amplificação da VP6 e NSP5. A frequência de ocorrência, baseada em cada uma destas provas, variou de 9,7% a 18,14%, respectivamente. Em seguida, 10 das amostras positivas foram processadas com primers específicos visando a amplificação dos demais genes, seguido do sequenciamento nucleotídico e filogenia baseada no método de maximum likelihood, tendo como modelos de substituição GTR (NSP1-3, VP1-3, VP4, VP6, VP7) e HKY (NSP4, NSP5) e 1.000 repetições de bootstrap. Foram definidas sequências parciais para os genes codificadores da VP1-4, VP6-7 e NSP1-4 e sequências completas para NSP5. As respectivas árvores demonstraram que as dez amostras definidas se agruparam em clados aviários previamente descritos. Duas constelações genotípicas foram caracterizadas: G19-P[31]-I11-R6-C6-M7-A16-N6-T8-E10-H8 e G19-P[31]-I4-R4-C4-M4-A16-N4-T4-E4-H4. Estes genotipos são tipicamente encontrados em aves, mas quando analisados em conjunto, esta é a primeira descrição destas constelações. Eventos de recombinação foram observados nos genes NSP2, VP1, VP3 e VP7. Pelo menos um códon com pressão de seleção positiva foi encontrado nos genes codificadores das proteínas NSP1, VP2 e VP3. Este estudo propicia um melhor entendimento acerca da epidemiologia e diversidade viral circulante nas criações aviárias brasileiras, servindo de base para o estabelecimento de medidas profiláticas mais eficazes. / Rotaviruses are members of the Reoviridae family and they are a common cause of acute diarrhea in several mammalian and avian species. They are non-enveloped icosahedral particles and its genome comprises 11 segments of double-stranded RNA, which encodes six structural proteins (VP1-4, VP6-7) and six nonstructural proteins (NSP1-6). The objective of this study was to characterize the RVA nonstructural and structural proteins coding genes (NSP1-NSP5, VP1-VP4, VP6 and VP7) from fecal samples from avian farms (broiler breeders, poultry, laying hens, and grandparents) raised in Brazilian commercial farms from 12 states, followed by recombination and selection pressure analysis from samples defined here. A total of 226 fecal samples were screened using a RT-PCR technique targeting the amplification of the VP6 and NSP5. The frequency of occurrence, using these techniques, ranging from 9.7% to 18,14%, respectively; and from these, ten samples were further processed with specific primers to amplify the remaining genes, followed by respective nucleotide sequencing of the amplicons and phylogeny based on method maximum likelihood, as substitutions models GTR (NSP1-3, VP1-3, VP4, VP6, VP7) and HKY (NSP4, NSP5) and 1.000 bootstrap repetitions. Partial nucleotide sequences of VP1-4, VP6-7, and NSP1-4, and complete from NSP5, were obtained in this study. The phylogenetic trees depicted that the ten Brazilian rotavirus strains segregated with previous avian RVA described elsewhere. Two avian genotype constellations have been characterized here: G19-P[31]-I11-R6-C6-M7-A16-N6-T8-E10-H8, and G19-P[31]-I4-R4-C4-M4-A16-N4-T4-E4-H4. These genotypes are typically found in avian species, although when analyzed together, this is the first report of such constellations. Recombination events were observed in NSP2, VP1, VP3, and VP7 coding genes. At least on positive selected site was observed in NSP1, VP2, and VP3 genes. This study provides a better understanding of rotavirus epidemiology, by the definition of genetic variability of circulating strains.

Neste trabalho, investigamos a influência da estrutura de energia das minibandas dos estados eletrônicos ocupados no tempo de recombinação em poços quânticos múltiplos (MQW) fracamente acoplados de GaAs / AlGaAs. Um dos melhores métodos para estudar o efeito da estrutura energética consiste em medir o tempo de recombinação eletrônica em função de parâmetros expostas à influência externa que afeta a estrutura energética, por isso, aplicamos um campo magnético externo. O espectro da emissão de fotoluminescência foi composta pelas contribuições das minibandas da banda de condução, Γ – Γ e Γ – XZ. Observou-se um aumento notável do tempo de recombinação quando o campo magnético causou a despopulação da minibanda de maior energia, Γ – XZ. O efeito observado é atribuído à variação induzida pelo campo magnético na densidade dos estados eletrônicos. / In the present work, we investigate the influence of the miniband energy structure of the populated electron states on the recombination time in GaAs/AlGaAs weakly coupled multiple quantum wells (MQW). The best method to study the effect of the energy structure is to measure the recombination time in the same sample subject to external influence which affects the energy structure, therefore, we apply an external magnetic field. The photoluminescence emission was composed of the contributions from the Γ – Γ and Γ – XZ conduction band minibands. Remarkable enhancement of the recombination time was observed when the magnetic field caused depopulation of the higher energy Γ – XZ miniband. The observed effect is attributed to the magnetic field induced variation of the electron density of states.

Considerando os diversos efeitos adversos que a matéria particulada (MP) atmosférica e os contaminantes químicos ambientais causam aos ecossistemas e à saúde humana, o presente estudo procurou avaliar, o potencial mutagênico e recombinogênico de (i) extratos orgânicos de MP10, com diâmetro <10Xm e de particulados totais em suspensão (PTS), coletados na região metropolitana de Canoas nos meses de Novembro de 2003 (primavera) e Janeiro de 2004 (verão) — que sofre a influência de diversas indústrias e principalmente do intenso tráfego veicular da BR 116 e (ii) quatro nitro-derivados de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (NHAPs), ambientalmente importantes — 1-Nitronaftaleno (1NN), 1,5-Dinitronaftaleno (1,5DNN), 9-Nitroantraceno (9NA) e 2-Nitrofluoreno (2NF). Para tanto foi empregado o Teste para Detecção de Mutação e Recombinação Somática (SMART) em Drosophila melanogaster, que permite a detecção simultânea de mutação gênica e cromossômica, assim como de eventos relacionados com recombinação mitótica — possibilitando quantificar a contribuição deste último parâmetro genético para a genotoxicidade total dos contaminantes. No que se refere à MP não foram observados resultados positivos na coleta de verão no cruzamento padrão, embora nas amostras da primavera tenham sido obtidos dois resultados positivos, referentes às amostras cruas (100%) de MP10 e de PTS. Entretanto, enquanto as genotoxinas presentes na MP10 induziram exclusivamente recombinação homóloga, as amostras de PTS apresentaram aproximadamente 62% de ação recombinacional e 38% de atividade mutacional, gênica e/ou cromossômica. Esta resposta genotóxica diferencial pode ser relacionada a diferenças na composição dos contaminantes presentes nestas duas frações de partículas aéreas. Adicionalmente no cruzamento aprimorado as amostras coletadas na primavera — MP10 e PTS — induziram aumentos significativos na freqüência de clones mutantes nas doses de 50 e 100% — que são induzidos exclusivamente por recombinação mitótica e estão relacionadas à presença de genotoxinas geradas no processo de metabolização via citocromo P450. Na coleta de verão foi diagnosticado um resultado positivo para o 100% de MP10, que não foi detectado no cruzamento padrão para esta mesma estação, indicando que os altos níveis de enzimas de metabolização, característicos deste cruzamento, funcionaram como mecanismo de ativação das genotoxinas presentes na fração orgânica das partículas inaláveis. Os resultados obtidos para os nitrocompostos apontaram para efeitos positivos no genótipo trans-heterozigoto para os quatro NHAPs avaliados, produzindo aumentos estatisticamente significativos na freqüência total de manchas, que representa a genotoxicidade total da amostra. Nos indivíduos heterozigotos para o cromossomo balanceador TM3, apenas o 1,5DNN induziu aumentos significativos no total de manchas — indicando que além da ação recombinacional o 1,5DNN também induz mutação. Nos demais compostos — 1NN, 9NA e 2NF — a ausência de diferenças significantes em relação aos controles negativos no genótipo heterozigoto para o cromossomo TM3 é indicativo de que a ação tóxico-genética destes NHAPs deve-se basicamente à indução de recombinação mitótica entre cromossomos homólogos. O 1NN foi o composto com a maior potência genotóxica, induzindo cerca de 10 clones /105 células/ mM — seguido pelo 9NA. Observa-se também que o 1NN é cerca de 333 vezes mais genotóxico que os compostos igualmente menos potentes — 1,5DNN e 2NF. Esta diferença em termos de potência genotóxica pode ser correlacionada à presença de um grupo nitro no 1NN e de dois grupos nitro no seu correspondente 1,5 DNN — sugerindo que o primeiro é provavelmente mais acessível à transformação metabólica do que o segundo. Todas estas observações validam as investigações voltadas para a caracterização dos extratos orgânicos e dos contaminantes ambientais quanto a sua ação como indutores de recombinação homóloga (RH) in vivo. A RH é um evento associado a diferentes etapas do processo de tumorigênese, e a poluição aérea é responsável por ~10,7% dos casos de câncer de pulmão e ~1% de outros tipos de câncer — o que torna a avaliação da indução de RH fundamental para a obtenção de dados referentes ao risco genético imposto por contaminantes ambientais. / Considering the several adverse effects of atmospheric particulate matter (PM) and of the environment chemical contaminants on the ecosystems and human health, the present study aimed to assess the mutagenic and recombinagenic potential of PM10 organic extracts measuring less than 10 μm and of total suspended particulates (TSP) collected in the Greater Canoas region, in November 2003 (spring) and January 2004 (summer). The region is under the influence of diverse industrial activities and most specially of intense motor vehicle traffic from BR116. This study also investigated four nitropolycyclic aromatic hydrocarbons (NPAHs) of environmental relevance: 1- Nitronaphthalene (1NN); 1,5-Dinitronaphthalene (1,5DNN); 9-Nitroanthracene (9NA); and 2-Nitrofluorene (2NF). The Somatic Mutation and Recombination Test (SMART) in Drosophila melanogaster was used. The assay allows the simultaneous detection of gene and chromosome mutations, as well as of events related to mitotic recombination, which affords to quantify the contribution of this last genetic parameter to total genotoxicity of contaminants. As regards PM, no positive results were observed in the standard cross for the summer collection, although the spring samples generated two positive results for the raw (100%) PM10 and TSP samples. Nevertheless, while the genotoxins present in PM10 induced only homologous recombination, the TSP samples presented roughly 62% of recombinational activity and 38% of gene and/or chromosome mutation activity. This distinct genotoxic response may be related to the different composition of contaminants present in these two fractions of airborne particles. Additionally, the spring samples — PM10 and TSP, at the 50 and 100% doses — induced significant increases in mutant clone frequency in the high-bioactivation cross. These mutant clones are induced exclusively by mitotic recombination and are related to the presence of genotoxins produced in the cytochrome P450 metabolization process. For the summer samples, positive results were recorded for 100% of PM10, which was not detected in the standard cross for the same season, which suggests that the high levels of metabolization enzymes, typical of this cross, For the summer samples, positive results were recorded for 100% of PM10, which was not detected in the standard cross for the same season, which suggests that the high levels of metabolization enzymes, typical of this cross, work as an activation mechanism for genotoxins present in the organic fraction of inhalable particles. The results obtained for the nitrocompounds point to the positive effects on the trans-heterozygous for the four NPAHs assessed, which produced statistically significant increases in total spot frequencies, representing the total genotoxicity of the sample. Concerning the balancer chromosome TM3, only 1,5DNN induced significant increases in total spot frequencies in heterozygous individuals, which also indicated that apart from the recombinational action, 1,5DNN also induces mutation. For the other compounds, 1NN, 9NA, and 2NF, the absence of significant differences in comparison to the negative controls in the heterozygote genotype for chromosome TM3 indicates that the genotoxic action of these NPAHs is essentially due to the mitotic recombination between homologous chromosomes. 1NN was the compound with the highest genotoxic potential, inducing approximately 10 clones /105 cells/ mM, followed by 9NA. It was also observed that 1NN is roughly 333 times more genotoxic than the equally less potent compounds — 1,5DNN and 2NF. This difference, in terms of genotoxic potential, may be related to the presence of one nitro group in 1NN and to two nitro groups in its counterpart, 1,5DNN. This suggests that the former is probably more susceptible to metabolic transformation than the latter. All these observations validate the investigations directed towards the characterization of organic extracts and of the environmental contaminants as regards their action as inducers of in vivo homologous recombination (HR). HR is an event associated to the different stages of tumorigenesis, and airborne pollution is accountable for ~10.7% of lung cancer cases and ~1% of other types of cancer — which makes the evaluation of HR essential to obtain data of the genetic risk posed by environmental contaminants.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-01-23T12:31:48Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3843250 bytes, checksum: 7071f5f3215fa13a160769f4410bbbb2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-23T12:31:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3843250 bytes, checksum: 7071f5f3215fa13a160769f4410bbbb2 (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / O gênero Begomovirus (família Geminiviridae) é constituído por vírus que apresentam um ou dois componentes genômicos de DNA circular de fita simples (ssDNA), infectam plantas dicotiledôneas e são transmitidos naturalmente pela mosca-branca Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae). Os begomovírus constituem um importante grupo de patógenos de plantas responsáveis por perdas severas em diversas culturas de importância econômica, principalmente em regiões tropicais e subtropicais. Com base em relacionamento filogenético e organização do genoma, os begomovírus podem ser divididos em dois grupos: Velho Mundo (VM) e Novo Mundo (NM). Os begomovírus do NM possuem em sua maioria dois componentes genômicos, denominados DNA-A e DNA-B. Recentemente, a associação de alguns begomovírus do NM com DNAs satélites foi demonstrada. Begomovírus evoluem a taxas comparáveis às de vírus que possuem genoma de RNA. Embora se saiba que a mutação e a recombinação são os principais mecanismos geradores de variabilidade para esses vírus, ainda falta uma maior compreensão das forças evolucionárias que atuam sob as populações virais. Os objetivos deste estudo foram: (i) obter mais informações sobre os mecanismos evolucionários que influenciam a variabilidade genética dos begomovírus no NM; (ii) avaliar, por meio de filogenia, o efeito de recombinação na evolução dos begomovírus do NM; (iii) mensurar, por meio de análise filogeográfica, o efeito da migração na evolução dos begomovírus do NM. Sequências-referência de todos os DNA-A e DNA-B de begomovírus do NM foram obtidas do GenBank para montagem dos conjuntos de dados. Análises de recombinação evidenciaram um relacionamento entre begomovírus e alfassatélites do NM, sugerindo que a recombinação é um importante mecanismo evolucionário afetando a evolução do DNA-A, e em particular do gene Rep (presente em ambos os agentes). A retirada de blocos recombinantes mostrou-se desnecessária para a construção de filogenias, uma vez que não alterou o sinal filogenético. Foi encontrado um forte agrupamento entre as espécies baseado nos seus locais de origem, sugerindo que a introdução/migração de genomas oriundos de diferentes áreas contribui grandemente para o aumento dos eventos de recombinação e pseudo-recombinação, o que aumentaria a probabilidade do viisurgimento de novas variantes virais mais bem adaptadas que seus parentais. Resultados da filogeografia também indicam que DNA-A e DNA-B possuem histórias evolutivas distintas, já que as análises sugerem ancestrais diferentes. Em conjunto, os resultados indicam um importante papel da recombinação na diversificação dos begomovírus do NM. / The genus Begomovirus (family Geminiviridae) includes viruses with mono- and bipartite genomes of circular, single-stranded DNA (ssDNA), which infect dicot plants and are transmitted by the whitefly Bemisia tabaci. Begomoviruses constitute an important group of plant pathogens responsible for severe losses in several crops of economic importance, mainly in tropical and subtropical regions. Based on phylogenetic relationships and genomic organization, begomoviruses can be divided into New World (NW) and Old World (OW) groups. NW begomoviruses have mostly bipartite genomes, with the two components named DNA-A and DNA-B. Recently, the association of a small number of NW begomoviruses with alphasatellites was demonstrated. Begomoviruses evolve at high rates, compared to viruses with RNA genomes. Although it is well established that mutation and recombination are the main sources of genetic variability for these viruses, a better understanding of the evolutionary forces that act upon begomovirus populations is still lacking. The objectives of this study were: (i) to obtain more detailed information on the evolutionary mechanisms that influence the genetic variability of NW begomoviruses; (ii) to assess, phylogenetically, the effect of recombination on the evolution of NW begomoviruses; (iii) to measure, by phylogeographic analysis, the effect of migration on the diversification of NW begomoviruses. Datasets including all DNA-A and DNA-B reference sequences of NW begomoviruses were obtained from GenBank. Recombination analysis revealed a relationship between NW begomoviruses and alphasatellites, suggesting that recombination is an important evolutionary mechanism affecting DNA-A evolution, particularly of the Rep gene ( present in both agents). Removal of recombinant blocks from the datasets was shown to be unnecessary, as it did not affect the phylogenetic signal when reconstructing phylogenies. Clusters among species were observed based on their locals of origin, suggesting that the introduction/migration of genomes from different areas greatly contributes to recombination and reassortment, which would increase the probability of the emergence of new variants better adapted than their parental viruses. Phylogeography results suggest that the DNA-A and DNA-B have distinct evolutionary histories, since they have ixdifferent common ancestors. Together, the results indicate an important role of recombination in the diversification of NW begomoviruses.

Considerando os diversos efeitos adversos que a matéria particulada (MP) atmosférica e os contaminantes químicos ambientais causam aos ecossistemas e à saúde humana, o presente estudo procurou avaliar, o potencial mutagênico e recombinogênico de (i) extratos orgânicos de MP10, com diâmetro <10Xm e de particulados totais em suspensão (PTS), coletados na região metropolitana de Canoas nos meses de Novembro de 2003 (primavera) e Janeiro de 2004 (verão) — que sofre a influência de diversas indústrias e principalmente do intenso tráfego veicular da BR 116 e (ii) quatro nitro-derivados de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (NHAPs), ambientalmente importantes — 1-Nitronaftaleno (1NN), 1,5-Dinitronaftaleno (1,5DNN), 9-Nitroantraceno (9NA) e 2-Nitrofluoreno (2NF). Para tanto foi empregado o Teste para Detecção de Mutação e Recombinação Somática (SMART) em Drosophila melanogaster, que permite a detecção simultânea de mutação gênica e cromossômica, assim como de eventos relacionados com recombinação mitótica — possibilitando quantificar a contribuição deste último parâmetro genético para a genotoxicidade total dos contaminantes. No que se refere à MP não foram observados resultados positivos na coleta de verão no cruzamento padrão, embora nas amostras da primavera tenham sido obtidos dois resultados positivos, referentes às amostras cruas (100%) de MP10 e de PTS. Entretanto, enquanto as genotoxinas presentes na MP10 induziram exclusivamente recombinação homóloga, as amostras de PTS apresentaram aproximadamente 62% de ação recombinacional e 38% de atividade mutacional, gênica e/ou cromossômica. Esta resposta genotóxica diferencial pode ser relacionada a diferenças na composição dos contaminantes presentes nestas duas frações de partículas aéreas. Adicionalmente no cruzamento aprimorado as amostras coletadas na primavera — MP10 e PTS — induziram aumentos significativos na freqüência de clones mutantes nas doses de 50 e 100% — que são induzidos exclusivamente por recombinação mitótica e estão relacionadas à presença de genotoxinas geradas no processo de metabolização via citocromo P450. Na coleta de verão foi diagnosticado um resultado positivo para o 100% de MP10, que não foi detectado no cruzamento padrão para esta mesma estação, indicando que os altos níveis de enzimas de metabolização, característicos deste cruzamento, funcionaram como mecanismo de ativação das genotoxinas presentes na fração orgânica das partículas inaláveis. Os resultados obtidos para os nitrocompostos apontaram para efeitos positivos no genótipo trans-heterozigoto para os quatro NHAPs avaliados, produzindo aumentos estatisticamente significativos na freqüência total de manchas, que representa a genotoxicidade total da amostra. Nos indivíduos heterozigotos para o cromossomo balanceador TM3, apenas o 1,5DNN induziu aumentos significativos no total de manchas — indicando que além da ação recombinacional o 1,5DNN também induz mutação. Nos demais compostos — 1NN, 9NA e 2NF — a ausência de diferenças significantes em relação aos controles negativos no genótipo heterozigoto para o cromossomo TM3 é indicativo de que a ação tóxico-genética destes NHAPs deve-se basicamente à indução de recombinação mitótica entre cromossomos homólogos. O 1NN foi o composto com a maior potência genotóxica, induzindo cerca de 10 clones /105 células/ mM — seguido pelo 9NA. Observa-se também que o 1NN é cerca de 333 vezes mais genotóxico que os compostos igualmente menos potentes — 1,5DNN e 2NF. Esta diferença em termos de potência genotóxica pode ser correlacionada à presença de um grupo nitro no 1NN e de dois grupos nitro no seu correspondente 1,5 DNN — sugerindo que o primeiro é provavelmente mais acessível à transformação metabólica do que o segundo. Todas estas observações validam as investigações voltadas para a caracterização dos extratos orgânicos e dos contaminantes ambientais quanto a sua ação como indutores de recombinação homóloga (RH) in vivo. A RH é um evento associado a diferentes etapas do processo de tumorigênese, e a poluição aérea é responsável por ~10,7% dos casos de câncer de pulmão e ~1% de outros tipos de câncer — o que torna a avaliação da indução de RH fundamental para a obtenção de dados referentes ao risco genético imposto por contaminantes ambientais. / Considering the several adverse effects of atmospheric particulate matter (PM) and of the environment chemical contaminants on the ecosystems and human health, the present study aimed to assess the mutagenic and recombinagenic potential of PM10 organic extracts measuring less than 10 μm and of total suspended particulates (TSP) collected in the Greater Canoas region, in November 2003 (spring) and January 2004 (summer). The region is under the influence of diverse industrial activities and most specially of intense motor vehicle traffic from BR116. This study also investigated four nitropolycyclic aromatic hydrocarbons (NPAHs) of environmental relevance: 1- Nitronaphthalene (1NN); 1,5-Dinitronaphthalene (1,5DNN); 9-Nitroanthracene (9NA); and 2-Nitrofluorene (2NF). The Somatic Mutation and Recombination Test (SMART) in Drosophila melanogaster was used. The assay allows the simultaneous detection of gene and chromosome mutations, as well as of events related to mitotic recombination, which affords to quantify the contribution of this last genetic parameter to total genotoxicity of contaminants. As regards PM, no positive results were observed in the standard cross for the summer collection, although the spring samples generated two positive results for the raw (100%) PM10 and TSP samples. Nevertheless, while the genotoxins present in PM10 induced only homologous recombination, the TSP samples presented roughly 62% of recombinational activity and 38% of gene and/or chromosome mutation activity. This distinct genotoxic response may be related to the different composition of contaminants present in these two fractions of airborne particles. Additionally, the spring samples — PM10 and TSP, at the 50 and 100% doses — induced significant increases in mutant clone frequency in the high-bioactivation cross. These mutant clones are induced exclusively by mitotic recombination and are related to the presence of genotoxins produced in the cytochrome P450 metabolization process. For the summer samples, positive results were recorded for 100% of PM10, which was not detected in the standard cross for the same season, which suggests that the high levels of metabolization enzymes, typical of this cross, For the summer samples, positive results were recorded for 100% of PM10, which was not detected in the standard cross for the same season, which suggests that the high levels of metabolization enzymes, typical of this cross, work as an activation mechanism for genotoxins present in the organic fraction of inhalable particles. The results obtained for the nitrocompounds point to the positive effects on the trans-heterozygous for the four NPAHs assessed, which produced statistically significant increases in total spot frequencies, representing the total genotoxicity of the sample. Concerning the balancer chromosome TM3, only 1,5DNN induced significant increases in total spot frequencies in heterozygous individuals, which also indicated that apart from the recombinational action, 1,5DNN also induces mutation. For the other compounds, 1NN, 9NA, and 2NF, the absence of significant differences in comparison to the negative controls in the heterozygote genotype for chromosome TM3 indicates that the genotoxic action of these NPAHs is essentially due to the mitotic recombination between homologous chromosomes. 1NN was the compound with the highest genotoxic potential, inducing approximately 10 clones /105 cells/ mM, followed by 9NA. It was also observed that 1NN is roughly 333 times more genotoxic than the equally less potent compounds — 1,5DNN and 2NF. This difference, in terms of genotoxic potential, may be related to the presence of one nitro group in 1NN and to two nitro groups in its counterpart, 1,5DNN. This suggests that the former is probably more susceptible to metabolic transformation than the latter. All these observations validate the investigations directed towards the characterization of organic extracts and of the environmental contaminants as regards their action as inducers of in vivo homologous recombination (HR). HR is an event associated to the different stages of tumorigenesis, and airborne pollution is accountable for ~10.7% of lung cancer cases and ~1% of other types of cancer — which makes the evaluation of HR essential to obtain data of the genetic risk posed by environmental contaminants.