Com o objetivo de se caracterizar o processo de recombinação somática em Trichoderma pseudokoningii foram feitos cruzamentos via anastomose de hifas entre duas linhagens contrastantes para quatro marcadores de auxotrofia, coloração dos conídios e marcadores de RAPD. Foram feitos quatro cruzamentos, sendo analisados um total de 1052 colônias obtidas a partir de suspensões de conídios provenientes das colônias heterocarióticas. Sessenta e oito colônias recombinantes foram analisadas quanto às marcas de auxotrofia em quatro gerações de crescimento, sendo observado que 58 mantiveram o fenótipo recombinante, enquanto que as colônias restantes reverteram para um dos parentais. A maioria das colônias recombinantes se mostrou instável. Entretanto, após 4 gerações de crescimento estas colônias se tornaram estáveis para as marcas de auxotrofia avaliadas. As colônias recombinantes instáveis apresentaram bordas de crescimento irregular, esporulação esparsa e a freqüente formação de setores. Estas colônias recombinantes foram analisadas quanto aos marcadores RAPD, tendo mostrado grande similaridade, em relação ao perfil de bandas apresentado, com a maioria dos primers analisados. Somente com um primer foi possível visualizar a presença de uma banda polimórfica entre os recombinantes e a presença de bandas nos parentais não existentes em alguns recombinantes. Cinco colônias recombinantes foram analisadas quanto ao perfil de bandas cromossomais (PFGE), tendo sido observado que 2 colônias apresentaram padrões cromossomais igual a um dos parentais e 3 colônias apresentaram padrões recombinantes. Nos estudos citológicos verificou-se a formação de conídios uninucleados na conidiogênese, e a presença de conídios verdes maduros multinucleados, devido a prováveis divisões nucleares durante o processo de maturação dos conídios. Observou-se durante a formação dos heterocários a ocorrência de anastomoses e a passagem de núcleos, tendo sido observado a presença de núcleos com várias conformações, sugerindo um movimento ativo dos mesmos. Os resultados acima sugerem a ocorrência de mecanismos de recombinação no heterocário (recombinação somática), diferentes daqueles descritos para o ciclo parassexual ou parameiose, sendo proposto a ocorrência da degradação, no heterocário, dos núcleos de um dos parentais envolvidos nos cruzamentos (parental não prevalente) e a incorporação de segmentos destes em núcleos íntegros do parental prevalente. Se estes eventos realmente estiverem ocorrendo, sugere-se que estes sejam devido a possíveis reações limitadas de incompatibilidade vegetativa, ocasionando processos de lise e morte celular em algumas regiões do micélio heterocariótico. / To understand the somatic recombination process in Trichoderma pseudokoningii, auxotrophic complementary mutant strains were used to produce 4 heterokaryons. These strains were contrasting for four auxotrophic markers, conidia colors and for some RAPD markers. It was analyzed a total of 1052 colonies obtained from conidial suspensions of the heterokaryotic colonies. Stability of auxotrophic markers was evaluated in 68 recombinant colonies after four growing generations. In this analysis, 58 colonies kept the recombinant phenotype, while 10 reverted to one parental strain. Most of the recombinant colonies were initially unstable, but after at least 4 growing generations these recombinants became stable for auxotrophic markers. The unstable recombinant colonies showed irregular growing borders, sparse sporulation and frequent sector formation. The recombinant colonies were analyzed by RAPD technique. These colonies showed high similarity for the most of used primers. However, one primer showed a polymorphic band and some recombinants missing bands observed in parental strains. Chromosomal band profile of 5 recombinants and two parental strains were analyzed by Pulsed Field Gel Electrophoresis technique (PFGE). Two recombinants showed parental profiles and 3 showed recombinant profiles, respectively. In cytological studies of the conidiogenesis was observed the formation of only uninucleated conidia. However, presence of multinucleated mature green conidia was evident, probably due to nuclear divisions in course of maturing process of the conidia. During the process of heterokaryotic mycelium formation was possible to observe the occurrence of anastomosis that showed nuclear transfer. The presence of nuclei in several conformations was observed at the different regions of the heterokaryon, suggesting an active movement. The results presented in this study suggest the occurrence of recombination mechanisms in the heterokayon (somatic recombination), different from those described in classic parasexual cycle or parameiosis. Thus, it was proposed that may occur during this recombinant process the degradation of nuclei from one parental (non-prevalent parental) in the heterokaryon, and that the resulting chromosomal fragments may be incorporated into whole nuclei of the another parental (prevalent parental). If this natural transformation is occurring during this recombination process could be suggested that this event is due to a limited incompatible vegetative reactions, generating cellular lyses and death in some regions of the heterokaryotic mycelium.

A cana-de-açúcar constitui uma das principais fontes de alimento e de energia renovável no mundo. Entre os fatores bióticos que reduzem sua produtividade, destaca-se o carvão, doença causada pelo fungo biotrófico Sporisorium scitamineum, cujos danos à cultura podem ultrapassar 80%. No entanto, poucos estudos foram desenvolvidos sobre a genética desse patógeno. Assim, o presente trabalho estudou a dinâmica de marcas RFLP associados à região subtelomérica (tel-RFLP) e marcas GFP em três populações do patógeno (a, b e c) obtidas em ciclos sucessivos da doença. A população a inicialmente foi formada pela inoculação com teliósporos F1 oriundos do isolado 39 produzido em trabalho anterior (REIS, 2012). As populações b e c foram produzidas inicialmente por cruzamentos controlados. Estes envolveram como parentais esporídios haploides de tipos de reação sexual compatíveis e perfis tel-RFLP conhecidos. Na população b os esporídios parentais (18A e 39B) foram isolados de teliósporos distintos, apresentaram perfis tel-RFLP mais contrastantes e simularam fecundação cruzada. Na população c, os esporídios parentais 39Agfp e 39Bgfp apresentaram perfis tel- RFLP mais semelhantes. Esses mutantes foram obtidos pela inserção heteróloga do gene gfp em esporídios obtidos de um único teliósporo simulando autofecundação (reação sexual intra-tétrade). A comparação entre os perfis de tel-RFLP dos esporídios selvagens e mutantes GFP detectou a inserção do gene gfp possivelmente na região subtelomérica do individuo 39Agfp (parental). A cada ciclo da doença teliósporos selvagens e mutantes GFP foram obtidos, sendo isolados dois esporídios para os cruzamentos controlados que levaram à produção do ciclo seguinte de doença. O uso de cruzamentos controlados possibilitou a produção de teliósporos idênticos geneticamente, permitindo inferir sobre eventos meióticos ocorrentes numa mesma progênie. A fenotipagem sexual dos esporídios que tiveram os perfis de tel-RFLP analisados reduziu o viés advindo do desvio da segregação esperada de 1:1 entre os tipos sexuais de esporídios pertencentes à mesma divisão meiótica. Além disso, auxiliou na detecção de recombinantes, visto que os loci de reação sexual segregam na meiose I. A análise das marcas tel-RFLP das progênies mutantes GFP e selvagens, obtida respectivamente em 1 e 2 ciclos da doença, evidenciou eventos de recombinação na segregação de cromossomos homólogos e eventos de recombinação homóloga. Mesmo apresentando número elevado, as marcas tel-RFLP foram capazes de rastrear indivíduos pertencentes a uma mesma população, o que poderá auxiliar em futuras avaliações epidemiológicas do carvão da cana-de-açúcar. Por fim, a expressão do gene gfp em células de pró-basídios mutantes possibilitou a detecção de recombinação homóloga associada a essa marca e a observação inédita de tétrades lineares de quatro células para essa espécie. Observou-se elevado potencial de utilização do gene gfp em estudos genéticos aplicados a esse patossistema. A recombinação sugerida na região subtelomérica mostrou frequência de recombinação ainda não descrita para essa espécie a ser estudada posteriormente. / Sugarcane is a major source of food and renewable energy in the world. Among the biotic factors that reduce its productivity we highlight the sugarcane smut disease, caused by the biotrophic fungus Sporisorium scitamineum, whose damages to the crop can overpass 80%. However, few genetic studies have targeted this pathogen. Thus, the present work studied the dynamics of RFLP marks associated to the subtelomeric region (tel-RFLP) and GFP marks of three populations of the pathogen (a, b and c) obtained from consecutive disease cycles. Population a was initially formed with inoculation using teliospores F1 from the whip 39 obtained in previous work (REIS, 2012). Populations b and c were initially produced by controlled crosses of sexual compatible haploid sporidia with known tel-RFLP profiles as parents. In population b the parent sporidia (18A and 39B) were isolated from distinct teliospores, had more different tel-RFLP profiles (7 polymorphic marks) and simulated outcrossing. In population c, the parental sporidia 39Agfp and 39Bgfp had more similar tel-RFLP profiles. These mutants were obtained by heterologous insertion of gfp gene in sporidia obtained from single teliospore, simulating selfing (intra-tetrad mating type). The comparison between wild-type and GFP mutant sporidia tel-RFLP profiles had detected the gfp gene insertion in the subtelomeric region of the individual 39Agfp (parent). For each disease cycle wild-type and GFP mutant teliospores were obtained and two sporidia were isolated to perform controlled crosses that lead to the next disease cycle. The use of controlled crosses resulted in the production of genetically identical teliospores, which allowed inferring about same progeny meiotic occurring events. The sexual phenotyping of the sporidia that had their tel-RFLP analyzed reduced the bias resulted from deviation of expected 1:1 ratio segregation among the mating types of same meiotic division progeny. Besides, it helped in the recombinants detection, due to mating type loci segregation in meiosis I. The analysis of wild-type and GFP mutant progenies tel- RFLP marks, obtained for 2 and 1 disease cycles, has pointed out events of homologous chromosomes recombination and crossing-over events. Despite of the high amount of marks obtained, the tel-RFLP marks allowed the tracking of individuals from the same population, which can benefit future sugarcane smut disease epidemiologic evaluations. Moreover, the gfp gene expression of mutant probasidium cells led to the detection of crossing-over involving the GFP mark and the first observation of linear four-cells tetrads to this species. A high potential use of gfp gene in genetic studies applied to this pathosystem was observed. The recombination suggested for the subtelomeric region showed a recombination frequency haven\'t described for this species that needs to be further studied.

Bmi-1 é uma proteína do grupo Polycomb capaz de induzir atividade de telomerase, levando à imortalização de células epiteliais. As células, quando imortalizadas, se tronam mais susceptíveis a danos em dupla fita (double-strand breaks (DSB))e a recombinação homóloga é uma das duas vias de reparo dos DSBs. Dentre os genes reguladores da recombinação homóloga temos o BRCA-1, que está envolvido na resposta ao dano associado à proteína RAD51, que por sua vez se acumula rapidamente nos focos de dano ao DNA após a sinalização do H2AX, que têm se mostrado um excelente marcador de dano celular por se acumular rapidamente nos focos de lesão, desencadeando o processo de reparo. Topoisomerase III (TopoIII) remove intermediários da recombinação homóloga antes da segregação de cromossomos, prevenindo danos à estrutura do DNA celular. O papel das proteínas envolvidas na recombinação homóloga, em carcinomas ductais invasores positivos para o BMI-1, necessita ser investigado. Utilizando-se tissue microarrays contendo 239 casos de carcinomas ductais mamários primários, foi analisada a expressão imunoistoquímica de BMI-1, receptor de estrógeno, receptor de progesterona, HER-2, Ki67, p53 e BRCA-1, H2AX, RAD51 e topoisomerase III. Positividade para o Bmi-1 foi encontrada em 66 casos (27.6%). A positividade imunoistoquímica do BMI-1 relacionou-se a RE (p=0,004), RP (p<0,001), Ki-67 (p < 0,001), p53 (p=0,003), BRCA-1(p= 0,003), H2AX (p= 0,024) e TopoIII (p < 0,001). Concluindo, nossos resultados mostraram haver relação entre o BMI-1 e genes reguladores da HR, sugerindo que a positividade de BMI-1 pode ser um importante evento na recombinação homóloga em carcinomas ductais invasores da mama. / Bmi-1 is a Polycomb group protein which is able to induce telomerase activity, enabling the immortalization of epithelial cells. Immortalized cells shown more susceptible to double-strand breaks (DSB) and the homologous recombination (HR) are one of DSB repair pathways. Among the regulatory genes in HR, there is BRCA1, involved in the response to DNA damage associated with the RAD51 protein, which accumulates in DNA damage foci after signaling H2AX. H2AX has also been shown to be a good marker of DNA damage. Topoisomerase III (TopoIII) removes HR intermediates before the segregation of chromosomes, preventing damage to the structure of the cellular DNA. The role of proteins involved in HR, in breast carcinomas positive for BMI-1, remains to be investigated. The aim of this study was evaluate the association between BMI-1 and homologous recombination proteins. Using tissue microarrays containing 239 cases of primary breast tumors, the expression of Bmi-1, BRCA-1, H2AX, Rad51, p53, Ki-67, topoisomerase III, RE, RP and HER-2 was analyzed by immunohistochemistry. We observe high expression of Bmi-1 in 66 cases (27.6%). Immunohistochemistry overexpression of BMI-1 was related to RE (p=0,004), RP (p<0,001), Ki-67 (p < 0,001), p53 (p=0,003), BRCA-1(p= 0,003), H2AX (p= 0,024) and TopoIII (p < 0,001). Our results showed a relation between the expression of BMI-1 and HR regulatory genes, suggesting that overexpression of Bmi-1 is an important event in breast cancer homologous recombination.

A resolução de problemas é uma metodologia de investigação utilizada pela Psicologia experimental desde sua fundação. Um debate na área é quais os efeitos de variáveis de treino sobre a resolução de problemas, e como ocorre um tipo específico de resolução, a chamada resolução súbita, tradicionalmente descrita como Insight. O presente trabalho teve por objetivo averiguar a resolução de problemas a partir do treino independente de habilidades pré-requisito em diferentes tarefas de recombinação de repertórios com diferentes espécies. Adicionalmente, foram feitos testes de entendimento de propriedades funcionais de objetos e repertórios treinados. No Experimento I, dois pombos (Columba livia) foram testados no procedimento padrão de deslocamento de caixa. Os sujeitos aprenderam: a) empurrar uma caixa em direção a um alvo, e b) subir e bicar outro alvo. O teste final requeria que o animal empurrasse a caixa para debaixo de um alvo, subisse e o bicasse. Os dois sujeitos resolveram a tarefa final. No Experimento II, quatro pombos passaram por histórias assimétricas de treino das duas habilidades pré-requisito também da tarefa de deslocamento de caixa. Apenas um dos sujeitos resolveu o problema, e sem a mesma fluidez apresentada pelos sujeitos do Experimento I. O Experimento III manipulou a consequência utilizada no treino de cada habilidade pré-requisito, também na tarefa de deslocamento de caixas. Empurrar em direção a uma luz foi treinado com alimento como consequência, e subir e bicar foi treinado com água como consequência. Nenhum dos quatro pombos resolveu a tarefa em sua primeira tentativa. Todos os sujeitos que resolveram a tarefa nos Experimentos I, II ou III apresentaram resultados similares nos testes de entendimento de propriedades funcionais, que indicaram que pequenas mudanças na situação de teste dificultam a resolução. No Experimento IV, com ratos (Rattus norvegicus), uma nova tarefa foi desenvolvida, que envolvia a recombinação de a) cavar maravalha, e b) subir escadas. Na tarefa final os ratos deveriam cavar a maravalha, encontrar uma passagem escondida que dava acesso a um segundo ambiente no qual haviam escadas que levavam a um pedaço de alimento. Dois ratos aprenderam os dois repertórios e resolveram a tarefa, de forma súbita. Outros quatro ratos que aprenderam somente um dos repertórios não resolveram a tarefa. O Experimento V testou os efeitos da quantidade de treino (Experimento II), tipo de consequência (Experimento III) e contexto de treino e teste, em uma tarefa específica com corvos da Nova Caledônia (Corvus moneduloides). Todos os animais resolveram a tarefa final, entretanto, de forma não súbita. Os dados indicam que a resolução súbita, a partir da recombinação de repertórios aprendidos independentemente é passível do efeito de uma série de variáveis de treino e teste até então pouco estudadas, como a quantidade de treino, tipo de consequência e contexto de treino e teste / Experimental Psychology utilizes problem-solving methodology since its inception. Much was debated about the effects of training variables upon the solution of a problem, especially concerning the sudden solution of specific problem, called Insight. The present work aimed to investigate the solution of different problem in different species after the independent training of pre-requisite repertoires. Additionally, tests regarding the understanding of functional properties of stimuli were made. In Experiment I, two pigeons (Columba livia) were tested in the box-displacement test. The subjects learned to, a) push a box towards a target, and b) to climb and peck another target. The final task required to subjects to push one box towards a target hanging in the ceiling, climb the box and then peck the target. The two subjects solved the final task. In Experiment II, four pigeons had an asymmetric training of the two abilities. Only one of the subjects solved the final task, not as fluidly as the subjects from Experiment I. In Experiment III, the consequence used during the training of each ability was different. Pushing towards a target was reinforced with food, and to climb and peck with water. None of the four birds solved the task in its first presentation. All the subjects that solved the tasks in Experiments I, II and III showed similar performances in the tests regarding the understanding of functional properties of stimuli, suggesting that even minima changes in the test situation can impair the solution. Experiment IV employed a new task, with rats (Rattus norvegicus). Subjects learned to a) digg shavings, and b) climb stairs. In the final task, the rats had to digg and find a passage leading to another ambient containing stairs that lead to food. Two rats that learned the two abilities solved the problem, suddenly. Other four rats that learned only one of the two abilities (dig or climb) didnt solved the problem. Experiment V tested the effects of quantities of training (Experiment II), consequences of trained abilities (Experiment III), and context of training and testing with new caledonian crows (Corvus moneduloides). All four crows solved the problem, but not suddenly. The data of all experiments suggests that the sudden solution, when acquired through the interconnection of repertoires is more subtle then it is usualy regarded, and that variables of training and testing are crucial for the solution of a problem

Resumo: O gênero Potyvirus é um dos maiores dentre os vírus de planta com genoma composto por RNA. O genoma dos potyvirus codifica um único polipeptídeo que é processado por três proteinases virais que originam todas as proteínas necessárias para complementar o ciclo da infecção. A proteína HC-Pro (Helper Component proteinase) é uma dessas proteínas multifuncionais que está envolvida na amplificação do genoma, transmissão por afídeo, movimento sistêmico e local, supressão do silenciamento gênico e proteólise. Nesse trabalho, foi realizada a substituição funcional de parte da região codificadora da HC-Pro do Lettuce mosaic virus (LMV) com a porção correspondente à HC-Pro do Potato virus Y (PVY), com o objetivo de melhor compreender os papéis dessa proteína no ciclo de infecção dos potyvirus. O LMV e o PVY diferem tanto em patogenicidade quanto em círculo de hospedeiros. O LMV infecta, principalmente, espécies da família Asteraceae (alface) enquanto o PVY infecta Solanaceae. Para avaliar o efeito de tal substituição na infectividade, dois vírus quiméricos foram construídos: um clone infeccioso de LMV contendo a HC-Pro selvagem do PVY (estendendo-se dos aminoácidos 1 a 352) e um segundo clone contendo a HC-Pro de PVY com mutação no motivo conservado IGN (mutado para RPN). Os vírus recombinantes e o LMV selvagem foram inoculados via biobalística em folhas de plântulas de alface cv. Trocadero (suscetível ao LMV). A presença e a natureza das progênies virais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The genus Potyvirus is one of the largest genera of plant RNA viruses. The potyvirus genome encodes a single polypeptide that is processed by three viral proteinases to yield all viral proteins needed for the infection cycle. One of these proteins is the multifunctional helper component proteinase (HC-Pro), which is involved in genome amplification, aphid transmission, local and systemic movement, suppression of gene silencing and proteolysis. To gain further understanding of the roles of this protein in the Potyvirus life cycle, the functional replacement of the HC-Pro coding region of Lettuce mosaic virus (LMV) with its corresponding counterpart of Potato virus Y (PVY) was performed. These viruses differ both in pathogenicity and in host range. LMV infects mainly Asteraceae while PVY infects Solanaceae. To assess the functional requirement of a homologous HC-Pro in infectivity, two different chimeric viruses were constructed i. e: a full-length LMV containing a wild type PVY HC-Pro (1aa to 352aa) and a full-length LMV containing a PVY HC-Pro with a mutation in the IGN motif (exchanged to RNP). The chimeras, and wild type LMV, were inoculated by biolistic in young lettuce plants. The presence and nature of viral progenies were checked by RT-PCR amplification followed by sequencing. All recombinant viruses were infectious and displayed systemic infection although the symptoms were weak when compared to the wild type LMV. The viruses accumulation were evaluated by differential cycles in the RT-PCR. The LMV wild type was amplified by 30 cycles while the chimerics viruses needed 40 cycles. Therefore this result indicating that the chimeric viruses titer were lower than LMV wild type. The results 4 described here demonstrated that the main biological functions of HC-Pro can be accomplished by heterologous protein. / Orientador: Marcelo Agenor Pavan / Coorientador: Ivan de Godoy Maia / Banca: Renate Krause Sakate / Banca: José Osmar Gaspar / Banca: João Roberto Spotti Lopes / Banca: Addolorata Colariccio / Doutor

Os micoplasmas são os menores microrganismos capazes de autoreplicação conhecidos na natureza, responsáveis por uma série de doenças no homem e nos animais, infectando ainda plantas e insetos. Constituem um grande grupo de bactérias, ordenadas em diferentes gêneros na classe Mollicutes, cuja principal característica em comum, além do genoma reduzido, é a ausência de parede celular. Mycoplasma mycoïdes subsp. mycoïdes SC, responsável pela Pleuropneumonia Contagiosa Bovina, foi o primeiro microrganismo desta classe de bactérias a ser identificado. Esta é uma doença bastante grave, com altas taxas de morbidade e mortalidade. A variedade Mycoplasma mycoïdes subsp. mycoïdes LC é responsável principalmente por casos de Pleuropneumonia Contagiosa Caprina, mastite no gado bovino, e ainda artrite em ovinos e caprinos em menor extensão. M. capricolum é um patógeno caprino, responsável principalmente por casos de artrite com grande importância econômica na medicina veterinária. M. pulmonis é um patógeno de roedores, considerado como o melhor modelo experimental para o estudo das micoplasmoses respiratórias. M. genitalium, o menor microrganismo conhecido capaz de se autoreplicar, é um patógeno humano responsável por casos de uretrite não gonocócica, cujo seqüenciamento completo do cromossomo tornou-se um marco na era da genômica. O estudo funcional do genoma destes micoplasmas, para a compreensão de sua biologia e patogenicidade, requer o desenvolvimento de ferramentas genéticas eficientes. No presente trabalho, análises in silico das seqüências na região das prováveis origens de replicação cromossômica (oriC) destes micoplasmas demonstraram a existência de possíveis DnaA boxes localizados em torno do gene dnaA. Estas regiões oriC foram caracterizadas funcionalmente após sua clonagem em vetores artificiais e a transformação dos micoplasmas com os plasmídeos recombinantes resultantes. O plasmídeo pMPO1, contendo a região oriC de M. pulmonis, sofreu integração no cromossomo do micoplasma por recombinação homóloga após poucas passagens in vitro. A redução desta oriC para o fragmento contendo somente os DnaA boxes localizados nas estremidades 5´ou 3´do gene dnaA não foi capaz de produzir plasmídeos replicativos em M. pulmonis, exceto quando estes dois fragmentos foram clonados no mesmo vetor, espaçados pelo determinante de resistência à tetraciclina tetM. Um fragmento interno do gene da hemolisina A (hlyA) de M. pulmonis foi clonado nestes plasmídeos oriC, e os vetores resultantes foram utilizados para transformar o micoplasma. A integração destes vetores por um crossing-over com o gene hlyA, causando a sua dirupção, foi documentada. Deste modo, estes plasmídeos oriC podem vir a se tornar ferramentas genéticas valiosas para o estudo do papel de genes específicos, notadamente aqueles potencialmente envolvidos na patogênese. / Mycoplasmas are the smallest microorganisms capable of self replication known to date, responsible for many diseases in man and animals, infecting also plants and insects. They constitute a large group of bacteria, classified in different genera in the class Mollicutes, which main common characteristic, besides the small genome, is the absence of a cell wall. Mycoplasma mycoïdes subsp. mycoïdes SC, responsible for the Bovine Contagious Pleuropneumonia, was the first microorganism of this class of bacteria to be identified. That is a quite severe disease, with high morbidity and mortality rates. Mycoplasma mycoïdes subsp. mycoïdes LC is responsible mainly for cases of Caprine Contagious Pleuropneumonia, mastitis in cattle, and also arthritis in goats and sheep in less extension. M. capricolum is a pathogen of goats, responsible mainly by cases of arthritis with large economic impact in veterinary medicine. M. pulmonis is a rodent pathogen, considered to be the best experimental model for studying respiratory mycoplasmoses. M. genitalium, the smallest microorganism capable of self replication, is an human pathogen responsible for cases of non gonococcal urethritis, which complete chromosome sequencing has become a benchmark in the era of genomics. Functional studies of these mycoplasma genomes, for comprehension of their biology and pathogenicity, requires the development of efficient genetic tools. In the present work, in silico analysis of sequences of the putative origin of chromosome replication (oriC) region of these mycoplasmas demonstrates the existence of putative DnaA boxes located around the dnaA gene. These oriC regions were functionally characterized after cloning into artificial vectors and transformation of mycoplasmas with the resulting recombinant plasmids. The plasmid pMPO1, which contains the M. pulmonis oriC region, has integrated into the mycoplasma chromosome by homologous recombination after a few in vitro passages. Reduction of this oriC to the fragment containing only the DnaA boxes located upstream or downstream the dnaA gene could not produce plasmids able to replicate in M. pulmonis, except when these two fragments were cloned in the same vector, spaced by tetracycline resistance gene tetM. An internal fragment of the M. pulmonis hemolysine A gene (hlyA) was cloned into these oriC plasmids, and the resulting vectors were used to transform the mycoplasma. Integration of these disruption vectors by one crossing-over with the hlyA gene could be documented. Therefore, these oriC plasmids may become valuable genetic tools for studying the role of specific genes of mycoplasmas, specially those potentially involved in pathogenesis.

O principal objetivo deste trabalho é o de estabelecer uma estratégia confiável relacionada a genotoxicidade, proteção genômica e recombinação mitótica em Aspergillus nidulans. A genotoxicidade foi induzida por vapor de benzeno e, para testar a proteção genômica, a soja foi usada devido às suas propriedades anticarcinogênicas muito conhecidas. O principal resultado obtido foi que a soja transgênica mostrou maiores propriedades antigenotóxicas do que a soja tradicional. Isto foi duplamente confirmado, tanto através de estratégias de genética clássica, como molecular. Além disso, cada experimento foi repetido três vezes. Principais conclusões foram as seguintes: a) estabelecimento de um protocolo adequado para atender às complexidades dos eventos epigenéticos e, b) a aplicação desse tal protocolo e experimentos afins para testar outros agentes ambientais suspeitos de apresentarem propriedades antigenotóxicas, ou que precisem de sua identificação como tal. Evidentemente, levando-se em conta a grande preocupação relacionada aos alimentos transgênicos e aos muitos produtos de biotecnologia, que entram no mercado, o elenco de prováveis candidatos aos tipos de testes apresentados, será muito grande. Como os resultados obtidos sugerem íntima relação entre metilação de DNA eucariótico, a recombinação mitótica e outros eventos danosos às células, os eventos envolvidos serão epigeneticamente discutidos. / Main aim is to provide a reliable approach to deal with the aspects related to induced genotoxicity, genomic protection and eukaryotic mitotic recombination in Aspergillus nidulans. Genotoxicity was benzene fumes induced, and to test genomic protection soybean has been used on account of its putative anticarcinogenic properties. Main outcome is that transgenic soybean bears higher antigenotoxic properties than traditional soybean. This has been twofold confirmed through basic genetic approaches and molecular approaches, as well. In addition, each experimental approach has been three times repeated. Additional important outcomes are: a- establishment of a reliable protocol to deal with the complexities of the epigenetic events, and b- likely use of present protocol and experimental set-up to test other environmental agents of which antigenotoxic properties are either suspected, or need precise identification. Evidently, on account of present wide concern the transgenic foodstuffs, and many other biotechnological products, as well, are obvious candidates for similar approaches. Obtained results suggest close relationships among eukaryotic DNA methylation, mitotic recombination, and other cells damaging events reputedly leading to carcinogenesis.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2012-07-16T21:26:49Z No. of bitstreams: 1 Elsio Augusto Wunder Júnior Patogênese da leptospirose...pdf: 2609622 bytes, checksum: aa34c959355bc105a6e849e74258cf78 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-16T21:26:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elsio Augusto Wunder Júnior Patogênese da leptospirose...pdf: 2609622 bytes, checksum: aa34c959355bc105a6e849e74258cf78 (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, Bahia, Brasil / A leptospirose é uma zoonose de importância global e um importante problema de saúde pública principalmente em países em desenvolvimento. É causada por bactérias do gênero Leptospira, uma espiroqueta móvel e de alta morbidade capaz de se disseminar nos tecidos e causar doença crônica em animais hospedeiros. Uma barreira importante para o controle e prevenção da doença tem sido o pouco conhecimento da patogênese do agente, em parte pela falta de ferramentas disponíveis e eficazes de manipulação genética. Um dos objetivos desse estudo foi caracterizar duas cepas mutantes de Leptospira interrogans. A interrupção do gene lipl32, que codifica para a proteína LipL32, a mais abundante proteína no gênero Leptospira e expressa somente na superfície das leptospiras patogênicas, foi realizada através da inserção do transposon Himar1 no sorovar Manilae. A cepa mutante não apresentou nenhuma diferença de crescimento ou de aderência em componentes da matriz celular, comparada com a cepa parental. O mutante foi capaz de produzir doença aguda no modelo animal de hamster e causar colonização crônica no modelo animal de rato, mostrando que LipL32 não possui um papel nestes modelos de infecção. A interrupção do gene ligB foi realizada com a utilização, pela primeira vez em leptospiras patogênicas, da técnica de recombinação homóloga por mutagênese dirigida, onde o gene que codifica para a proteína LigB teve uma parte substituída por um cassete de resistência de espectinomicina (Spcr). Essa proteína, identificada como um possível fator de virulência, reconhecida pelo soro de pacientes infectados e importante para a aderência em componentes da matriz celular, mostrou não ser importante para a infecção aguda ou crônica, quando testada frente aos modelos animais, além de não ser necessária para a aderência em cultura de células. Outro objetivo desse trabalho foi estudar a cinética de disseminação da Leptospira interrogans no modelo animal de hamster, utilizando uma dose alta (108 leptospiras) e baixa (250 leptospiras) de inóculo, além de diferentes rotas de infecção. Nossos resultados demonstraram que leptospiras se disseminam rapidamente em todos os tecidos 01 hora após a infecção com uma alta dose de inóculo e que possivelmente a carga do agente nos tecidos é mais importante para a patogênese do que a sua habilidade para a disseminação. Também demonstramos que a motilidade não é essencial para disseminação, mas pode ser essencial para a carga nos tecidos e letalidade. / Leptospirosis is a worldwide zoonosis and a major public health problem especially important in developing countries. Caused by bacteria of Leptospira genus, a motile lifethreatening spirochete which is able to disseminate to tissues and causes chronic carriage in animal hosts. A significant barrier to the control and prevention of leptospirosis has been the limited understanding of its pathogenesis, due in part to the lack of tools available for the genetic manipulation of this pathogen. One of the purposes of this study was to characterize two mutant strains of Leptospira interrogans. Interruption of lipL32 gene, encoding LipL32, the most abundant protein of pathogenic leptospires and its major outermembrane lipoprotein, was achieved in serovar Manilae using transposon mutagenesis with Himar1. The mutant had normal morphology and growth rate compared to the wild type and was equally adherent to extracellular matrix. The mutant was able to cause acute severe disease manifestations in the hamster model and chronic colonization in the rat model, showing that LipL32 doesn’t play a role in neither of those models of infection. Interruption of ligB gene was achieved using the homologous recombination by target mutagenesis for the first time in pathogenic leptospires and a spectinomycin resistance (Spcr) gene replaced a portion of the ligB coding sequence. This Lig protein, previously identified as a putative virulence factor, recognized by the sera of infected patients and important for the adherence in extracellular matrix components, showed not to be important for acute or chronic infection when tested with animal models and it’s not required to mediate bacterial adherence to cultured cells. Another purpose of this study was to determine and analyze the kinetics of dissemination of Leptospira interrogans in the hamster model, using a high (108 leptospires) and low (250 leptospires) dose of inoculum and different routes of infection. Our results demonstrated that leptospires can rapidly disseminate through all tissues after 1 hour post-challenge with a high inoculum dose and that perhaps the load of the agent in target tissues is more important for pathogenesis than its ability for dissemination. We also demonstrate that motility is not essential for dissemination but can be essential for tissue load and lethality.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The first study characterized the expression of MAS receptor and key enzymes for Ang-(1-7) production, such as, ACE2, NEP and PEP during follicular development. Furthermore, the regulation of local Ang1-7 system was evaluated after the intrafollicular injection of fulvestrant (an estradiolreceptor inhibitor) in the dominant follicle. Cows were ovariectomized when the size between the largest (F1) and the second largest follicle (F2) was not statistically different (Day 2), slightly different (Day 3), or markedly different (Day 4). The mRNA abundance of genes encoding MAS receptor, ACE2, NEP and PEP was evaluated in the follicular cells from F1 and F2. The mRNA expression of MAS receptor was upregulated in the granulosa cells of F2 after the establishment of follicular deviation (Day 4), while PEP mRNA increased during (Day 3) and after (Day 4) the deviation process. However, the mRNA expression of ACE2 was upregulated in the granulosa cells of F1 during and after the deviation process. The mRNA expression of NEP was not regulated in F1 and F2. The MAS receptor was immunolocated in the granulosa and theca cells of F1 and F2 during follicular deviation. Moreover, MAS receptor gene expression increased when the F1 was treated with the estrogen receptor-antagonist in vivo. In conclusion, the expression profile of MAS receptor, ACE2, NEP and PEP in dominant and subordinate follicles indicated that Ang-(1-7) play a role in the regulation of the follicular dominance in cattle. A second study was performed to investigate the expression of genes that control homologous recombination (HR; 53BP1, ATM, RAD50, RAD51, RAD52, BRCA1, BRCA2 and NBS1), and non-homologous end-joining (NHEJ; KU70, KU80 and DNAPK), DNArepair pathways in bovine embryos with high, intermediate or low developmental competence. We also evaluated whether bovine embryos can respond to DNA double-stranded breaks (DSBs) induced by ultraviolet (UV) irradiation by regulating the expression of genes involved in the HR and NHEJ repair pathways. Embryos with high, intermediate or low developmental competence were selected based on the cleavage time after in vitro fertilization and were removed from in vitro culture before (36 h), during (72 h) and after (96 h) the expected period of embryonic genome activation (EGA). All studied genes were expressed before, during and after the EGA period regardless the developmental competence of the embryos. Higher mRNA expression of 53BP1 and RAD52 was found before EGA in embryos with low developmental competence. Expression of 53BP1, RAD51 and KU70 was downregulated at 72 h and upregulated at 168 h post-fertilization in bovine embryos with DSBs induced by UV irradiation. In conclusion, important genes controlling HR and NHEJ repair pathways are expressed in bovine embryos before, during or after EGA. Lower developmental competence seems to be associated with a higher mRNA expression of 53BP1 and RAD52. Bovine embryos can response to UV-induced DSBs after the EGA but HR and NHEJ repair pathways seem to be particularly regulated at the blastocyst stage. / O primeiro estudo caracterizou a expressão do receptor MAS e de enzimas responsáveis pela produção de Ang-(1-7), tais como, enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2), endopeptidase neutra (NEP) e prolil endopeptidase (PEP) durante o desenvolvimento folicular. Além disso, a regulação local do sistema Ang-(1-7) foi avaliada após a injeção intrafolicular de fulvestrant (inibidor do receptor de estradiol) no folículo dominante. As vacas foram ovariectomizadas quando o tamanho entre o maior (F1) e o segundo maior folículo (F2) não era estatisticamente diferente (D2), ligeiramente (D3) ou marcadamente diferente (D4). A expressão de RNAm do receptor MAS, ACE2, NEP e PEP foi avaliada nas células foliculares do F1 e F2. O receptor MAS foi mais expresso nas células da granulosa do F2 após o estabelecimento da divergência folicular (D4), enquanto a expressão de PEP aumentou durante (D3) e após (D4) o processo de divergência. Entretanto, a expressão de ACE2 foi maior nas células da granulosa do F1 durante e após a divergência. A expressão de PEP não foi regulada no F1 e F2. O receptor MAS foi imunolocalizado nas células da teca e granulosa do F1 e F2 durante a divergência folicular. A expressão de RNAm do receptor MAS aumentou quando o F1 foi tratado com fulvestrant in vivo. Em conclusão, o perfil de expressão do receptor MAS, ACE2, NEP e PEP nos folículos dominante e subordinado indicam que a Ang-(1-7) apresenta uma função na regulação da dominância folicular em bovinos. Em um segundo estudo investigamos a expressão de genes que controlam o reparo do DNA através das vias de recombinação homóloga (HR; 53BP1, ATM, RAD50, RAD51, RAD52, BRCA1, BRCA2, NBS1) e união terminal não homóloga (NHEJ; KU70, KU80, DNAPK) em embriões bovinos com alta, média ou baixa competência de desenvolvimento. Foi também avaliado se embriões bovinos podem responder a quebra na fita dupla de DNA (DSBs), induzida por irradiação UV, através da regulação de genes envolvidos nas vias de reparo HR e NHEJ. Embriões com alta, média ou baixa competência de desenvolvimento foram selecionados pelo tempo de clivagem após a fertilização in vitro e foram removidos do cultivo antes (36 h), durante (72 h) ou após (96 h) o momento esperado para a ativação do genoma embrionário (AGE). Todos os genes foram expressos antes, durante e após a AGE independentemente da competência de desenvolvimento dos embriões. A expressão de 53BP1 e RAD52 foi maior antes da AGE em embriões com baixa competência de desenvolvimento. A expressão de 53BP1, RAD51 e KU70 foi mais baixa as 72 h e maior as 168 h pós fertilização em embriões com DSBs induzida por irradiação UV. Em conclusão, genes importantes para o controle das vias de reparo HR e NHEJ são expressos em embriões bovinos independentemente do tempo de cultivo ou da competência de desenvolvimento. A menor competência de desenvolvimento embrionário parece estar associada com maior expressão de 53BP1 e RAD52. Os embriões bovinos respondem a DSBs após a AGE mas as vias HR e NHEJ são reguladas principalmente no estágio de blastocisto.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-11-29Bitstream added on 2014-06-13T19:24:02Z : No. of bitstreams: 1 frangioni_dss_dr_botfca.pdf: 2302780 bytes, checksum: a3bab8cdfaa8a760d70900c13de09d8d (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O gênero Potyvirus é um dos maiores dentre os vírus de planta com genoma composto por RNA. O genoma dos potyvirus codifica um único polipeptídeo que é processado por três proteinases virais que originam todas as proteínas necessárias para complementar o ciclo da infecção. A proteína HC-Pro (Helper Component proteinase) é uma dessas proteínas multifuncionais que está envolvida na amplificação do genoma, transmissão por afídeo, movimento sistêmico e local, supressão do silenciamento gênico e proteólise. Nesse trabalho, foi realizada a substituição funcional de parte da região codificadora da HC-Pro do Lettuce mosaic virus (LMV) com a porção correspondente à HC-Pro do Potato virus Y (PVY), com o objetivo de melhor compreender os papéis dessa proteína no ciclo de infecção dos potyvirus. O LMV e o PVY diferem tanto em patogenicidade quanto em círculo de hospedeiros. O LMV infecta, principalmente, espécies da família Asteraceae (alface) enquanto o PVY infecta Solanaceae. Para avaliar o efeito de tal substituição na infectividade, dois vírus quiméricos foram construídos: um clone infeccioso de LMV contendo a HC-Pro selvagem do PVY (estendendo-se dos aminoácidos 1 a 352) e um segundo clone contendo a HC-Pro de PVY com mutação no motivo conservado IGN (mutado para RPN). Os vírus recombinantes e o LMV selvagem foram inoculados via biobalística em folhas de plântulas de alface cv. Trocadero (suscetível ao LMV). A presença e a natureza das progênies virais... / The genus Potyvirus is one of the largest genera of plant RNA viruses. The potyvirus genome encodes a single polypeptide that is processed by three viral proteinases to yield all viral proteins needed for the infection cycle. One of these proteins is the multifunctional helper component proteinase (HC-Pro), which is involved in genome amplification, aphid transmission, local and systemic movement, suppression of gene silencing and proteolysis. To gain further understanding of the roles of this protein in the Potyvirus life cycle, the functional replacement of the HC-Pro coding region of Lettuce mosaic virus (LMV) with its corresponding counterpart of Potato virus Y (PVY) was performed. These viruses differ both in pathogenicity and in host range. LMV infects mainly Asteraceae while PVY infects Solanaceae. To assess the functional requirement of a homologous HC-Pro in infectivity, two different chimeric viruses were constructed i. e: a full-length LMV containing a wild type PVY HC-Pro (1aa to 352aa) and a full-length LMV containing a PVY HC-Pro with a mutation in the IGN motif (exchanged to RNP). The chimeras, and wild type LMV, were inoculated by biolistic in young lettuce plants. The presence and nature of viral progenies were checked by RT-PCR amplification followed by sequencing. All recombinant viruses were infectious and displayed systemic infection although the symptoms were weak when compared to the wild type LMV. The viruses accumulation were evaluated by differential cycles in the RT-PCR. The LMV wild type was amplified by 30 cycles while the chimerics viruses needed 40 cycles. Therefore this result indicating that the chimeric viruses titer were lower than LMV wild type. The results 4 described here demonstrated that the main biological functions of HC-Pro can be accomplished by heterologous protein.