No presente trabalho foram realizados estudos genéticos em Trichoderma pseudokoningii e verificada a atividade celulolítica da linhagem selvagem, mutante e recombinantes obtidos de heterocários. Com o objetivo de se obter mutantes auxotrófico, testou-se dois agentes mutagênicos, a luz ultravioleta e o ácido nitroso. Através de irradiação com luz ultravioleta foram obtidos dezenove mutantes autotróficos simples e dezoito com dupla deficiência, e dois mutantes morfológicos com ácido nitroso. Sete mutantes com dupla marcas autotróficas e morfológicas foram utilizados para a obtenção de heterocários. Colônias recombinantes foram obtidas diretamente dos heterocários em diferentes meios seletivo, sugerindo a ocorrência de parameiose nesta espécie. Colônias protróficas crescidas em MM eram binucleadas e de coloração verde, indicando um sistema não autônomo para a pigmentação de conídios. Estas colônias dicarióticas formaram setores em MC acrescido de benomyl, sugerindo a ocorrência de uma fase diplóide altamente instável e parassexualidade. Foi descrito um método para a obtenção e fusão de protoplastos. Colônias recombinantes foram recuperadas diretamente de produtos de fusão, numa freqüência aproximadamente 1000 vezes superior em relação às obtidas à partir de heterocário. Quanto a atividade celulolítica da linhagem selvagem e mutantes, observou-se que os valores de índices enzimáticos foram diretamente proporcionais ao maior ou menor grau de compactação das colônias. Colônias de linhagem selvagem originadas de protoplastos regenerados apresentaram índices de atividade celulolítica inferiores em relação às colônias originadas de conídios, indicando um efeito negativo da protoplastização sobre a atividade enzimática / In this work genetic studies were carried out in Trichoderma pseudokoningii in order to test the cellulolitic activity in wild and mutant strains and recombinants obtained from heterokaryons. Two mutagenic agents were tested aiming to obtain auxotrophic mutants-Utraviolet light and nitrous acid. Through UV light were obtained 19 simple auxotrophic mutants and 18 double mutants and through nitrous acid two morphological mutants. Seven color mutants carrying two auxotrophic markers were used to get heterokaryons. Recombinant colonies were directly recovered from heterokaryons onto different seletive media, indicating the occurrence of parameiosis. Prototrophic colonies grown in minimal medium were binucleated and green coloured, revealing a non autonomous system for conidia pigmentation. These dikaryotic colonies gave rise to sectors in complete medium plus benomyl suggesting the occurrence of a highly unstable diploid phase and parassexuality. It was described as well a method for protoplasts obtention and fusion. Recombinant colonies were directly recovered from fusion products in a frequency almost 1000 times higher than the recombinants from heterokaryons. For cellulolitic activity in wild and mutant strains it was shown that the enzymatic indexes were directly proportional to the higher or smaller degree of colony compactation. Colonies regenerated from protoplasts of the wild strain showed worst cellulolitic activity than colonies rosen from conidia. This is a negative effect of protoplastization on the cellulolitic activity. Electrophoretic patterns for esterase of the wild and mutant strains showed different profiles according to number and band position. It might be suggested a relation between band patterns and conidia coloration.

No presente trabalho foram realizados estudos genéticos em Trichoderma pseudokoningii e verificada a atividade celulolítica da linhagem selvagem, mutante e recombinantes obtidos de heterocários. Com o objetivo de se obter mutantes auxotrófico, testou-se dois agentes mutagênicos, a luz ultravioleta e o ácido nitroso. Através de irradiação com luz ultravioleta foram obtidos dezenove mutantes autotróficos simples e dezoito com dupla deficiência, e dois mutantes morfológicos com ácido nitroso. Sete mutantes com dupla marcas autotróficas e morfológicas foram utilizados para a obtenção de heterocários. Colônias recombinantes foram obtidas diretamente dos heterocários em diferentes meios seletivo, sugerindo a ocorrência de parameiose nesta espécie. Colônias protróficas crescidas em MM eram binucleadas e de coloração verde, indicando um sistema não autônomo para a pigmentação de conídios. Estas colônias dicarióticas formaram setores em MC acrescido de benomyl, sugerindo a ocorrência de uma fase diplóide altamente instável e parassexualidade. Foi descrito um método para a obtenção e fusão de protoplastos. Colônias recombinantes foram recuperadas diretamente de produtos de fusão, numa freqüência aproximadamente 1000 vezes superior em relação às obtidas à partir de heterocário. Quanto a atividade celulolítica da linhagem selvagem e mutantes, observou-se que os valores de índices enzimáticos foram diretamente proporcionais ao maior ou menor grau de compactação das colônias. Colônias de linhagem selvagem originadas de protoplastos regenerados apresentaram índices de atividade celulolítica inferiores em relação às colônias originadas de conídios, indicando um efeito negativo da protoplastização sobre a atividade enzimática / In this work genetic studies were carried out in Trichoderma pseudokoningii in order to test the cellulolitic activity in wild and mutant strains and recombinants obtained from heterokaryons. Two mutagenic agents were tested aiming to obtain auxotrophic mutants-Utraviolet light and nitrous acid. Through UV light were obtained 19 simple auxotrophic mutants and 18 double mutants and through nitrous acid two morphological mutants. Seven color mutants carrying two auxotrophic markers were used to get heterokaryons. Recombinant colonies were directly recovered from heterokaryons onto different seletive media, indicating the occurrence of parameiosis. Prototrophic colonies grown in minimal medium were binucleated and green coloured, revealing a non autonomous system for conidia pigmentation. These dikaryotic colonies gave rise to sectors in complete medium plus benomyl suggesting the occurrence of a highly unstable diploid phase and parassexuality. It was described as well a method for protoplasts obtention and fusion. Recombinant colonies were directly recovered from fusion products in a frequency almost 1000 times higher than the recombinants from heterokaryons. For cellulolitic activity in wild and mutant strains it was shown that the enzymatic indexes were directly proportional to the higher or smaller degree of colony compactation. Colonies regenerated from protoplasts of the wild strain showed worst cellulolitic activity than colonies rosen from conidia. This is a negative effect of protoplastization on the cellulolitic activity. Electrophoretic patterns for esterase of the wild and mutant strains showed different profiles according to number and band position. It might be suggested a relation between band patterns and conidia coloration.

GONDIM, R. N. D. G. Diversidade genética de norovírus, co-infecções e estado nutricional de crianças em estudo caso-controle no semiárido brasileiro. 2017. 105 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Médicas) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Ivone Sousa (ppgcm.ufc@gmail.com) on 2017-08-18T15:44:28Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_rndgg.pdf: 3249367 bytes, checksum: 2b719da4016b1f1633735600acd82f2f (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2017-08-21T11:27:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_rndgg.pdf: 3249367 bytes, checksum: 2b719da4016b1f1633735600acd82f2f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-21T11:27:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_rndgg.pdf: 3249367 bytes, checksum: 2b719da4016b1f1633735600acd82f2f (MD5) Previous issue date: 2017-07-26 / Norovirus (NoV) infection is a major global health problem with high incidence morbid-mortality rates. However, the impact of NoV on child development remains poorly described. We wanted to investigate the genetic diversity of circulating NoV strains in children from the semiarid region of Brazil, and its associations with other co-infections and clinical/nutritional status. This case-control study was conducted in six different cities with children aged 2-36 months during the period from April 2010 to March 2011. Cases considered were children who had at least one episode of diarrhea in the last 14 days. Detection and quantification of NoV were performed by RT-qPCR, followed by molecular and phylogenetic analysis. The presence of NoV was 45.2% (75/166), and ranged from 8–77.7% among the cities examined. A lower z-score index was associated with the presence of NoV with weight for age – WAZ (P = 0.034), weight for height – WHZ (P= 0.033), and body mass index for age – BAZ (P = 0.033). In addition, NoV infection was associated with more frequent respiratory symptoms (P= 0.0096). GII.P7 (polymerase genotype) and GII.3 (capsid genotype) were the most frequent NoV genotypes, and analysis of the ORF 1-2 junction identified recombinant NoV strains in 80% (12/15) of the sequenced samples. With regards to co-infections, infections with enteroaggregative Escherichia coli (P = 0.0046) were more frequent in the absence of NoV, whereas in the presence of Shigella a positive correlation was observed with NoV (P = 0.0199). Among the positive cases of NoV, diarrheal episodes were associated with the presence of entero-aggregative E. coli, and simultaneous absence of Cryptosporidium and shiga toxin-producing E. coli (P = 0.0167). The present study highlighted the high genetic variability of NoV in the semiarid region of Brazil, and underlines its role in co-infections and infant nutritional status, thus contributing to better understandings of its impact on infant development and its / A infecção por Norovirus (NoV) é um importante problema de saúde pública mundial devido a altas taxas de morbi-mortalidade. No entanto, o impacto ocasionado pelo NoV no desenvolvimento infantil permanecem pouco descritos. O presente estudo investigou a diversidade genética de cepas de NoV circulantes em crianças no semiárido brasileiro e suas associações como o estado clínico/nutricional e coinfecções. O estudo caso-controle foi realizado em seis diferentes cidades com crianças de 2-36 meses de idade durante o período de abril de 2010 a março de 2011. Foram considerados casos, as crianças que tiveram pelo menos um episódio de diarréia nos últimos 14 dias. A detecção e quantificação de NoV foram realizadas por RT-qPCR, seguidas de análises moleculares e filogenéticas. A taxa de detecção de NoV foi de 45,2% (75/166) e variou de 8% a 77,7% entre as cidades avaliadas. Um menor índice de escores z foi associado a presença de NoV, em peso por idade – WAZ (P = 0,034), peso por altura – WHZ (P= 0,033) e índice de massa corporal por idade – BAZ (P = 0,033). Além disso, a infecção por NoV foi associada à sintomas respiratórios mais freqüentes (P = 0,0096). GII.P7 (genótipo da polimerase) e GII.3 (genótipo do capsídeo) foram os genótipos de NoV mais freqüentes, e a análise da junção de ORF 1-2 identificou cepas recombinantes de NoV em 80% (12/15) das amostras sequenciadas. No que diz respeito às co-infecções, observou-se que as infecções por Escherichia coli enteroagregativa (P = 0,0046) foram mais frequentes na ausência de NoV, enquanto que na presença de Shigella observou-se uma correlação positiva com NoV (P = 0,0199). Entre os casos positivos para NoV, os episódios diarréicos foram associados à presença de E. coli enteroagregativa e ausência simultânea de Cryptosporidium e E. coli produtora de shiga toxina (P = 0,0167). O presente estudo demonstrou alta variabilidade genética de NoV circulantes no semiárido brasileiro e ressalta seu papel em relação a avaliação do estado nutricional infantil e coinfecções, contribuindo assim para uma melhor compreensão do seu impacto no desenvolvimento infantil e da sua epidemiologia.

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.

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.

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.

O P3HB é um tipo de poliéster sintetizado por bactérias como reserva de carbono e energia, e mobilizado na escassez destes. Um estudo com mutantes de Burkholderia sacchari, indicou o envolvimento de PhaZa1 e LonA na mobilização de P3HB. Este estudo avaliou o papel de PhaZa1 e LonA neste processo. A complementação heteróloga dos mutantes de B. sacchari, a partir dos genes phaZa1 e lonA de Ralstonia eutropha, restabeleceu a capacidade de mobilização dessas cepas, confirmando o envolvimento de seus produtos no processo. A partir de cepas recombinantes de Escherichia coli, abrigando tanto os genes de acúmulo de P3HB como de mobilização de R. eutropha, obteve-se cepas abrigando os genes phaZa1 e lonA isoladamente e outra abrigando os dois genes simultaneamente. Quando separados, tanto phaZa1 quanto lonA, não apresentaram papel significante na mobilização porém, quando os dois genes são expressos simultaneamente, as taxas de mobilização atingem mais de 50%, indicando que deva ter uma interação entre PhaZa1 e LonA para que o processo de mobilização seja efetivo. / The P3HB is a type of polyester synthesized by bacteria like carbon and energy source, and is mobilizated when there is a shortage of these. A study with mutants of Burkholderia sacchari, showed the involvement of PhaZa1 and LonA in mobilization of P3HB. The present study evaluated the role of PhaZa1 and LonA in this process. The heterologous complementation of mutants of B. sacchari, with phaZa1 and lonA genes from Ralstonia eutropha, reestablished the mobilization capacity in these strains, confirming the involvement of their products in this process. From the recombinant strain of Escherichia coli, harboring accumulation and mobilization genes from R. eutropha, we obtained strains harboring phaZa1 and lonA genes singly and another harboring both genes simultaneously. When expressed singly, both phaZa1 as lonA, had no significant role in mobilization but, when both genes were expressed simultaneously, the rates of mobilization reached more than 50%, appointing that an interaction must occur between PhaZa1 and LonA for the mobilization process to be effective.

Através da análise de microssatélites e SNPs, incluindo tanto marcadores neutros como sujeitos a seleção, neste trabalho se demonstrou que: 1) As populações brasileiras de P. vivax (Pv) são mais diversas que as populações simpátricas de P. falciparum (Pf), porém ambas apresentam desequilíbrio de ligação. 2) Os polimorfismos neutros apresentam alta variabilidade ao longo do tempo em ambas as espécies, em contraste com a estabilidade observada nos marcadores sob seleção. 3) As altas taxas de recorrências por Pv na Amazônia brasileira são causadas, em sua maioria, por parasitas geneticamente não relacionados. 4) A recombinação não meiótica contribui substancialmente à diversidade dos domínios repetitivos de PvCSP. 5) Os SNPs nos genes pvmdr1 e pvcrt-o de isolados de Pv resistentes à cloroquina não se associam ao seu fenótipo in vivo. Finalmente, através da genotipagem de 57 SNPs do cromossomo 8 de Pv em 234 isolados do Brasil e da Ásia observou-se que, em Pv, a diversidade e a recombinação mitótica não se associam aos níveis de endemicidade como acontece em Pf e que Pv apresenta estrutura populacional continental e subcontinental no Brasil. / Through the analysis of microsatellites and SNPs, including both neutral and under selection markers, this work showed that: 1) The Brazilian populations of P. vivax (Pv) are more diverse than sympatric P. falciparum (Pf) populations, but both exhibit linkage disequilibrium. 2) For both species, neutral polymorphisms showed high variability over time, contrasting with the stability of under markers under selection. 3) The high rate of Pv recurrences in the Brazilian Amazon region is mostly due to genetically unrelated parasites. 4) Non-meiotic recombination substantially contributes to PvCSP repetitive domain diversity. 5) SNPs at pvmdr1 and pvcrt-o genes of chloroquine resistant isolates of Pv are not associated with the in vivo phenotype. Finally, 57 SNP genotyping of chromosome 8 of Pv among 234 isolates from Brazil and Asia showed that, in Pv, diversity and mitotic recombination are not associated with levels of endemicity as in Pf and that Pv presents continental population structure and subcontinental structure in Brazil.