Submitted by Israel Vieira Neto (israel.vieiraneto@ufpe.br) on 2015-03-06T17:50:05Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Cláudia César Julião.pdf: 872008 bytes, checksum: 81887c129e354083032e7242ae813c42 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T17:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Cláudia César Julião.pdf: 872008 bytes, checksum: 81887c129e354083032e7242ae813c42 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / CAPES / A migração da população é um dos principais fenômenos na dinâmica demográfica de uma região, que pode explicar o crescimento ou o esvaziamento de uma localidade. Estudos empíricos revelam que os migrantes formam um grupo positivamente selecionado, sendo mais aptos, motivados, empreendedores e ambiciosos do que os não migrantes, portanto, é possível que regiões com um fluxo líquido crescente de migrantes apresentem um maior crescimento da renda per capita ao longo do tempo. Contudo, poucas pesquisas foram realizadas com o intuito de identificar a presença de seletividade nas migrações entre municípios e microrregiões. Buscando preencher essa lacuna, este trabalho tem como objetivo principal analisar, a partir dos dados do censo demográfico de 2010 e da RAIS (Relação Anual de Informações Sociais) do MTE (Ministério do Trabalho e Emprego) para os anos de 2005 a 2009, se os migrantes internos do estado de Pernambuco formam um grupo positivamente selecionado. Adicionalmente, pretende-se traçar o perfil desse grupo. Para isso, realiza-se análise descritiva dos dados e estima-se uma equação minceriana de salários, a partir da qual é possível analisar o viés de seleção pela comparação entre os rendimentos dos migrantes e não migrantes. Nas estimações utiliza-se dos métodos de MQO (Mínimos Quadrados Ordinários) e Efeito Fixo. Na amostra do censo demográfico, as evidências iniciais revelam que, comparativamente ao perfil dos não migrantes, os migrantes são mais jovens, mais escolarizados e têm maiores salários. As evidências econométricas, com controles simultâneos sobre diversas variáveis determinantes da renda, ratificaram o diferencial salarial em favor dos migrantes. Enquanto que na amostra da RAIS, a seleção positiva em favor dos trabalhadores formais pernambucanos que mudam de município de local de trabalho é observada nas evidências econométricas. De maneira geral, a partir dos resultados, infere-se que os migrantes internos pernambucanos são positivamente selecionados em relação às características observáveis e não observáveis.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3094_1.pdf: 1812433 bytes, checksum: 9e653e1c540a89a588becea9f2d123a8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As células-tronco são dotadas de capacidade de auto-renovação e diferenciação, que têm os tecidos adultos como uma de suas fontes. Essas células podem ser expandidas em cultura e dar origem a múltiplas linhagens. Dentre as células-tronco adultas, as mesenquimais ocupam posição de destaque, uma vez que são células multipotentes com capacidade de originar osteoblastos, adipócitos, condrócitos, neurônios e hepatócitos. Células-tronco mesenquimais derivadas de cordão umbilical são funcionalmente similares às derivadas de medula óssea (fonte clássica). Esse tecido apresenta-se como atraente fonte alternativa dessas células também por: existir em abundância, ser normalmente descartado pós-parto, além do procedimento para sua coleta não ser invasivo. No momento, a terapia celular representa grande esperança na medicina regenerativa devido à perspectiva de se reparar a perda de tecidos e/ou até mesmo órgãos nobres do corpo. As pesquisas com células-tronco ainda estão num estágio onde muitas questões científicas precisam ser resolvidas até suas aplicações se tornarem definitivas. Existem inúmeros métodos de isolamento dependendo tanto da origem do tecido, quanto dos procedimentos adotados pelos laboratórios. Neste trabalho analisamos a obtenção de células-tronco da geléia de Wharton de cordão umbilical humano através do método da migração espontânea . Todos os experimentos foram realizados de acordo com protocolo aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da UFPE (n°.420/2007). O isolamento de células-tronco foi feito a partir da população primária de células mesenquimais. Utilizamos, para isso uma nova metodologia da seleção celular - imunomagnética columnfree conhecida como EasySep Magnet - EMA , no modo de seleção positiva pelo CD44 ou CD90. A eficácia do isolamento foi comprovada por citometria de fluxo (FACSCalibur). A mesma metodologia foi utilizada para detecção da expressão dos marcadores de superfície nas membranas citoplasmáticas das células (fenotipagem). A diferenciação osteogênica foi induzida durante três semanas com meio de cultura suplementado com indutores: ácido ascórbico, dexametasona e β-glicerofosfato. Observamos que as células primárias da migração espontânea (terceira passagem) mostraram presença até 70-80% de células positivas aos marcadores das células-tronco mesenquimais. Todavia, nas culturas das células selecionadas mais de 90% das células foram positivas para os marcadores das células-tronco mesenquimais (CD90+; CD44+; CD29+) e negativas para as de origem hematopoéticas (CD45-; CD34- e CD31-). O tempo de duplicação das células-tronco foi de 2-3 dias. As células tiveram morfologia fibroblastóide e possuíram potencial de diferenciação pronunciado. Especificamente, o estímulo osteogênico originou características osteoblásticas que foram comprovadas por coloração citohistoquímica (von Kossa) onde se observou o aparecimento de cristais de hidroxiapatita na matriz extracelular. Desta forma, estabelecemos que a migração espontânea é um método relativamente simples, que requer menos tempo de processamento e resulta em considerável quantidade das células com alto índice de marcadores específicos das células-tronco já na população primária obtida. A seleção positiva com partículas magnéticas é capaz de aumentar ainda mais a pureza das células-tronco isoladas de cordão umbilical humano

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4628.pdf: 2499573 bytes, checksum: 2c2be6a33c549cfb6b269f6f1846c2b7 (MD5) Previous issue date: 2009-07-31 / Financiadora de Estudos e Projetos / Species of the Anastrepha fraterculus group are one of the most important agricultural pest from South America and form a group of closely related species whose identification is very difficult. It is problematic to establish reciprocal monophyly of species from this group, because of the great variability and superimposition of morphological traits used in their identification. Many evidences suggest that sex-related genes would be good candidates to discriminate species with low divergence, because they could be involved in the speciation of such species and show high level of differentiation rate. Most of such studies are on genes related to male-female interaction, however few are focused on sex-differentiation genes. We originally aimed to study the role of two sex-determination genes, doublesex (dsx) and fruitless (fru), in the differentiation of the species of Anastrepha fraterculus complex. We also studied the molecular evolutionary pattern of these genes, from high divergence interspecific to low divergence intraspecific data. In the process we assessed the hability of different methodologies in detecting signals of particular selective patterns in the studied regions, and tested a new approach to investigate patterns of positive selection using population data. In this new approach we combined in the same analysis synonymous and nonsynonymous mutations frequencies, their position in the haplotype network, and nonsynonymous mutations capacity to change amino acid physicochemical properties. Differently of what was proposed in previous works, both dsx and fru showed distinct signal of positive selection promoting their differentiation. Furthermore, we detected a selective sweep in the fru connecting region of A. obliqua, possibly involved in the split of haplotype network in two groups, with A. obliqua isolated from the other two species. Although both genes are involved in the sex-differentiation cascade, fru established in clearer way the separation, although not yet completely, of A. obliqua from the other two species here studied. / As espécies que formam grupo Anastrepha fraterculus estão entre as principais pragas agrícolas da América do Sul e compõem um grupo de espécies intimamente relacionadas de difícil identificação. Devido à grande variabilidade e sobreposição encontrada nos marcadores utilizados em sua identificação, ainda é difícil o estabelecimento da monofilia recíproca das espécies deste grupo. Muitas evidências sugerem que genes relacionados às características sexuais seriam bons candidatos para discriminar espécies com baixa divergência, graças à possibilidade de estarem envolvidos no próprio processo de separação das mesmas e apresentarem uma elevada taxa de diferenciação. A maior parte destes estudos têm se concentrado em genes relacionados à interação entre machos e fêmeas, porém poucos em genes da diferenciação sexual. Dessa forma, estudamos neste trabalho dois genes, doublesex (dsx) e fruitless (fru), envolvidos com a determinação sexual com o intuito inicial de avaliar seu possível papel na diferenciação do complexo de espécies Anastrepha fraterculus. Analisamos também os padrões de evolução molecular destes genes, examinando desde dados interespecíficos de alta divergência e dados intraespecíficos de baixa divergência. Neste processo avaliamos a capacidade de diferentes metodologias em detectar sinais de padrões seletivos específicos nas regiões estudadas, bem como testamos uma nova abordagem para estudo de evolução molecular em dados populacionais. Nesta nova abordagem conciliamos em uma mesma análise dados de frequência de mutações sinônimas e nãosinônimas, da sua posição na rede haplotípica, bem como da capacidade das mutações nãosinônimas em mudar as propriedades físico-químicas de aminoácidos. Diferentemente do encontrado em estudos anteriores, tanto dsx quanto fru mostraram sinais inequívocos de seleção positiva atuando em sua diferenciação, embora revelando processos diferentes. Além disso, detectamos um evento de selective sweep na região conectora de fru em A. obliqua, possivelmente envolvido na separação da rede haplotípica em dois grupos, com A. obliqua isolada das outras duas espécies. Apesar dos dois genes participarem da mesma cascata de diferenciação sexual, fru estabeleceu de forma mais clara a separação, porém ainda não completa, de A. obliqua das outras espécies aqui estudadas.

Orientador: Wanderley Dias da Silveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T23:45:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rojas_ThaisCabreraGalvao_D.pdf: 2609032 bytes, checksum: 23a0546c76c17eff8087d0160c69308d (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A bactéria Escherichia coli coloniza o trato intestinal de aves e humanos, de maneira comensal sem causar processos infecciosos. No entanto alguns clones adquiriram fatores de virulência específicos, permitindo o desenvolvimento de diferentes doenças como infecção do trato urinário, diarréia e meningite em humanos e colibacilose em aves. As linhagens que causam doença em aves são tipicamente denominadas APEC (Avian Pathogenic Escherichia coli). Neste trabalho foram sequenciados e anotados os genomas de quatro linhagens APECs (SCI-07, SEPT362, S17 e O8)que, juntamente com mais nove genomas referentes a linhagens de Escherichia coli patogênicas para aves e patogênicas para humanos foram utilizados para a busca de genes sob seleção positiva. Os genes homólogos foram agrupados,e posteriormente submetidos ao alinhamento de códons e das sequencias protéicas correspondentes. Uma árvore filogenética foi gerada para cada grupo de proteínas homólogas. Testes estatísticos determinaram qual entre os modelos de seleção neutra ou seleção positiva melhor explicou os dados existentes (alinhamentos de códons e árvores filogenéticas). Essas análises detectaram duzentas e cinquenta e quatro grupos de genes homólogos com evidência de seleção positiva. Para cada grupo foi realizado um teste de recombinação para verificar se o aumento na variação das sequencias não era devido à conversão gênica, resultando em cento e dezesseis grupos de genes homólogos sob seleção positiva. A proteína correspondente a um gene de cada grupo de genes homólogos foi identificada, por meio da ferramenta Blast. Diversos fatores de virulência, já conhecidos, e proteínas regulatórias puderem ser detectados. Os genes sob seleção positiva, também foram submetidos à anotação considerando o termo GO (Gene Ontology),apenas da categoria processo biológico. Dos cento e dezesseis genes apenas cinquenta e sete puderam ser identificados por meio dessa metodologia. O resultado da classificação dos genes dentro da classe GO, considerando o terceiro nível hierárquico,mostrou que a maioria dos genes anotados (31) tinha relação com o metabolismo primário.As proteínas cuja identificação, por meio do blast, não foi possível (proteínas hipotéticas)foram submetidas à análise de predição de localização subcelular e de peptídeo sinal. Essas análises revelaram que três proteínas desconhecidas (hypothetical proteinECIAI39_1028, hypothetical proteinZ0639e hypothetical proteinEC042_3791) são potenciais alvos para estudos que visam à busca de novos fatores de virulência de Escherichia coli patogênicas / Abstract: The bacterium Escherichia coli colonizesthe intestinal tract of birds and humans, in a commensal relationship without causing infection. However, some clones have acquired specific virulence factors allowing the development of various diseases such as urinary tract infection, diarrhea and meningitis in humans and colibacillosis in poultry. The strains that cause disease in birds are typically named APEC (Avian Pathogenic Escherichia coli). In this study we sequenced and annotated the genomes of four APECs strains (SCI-07, SEPT362, S17 and O8). These genomes and nine others avian pathogenic Escherichia coli and humans pathogenic strains genomes were used for studying genes under positive selection. The homologous genes were grouped and then subjected to codons and corresponding protein sequences alignment. A phylogenetic tree was generated for each group of homologous proteins. Statistical tests determined which among neutral or positive selection models best explains the existing data (codon alignments and phylogenetic trees). This analyzes detected two hundred fifty-four groups of homologous genes with positive selection evidence. For each group a recombination test was conducted to verify if the variation increase in the sequences was not due to gene conversion, resulting in one hundred and sixteen groups of homologous genes under positive selection. The protein corresponding to a gene of each group of homologous genes under positive selection was identified through Blast tool. Genes under positive selection were annotated considering the GO term (Gene Ontology), just for the biological process category. Only fifty-seven genes could be identified using this methodology. The gene classification within the GO classes, considering only the third hierarchical level showed that most of the annotated genes (31) were related with the primary metabolism. Proteins which blast identification was not possible (hypothetical proteins) were subjected to sub cellular localization and signal peptide prediction analyzes. These analyzes revealed that three unknown proteins (hypothetical protein ECIAI39_1028, hypothetical protein Z0639e hypothetical protein EC042_3791) are potential targets for studies, in order to search for new virulence factors of pathogenic Escherichia coli / Doutorado / Microbiologia / Doutora em Genética e Biologia Molecular

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3224.pdf: 2177320 bytes, checksum: 89cae5d787c7083f95c6ec6ff9f87e2a (MD5) Previous issue date: 2010-08-31 / Financiadora de Estudos e Projetos / The genus Anastrepha which is endemic to the Neotropical region has big economic importance to cause great losses in fruit production. We studied three species of the cryptic group fraterculus: Anastrepha fraterculus, A. obliqua and A. sororcula. Although no single marker is able to distinguish these species, some morphological and behavioral markers are able to distinguish them. There is evidence that these markers do not match the patterns of genetic variation and divergence of these flies. We investigated the role of genes related or not to reproduction in the speciation of these flies. We used a cDNA library of the reproductive tissues of females of A. fraterculus, to isolate expressed genes from those tissues. From a framework of divergence population genetics, we estimated relevant demographic parameters that reported the genetic architecture of speciation in this group. To study the separation of these species, we used gene trees as a framework to be compared and to infer eventual species trees. We amplified 12 genes isolated from the cDNA library. The analysis of population divergence and levels of polymorphism were made in DNAsp and showed high levels of polymorphism for the vast majority of loci. Neutrality tests reveal that only Fs Fu was significantly negative for the combination of species here considered. These results indicate a possible evidence of population expansion on this group of species. These data were corroborated by the values of ancestral and current theta estimated from the analysis undertaken on the software IMa2 program. These analysis also showed relevant levels of migration in some contrasts, but particularly among species which are more distant in the tree from the other two. However, the same analyses performed amongst species pairs fail to reveal high levels of migration rate among species, though t e theta values were close to those estimated in the analysis with all three species together. We also tested for the presence of selection at different loci, using the program PAML and obtained evidence of positive selection for three genes CG7203, CG8064 and MLC, whereas the gene CG7009 showed evolution by a mild purifying selection. The haplotype networks showed the grouping of haplotypes of the species for five of the 12 genes CG7009, CG8064, Elp, TCTP and Cyclophylin. CG7009 revealed possible species specific markers for A. sororcula. We carried out the deep coalescence analysis in the program MESQUITE, comparing gene trees simulated with real trees for each gene locus, placing the species as an outgroup for each tree model and obtained significant results, which would be compatible to simulated scenarios only for the genes V Cyclophylin and TCTP. The tree obtained by minimizing the deep coalescence estimated showed that A. sororcula is farther from the other two species of the genus Anastrepha. It is necessary, however, a larger investigation of different genes, particularly genes with higher evolutionary rates and an expansion of the samples of these species to consider geographical distribution and assist in studies of speciation of this group. / O gênero Anastrepha, endêmico da região Neotropical, tem grande importância econômica por causar grandes prejuízos na produção de frutos. Neste trabalho, estudamos três espécies do grupo críptico fraterculus: Anastrepha fraterculus, A. obliqua e A. sororcula. Apesar de não haver um único marcador capaz de diferenciar essas espécies, alguns marcadores morfológicos e comportamentais, são capazes de distinguí-las. Há evidências de que esses marcadores não correspondam aos padrões de variação e divergência genética dessas moscas. Investigamos o papel de diversos genes nucleares na especiação dessas moscas. Usamos uma biblioteca de cDNAs do aparelho reprodutivo de fêmeas de A. fraterculus, para a amplificação de genes expressos desse tecido. A partir de um quadro de divergência genética populacional, estimamos parâmetros demográficos relevantes que informaram a arquitetura genética da especiação neste grupo. Para estudar a separação dessas espécies, utilizamos árvores de genes como base e as comparamos com árvores de espécies. Foram amplificados 12 genes expressos na biblioteca de cDNAs. As análises de divergência populacional e nível de polimorfismo foram feitas no DNAsp e mostraram valores bem altos do nível de polimorfismo para a grande maioria dos loci e os testes de neutralidade foram significativos apenas para Fs de Fu. Esses resultados indicam uma possível expansão populacional das espécies estudadas. Estes dados foram corroborados pelos valores de q das análises realizadas pelo programa IMa2, que também mostrou uma taxa de migração alta entre a espécie mais distante na árvore para uma das outras duas. No entanto, as mesmas análises feitas com as espécies par a par não revelaram uma taxa de migração significativa entre as espécies, os valores de t e theta foram próximos dos obtidos para as análises com as espécies juntas. Fizemos também testes para detectar a presença de seleção nos diferentes loci, usando o programa PAML e obtivemos indício de seleção positiva para três genes CG7203, MLC e CG8064; o gene CG7009, no entanto, mostrou evoluir por uma seleção purificadora branda, pois não rejeitamos somente o primeiro dos dois testes. As redes haplotípicas, feitas no TCS, mostraram o agrupamento dos haplótipos das espécies para cinco dos 12 genes CG7009, CG8064, Elp, TCTP e Cyclophylin. Para o CG7009 notamos possíveis marcadores específicos para A. sororcula. Realizamos, pelo programa MESQUITE, análises de coalescência profunda comparando árvores de genes simuladas com árvores de genes reais para cada locus, colocando uma das espécies como grupo externo em cada modelo de árvore e III obtivemos resultados significativos apenas para os genes Cyclophylin e TCTP. A árvore obtida pela minimização das coalescências profundas mostrou que A. sororcula se encontra mais distante das outras duas espécies do gênero Anastrepha. Faz-se necessária, no entanto, uma investigação maior de diferentes genes, particularmente genes com taxas evolutivas mais altas e uma expansão das amostras destas espécies para considerar sua distribuição geográfica e auxiliar nos estudos da especiação deste grupo.

Orientadores: Ana Maria Lima de Azeredo Espin, Pablo Fresia Coronel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T09:56:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bergamo_LuanaWalravens_M.pdf: 4822096 bytes, checksum: 6731d49afdda09d9b33086d944c30301 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A pecuária é uma importante atividade econômica do Brasil, mas tem sofrido perdas significativas devido ao impacto de parasitas. Neste cenário destaca-se a mosca-da-bicheira, Cochliomyia hominivorax, que é um importante ectoparasita causador de miíase primária e endêmico das Américas. Sua distribuição geográfica sofreu redução a partir da implementação da técnica do inseto estéril (SIT), sendo considerada erradicada nos Estados Unidos e países continentais da América Central. Na América do Sul, o controle desta espécie é realizado através de inseticidas, cujo uso indiscriminado pode acarretar na seleção de indivíduos resistentes. Em estudos anteriores, as mutações denominadas Gly137Asp e Trp251Leu foram observadas no sítio ativo da enzima carboxilesterase E3 e associadas à resistência a inseticidas dietil e dimetil-organofosforados, respectivamente. A caracterização molecular da região desse gene que compreende desde o final do éxon 2 até o final do éxon 4 para C. hominivorax revelou que o íntron I2 apresenta um tamanho maior que em outras espécies de Muscomorpha. A análise da composição nucleotídica e comparações por métodos estatísticos entre modelos de mutação-seleção de sequências do cDNA da carboxilesterase E3 de C. hominivorax e outros Muscomorpha mostraram sinais de seleção restritiva sobre as substituições sinônimas. Porém, o padrão observado não é exclusivo deste gene, sendo observado em outras regiões do transcriptoma. As pressões seletivas que modelaram a evolução do gene E3 do ponto de vista das mutações não-sinônimas foram investigadas a partir de uma estratégia hierárquica, considerando dados interespecíficos e populacionais. Primeiramente, na investigação de resposta à longo prazo, foram utilizadas as sequências dos éxons das espécies C. hominivorax, Cochliomyia macellaria, Chrysomya megacephala e sequências públicas de outros Muscomorpha. Os testes branch-site relaxado e branch-site estrito, em conjunto com o método Bayes Empirical Bayes (BEB), não indicaram sítios sob seleção positiva no ramo de C. hominivorax. A análise pelo método MM01, que leva em conta as propriedades físico-químicas dos aminoácidos, também não detectou nenhum sinal de seleção. Já na investigação com base em dados populacionais, amostras de C. hominivorax de 21 localidades da América do Sul foram sequenciadas para um fragmento do gene E3, previamente caracterizado. Os resultados da AMOVA e Fst-par-a-par indicam que há estruturação entre as localidades quando consideradas as sequências do gene E3 juntamente com sequências dos genes mitocondriais CR, COI e COII. Porém, os resultados da SAMOVA mostraram uma baixa correlação entre os dados genéticos e geográficos, indicando que esta espécie apresenta uma complexa estrutura populacional. Através do DAPC foi possível distinguir três grupos genéticos entre as localidades. Testes de desequilíbrio de ligação foram significativos entre as duas mutações que são relacionadas à resistência a inseticidas organofosforados, indicando uma associação negativa entre elas. Uma análise baseada na detecção de locos outliers recuperou um dos sítios do primeiro códon associado à resistência com sinal de seleção positiva / Abstract: Livestock production is an important economic activity in Brazil, but has been suffering significant losses due to the impact of parasites. The New World screwworm fly (NWS), Cochliomyia hominivorax, is an important ectoparasite and myiasis causing fly endemic from the Americas, which stands out in this scenario. The geographic distribution of NWS has been reduced after the implementation of the sterile insect technique (SIT), being considered eradicated in North and part of Central America. In South America, NWS is controlled by chemical insecticides, which indiscriminate use can cause the selection of resistant individuals. The Gly137Asp and Trp251Leu mutations in the active site of carboxylesterase E3 have been associated to resistance of diethyl and dimethyl organophosphates, respectively. The molecular characterization of this gene region comprising from the end of exon 2 to the end of exon 4 for C. hominivorax revealed that the intron I2 has a larger size than in other Muscomorpha species. The analysis of nucleotide composition and the comparisons between mutation-selection models by statistical methods of cDNA sequences of carboxylesterase E3 from C. hominivorax and other Muscomorpha showed signs of restrictive selection on synonymous substitutions. However, the observed pattern is not exclusive for this gene, being observed in other regions of the transcriptome. The selective pressures that have shaped E3 gene evolution from the point of view of non-synonymous mutations were investigated from a hierarchical strategy, considering interspecific and populational data. At first, in the investigation of long term response, the sequences of exons of C. hominivorax, Cochliomyia macellaria, Chrysomya megacephala and public sequences from other Muscomorpha were used. The relaxed branch-site and strict branch-site tests, together with the Bayes Empirical Bayes (BEB) method, indicated no sites under positive selection in the C. hominivorax branch. The analysis by MM01 method, which takes into account the physicochemical properties of amino acids, also detected no sign of selection. Secondly, in the investigation based on populational data, samples of C. hominivorax from 21 sites in South America were sequenced for a fragment of E3 gene previously characterized. The results of AMOVA and pairwise Fst indicate that there is structure between sites when considering sequences of E3 gene and CR, COI and COII mitochondrial genes. However, SAMOVA results showed a low correlation between genetic and geographic data, indicating that this specie has a complex population structure. Three genetic groups were distinguished between the sites by DAPC. Linkage disequilibrium tests were significant between the two mutations related to organophosphate insecticides resistance, indicating a negative association between them. An analysis based on outlier loci detection recovered sign of positive selection in one of the sites from the first codon associated with resistance / Mestrado / Genetica Animal e Evolução / Mestra em Genética e Biologia Molecular

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-05-12T13:15:41Z No. of bitstreams: 1 TeseEBC.pdf: 4307606 bytes, checksum: 49ebc853f6c4c152639d651f942f72b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-18T20:31:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseEBC.pdf: 4307606 bytes, checksum: 49ebc853f6c4c152639d651f942f72b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-18T20:31:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseEBC.pdf: 4307606 bytes, checksum: 49ebc853f6c4c152639d651f942f72b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-25T18:43:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseEBC.pdf: 4307606 bytes, checksum: 49ebc853f6c4c152639d651f942f72b8 (MD5) Previous issue date: 2016-04-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Odorant-binding proteins (OBPs) are of great importance for survival and reproduction since they participate in initial steps of the olfactory signal transduction cascade, solubilizing and transporting chemical signals to the olfactory receptors. A comparative analysis of OBPs between closely related species may help explain how these genes evolve and are maintained under natural selection and how differences in these proteins can affect olfactory responses, and consequently lead to species differentiation. We studied OBP genes in the closely related species Anastrepha fraterculus and Anastrepha obliqua, which, albeit generalists, have different host preferences, using transcriptomes and real time quantitative PCR data. We identified 24 different OBP sequences from Anastrepha fraterculus and 25 from A. obliqua, which correspond to 21 Drosophila melanogaster OBP genes. Phylogenetic analysis separated Anastrepha OBPs sequences in four branches that represent four subfamilies: classic, minus-C, plus-C and dimer. We found evidence of positive selection in three classic subfamily genes OBP56h-1, OBP56h-2 e OBP57c and in the plus-C subfamily gene OBP50a, and at least one duplication event that preceded the speciation of these two species. Four positively selected sites putatively resulted in radical changes in amino acid properties. Inferences on tertiary structures of putative proteins from these genes revealed that at least one positively selected change involves the binding cavity (the odorant binding region) in the plus-C OBP50a, which is important because changes in the binding cavity could change OBPs specificity. Differential gene expression analysis at different reproductive stages showed that all nine OBP genes tested were significantly differentially expressed between A. fraterculus and A. obliqua at several reproductive profiles, but OBP56a, OBP56d, OBP57c and both OBP56h paralogs showed the highest differences in expression levels. The results generated in this study indicated that at least seven OBP genes may be involved in the A. fraterculus e A. obliqua differentiation, and in the fraterculus group differentiation as well. / As proteínas ligantes a odores (OBPs – odorant-binding proteins) são de grande importância para a sobrevivência e reprodução, pois participam do passo inicial da cascata de transdução dos sinais olfatórios, solubilizando e transportando os sinais químicos (odores e feromônios) até os receptores olfativos. A análise comparativa dos genes OBPs entre espécies próximas pode ajudar na compreensão de como o repertório desses genes é mantido sob seleção natural, além de fornecer informações acerca de como as diferenças observadas podem afetar as respostas olfatórias e, consequentemente, levar à diferenciação dessas espécies. Estudamos genes OBP em duas espécies-irmãs Anastrepha fraterculus e Anastrepha obliqua, as quais têm preferência por diferentes frutos hospedeiros, usando dados de transcriptomas e de PCR quantitativa. Identificamos 24 sequências OBP para A. fraterculus e 25 para A. obliqua, que corresponderam a 21 genes OBP de Drosophila melanogaster. Análises filogenéticas separaram as OBPs de Anastrepha em quatro ramos, que representam quatro subfamílias dessa família gênica: classic, minus-C, plus-C e dimer. Evidências de seleção positiva foram observadas nos genes da subfamília classic OBP56h-1, OBP56h-2 e OBP57c, e para o gene da subfamília plus-C OBP50a, e pelo menos um evento de duplicação gênica que precede a especiação dessas duas espécies. Quatro sítios selecionados positivamente resultavam em mudanças radicais nas propriedades dos aminoácidos. Inferências utilizando a estrutura terciária predita para essas OBPs revelaram que pelo menos um desses sítios faz parte da cavidade ligante ao odor de OBP50a, sendo que uma mudança nessa região pode alterar a especificidade de uma OBP. Análises de expressão por PCR quantitativa em diferentes estágios reprodutivos das moscas mostraram que todos os nove genes testados possuíam expressão gênica significativamente diferente entre A. fraterculus e A. obliqua para mais de um perfil reprodutivo, sendo que OBP56a, OBP56d, OBP57c e os dois parálogos OBP56h foram os que mais apresentaram diferenças entre as duas espécies. Todos os resultados gerados pelo presente trabalho indicam que pelo menos sete genes OBP podem estar envolvidos na diferenciação entre A. fraterculus e A. obliqua e, potencialmente, na diferenciação do grupo fraterculus. / FAPESP: 2012/17160-8. / CAPES: 99999.004252/2014-04

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No. of bitstreams: 1 DissDMRG.pdf: 6251788 bytes, checksum: 7ef11e629010aba06934d05d8113712d (MD5) Previous issue date: 2016-05-02 / 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) / This dissertation is divided into three chapters. In the first chapter, we provide a concise literature review that discusses key theoretical concepts, the rationale, and main objectives outlined for this study. The second chapter investigates the molecular evolution of the gene family of odor receptors (ORs) identified in the transcriptomes of two species of fruit flies of great economic importance: Anastrepha fraterculus and A. obliqua. The results showed a high percentage of average identities between ORs from these species, as well as recent gene expansions with signs of positive selection. A comparison of rates of synonymous and nonsynonymous substitutions among Anastrepha species detected evidence of positive selection in the gene Or7c, which is associated to an important potential role in aggregation behavior and host choice for oviposition in D. melanogaster. The third chapter investigates patterns of molecular evolution in pheromone binding proteins (PBPs), also identified in A. fraterculus and A. obliqua, as well as studied pattern of polymorphisms, divergence and populational structure of four chemosensory genes amplified in four species of tephritid flies of fraterculus group: A. fraterculus, A. obliqua, A. sororcula and A. turpiniae. This study contrasted previously identified genes with evidence of positive and purifying selection in order to investigate whether they are contributing to the differentiation among some of the species of this group. We found no evidence of positive selection in PBPs studied in a more global comparison, although we found positive selection signals in some of the genes and studied strains. Population analysis of chemosensory genes in different species of Anastrepha detected high levels of intraspecific nucleotide and haplotype diversity. Divergence tests showed that A. obliqua is the most different species of the ones here investigated, having, in general, high levels of nucleotide substitutions, non-synonymous divergence, as well as fixed species specific differences, whereas we failed to find similar differences amongst the other species here studied. The genes Obp28a, Or7c and Or7d were differentiated in A. obliqua, indicating a potential role in the differentiation of other species in the group, or in this species’ diversification and adaptation. / A presente dissertação encontra-se dividida em três capítulos. O primeiro capítulo apresenta uma concisa revisão bibliográfica que aborda os principais conceitos teóricos, a justificativa e os objetivos delineados para este estudo. O segundo capítulo apresenta um estudo da evolução molecular da família gênica dos receptores de odores (ORs) identificados nos transcriptomas de duas espécies de moscas-das-frutas de grande importância econômica: Anastrepha fraterculus e A.obliqua. Os resultados mostraram uma alta porcentagem de identidade média entre os ORs destas espécies, assim como expansões gênicas recentes com sinal de seleção positiva. Quando comparamos as taxas de substituições sinônimas e não-sinônimas entre as espécies de Anastrepha encontramos evidências de seleção positiva no gene Or7c, que está associado em D. melanogaster a um potencial importante papel nos comportamentos de agregação e escolha de frutos para oviposição. No terceiro capítulo apresentamos um estudo do padrão de evolução molecular dos genes que codificam para proteínas ligantes aos feromônios (PBPs), também identificados em A. fraterculus e A. obliqua, assim como também estudamos o padrão de polimorfismos, divergência e estrutura dos genes quimiossensoriais Obp28a, Obp84a, Or7c e Or7d os quais foram amplificados em quatro espécies de moscas-das-frutas do grupo fraterculus, A. fraterculus, A. obliqua, A. sororcula e A. turpiniae. Este estudo foi realizado contrastando genes identificados com sinais de seleção positiva e seleção purificadora com o intuito de investigar se eles estão contribuindo para a diferenciação entre algumas das espécies desse grupo. Não encontramos evidências de seleção positiva nas PBPs estudadas em uma comparação mais global, embora tenhamos encontrado sinais de seleção positiva em alguns dos genes e linhagens estudadas. A análise populacional de genes quimiossensoriais em diferentes espécies de Anastrepha detectou níveis altos de diversidade nucleotídica e haplotípica dentro das espécies. Os testes de divergência mostraram que a espécie A. obliqua é a espécie mais diferenciada, apresentando, em geral, altos níveis de substituições nucleotídicas, divergência não-sinônima, assim como diferenças fixadas quando comparada com as outras espécies. Os genes Obp28a, Or7c e Or7d mostraram-se diferenciados em A. obliqua, indicando um potencial papel na diferenciação desta espécie com respeito às outras espécies estudadas.