A fisiopatologia das síndromes de falência da medula óssea (FMO) está relacionada a mecanismos adquiridos de destruição das células-tronco hematopoeiticas na medula ou a defeitos constitucionais em genes fundamentais para o reparo do DNA e manutenção dos telômeros. A anemia aplástica (AA), o protótipo das doenças de FMO, pode ter etiologia adquirida ou constitucional. A avaliação genética de pacientes com AA adquirida tem como objetivo a detecção de mutações somáticas que possam ser usadas como marcadores de resposta ao tratamento imunossupressor. Diferentemente, em pacientes com AA constitucional, a avaliação genética é fundamental para detecção de mutações etiológicas na doença do paciente, sendo essencial para o tratamento e seleção de doadores de medula óssea. Contudo, o papel das mutações constitucionais na fisiopatologia e modulação imunológica da AA adquirida ainda não é conhecido. Neste estudo, nós sequenciamos pacientes com AA de duas coortes independentes utilizando diferentes painéis de sequenciamento de genes alvos. A primeira coorte, composta por 13 pacientes com AA adquirida, foi sequenciada utilizando um painel com 165 genes relacionados à FMO, neoplasias hematológicas, reparo de DNA, manutenção dos telômeros e vias de resposta imune. A segunda coorte, composta por 59 pacientes investigados para doença constitucional, foi sequenciada com um painel de sequenciamento comercial com 49 genes relacionados à FMO hereditária. Foram identificadas alterações potencialmente patogênicas em três dos cinco pacientes com AA adquirida que não responderam à imunossupressão: dois pacientes com variantes em TERT e um com uma variante em DHX36. Não foram identificadas variantes funcionalmente relevantes nos pacientes que responderam ao tratamento imunossupressor. Em contraste, foram identificadas variantes potencialmente patogênicas em RTEL1 em 8 pacientes com AA constitucional. Variantes em RTEL1 foram associadas tanto ao encurtamento telomérico quanto à erosão excessiva do 3\' overhang, independentemente do comprimento dos telômeros. Desse modo, apenas a medida do comprimento dos telômeros não foi suficiente para identificar todos ospacientes com disfunções teloméricas. As plataformas de sequenciamento de nova geração diminuíram o custo e o tempo para a avaliação genética dos pacientes com FMO. Em nosso estudo, os pacientes com AA adquirida não apresentaram um padrão genético associado à sua resposta ao tratamento com imunossupressores, no entanto, o sequenciamento da coorte com suspeita de AA constitucional foi capaz de identificar o defeito genético associado à doença do paciente em 40% dos casos. O uso de dados clínicos, investigação familiar, análises in silico e testes funcionais foram essenciais para uma correta interpretação da patogenicidade de novas variantes identificadas por sequenciamento de nova geração. / The pathophysiology of bone marrow failure (BMF) can be immune, as in acquired aplastic anemia (AA), or constitutional, due to germline mutations in genes critical for DNA repair and telomere maintenance. The genetic screening of patients with constitutional AA is performed to detect germline mutations that are etiologic in patients\' disease. That is critical for treatment decisions and to identify a donor for a bone marrow transplant. In acquired AA, the genetic screening has been used to detect somatic mutations that can predict patients\' outcomes after treatment, as the role of germline mutations in this disease is yet not clear. To investigate the role of germline variants in AA, we screened two independent cohorts with two different targeting sequencing panels; a first cohort composed by 13 patients with acquired AA that was screened using a panel with 165 genes related to BMF, hematologic malignancies, DNA repair, telomere maintenance, and immune response pathways. A second cohort composed of 59 patients suspected to have a constitutional disease screened by a commercial Inherited Bone Marrow Failure Sequencing panel. In our first cohort, while patients without functional relevant germline variants responded to immunosuppression treatment (n=8), three out of 5 nonresponder patients were identified with variants in telomere biology genes. We found patients carrying TERT and DHX36 variants. In our constitutional AA cohort, we identified 8 patients carrying variants in the RTEL1 gene, a helicase critical to telomere maintenance. RTEL1 variants associated with both patients\' overall telomere shortening and single-stranded 3\' overhang erosion independent of telomere length. Also, 3\' overhang erosion was associated with patients\' predisposition to clonal evolution. In this context, the variants identified in the helicases genes DHX36 and RTEL1 were both associated with patients\' normal telomere length and poor outcomes. Also, telomere length measurement alone was insufficient to identify all primary telomere defects. The platforms of next-generation sequencing decreased the cost and time for the genetic screening of patients with BMF. In our study, acquired AA patients did not display a clear genetic pattern associated with their immunosuppressive treatment response. In contrast, the sequencing of the cohort selected based on their suspicion to have an inherited diseaseidentified a molecular defect that might be pathogenic in up to 40% of patients, including the RTEL1 variants. Pathogenicity assessment of genetic variants requires a combination of clinical, in silico, and functional data required to avoid misinterpretation of common variants.

O Vírus de Influenza aviária pertence à família Orthomyxoviridae. Nos últimos anos vários subtipos da gripe aviária de baixa patogenicidade têm causado surtos e epidemia em humanos e aves domésticas. As aves selvagens e migratórias participam da manutenção e transmissão interespécie dos 16 subtipos de hemaglutinina e 9 subtipos de Neuraminidase na natureza. Nosso estudo teve como objetivo subtipar as amostras positivas através de teste sorológico de inibição da hemaglutinação (HI) e técnica de Biologia Molecular. Foram positivas as amostras das espécies: Elaenia mesoleuca (2), Sporophila lineola (1) Sporophila caerulescen (1), Vireo olivaceus (3), Columbina talpacoti (3), Paroaria dominicana (2), foram coletadas das reservas experimentais de campo localizadas no estado de São Paulo-Brasil,durante os anos de 1997 e 1998. Tais amostras foram identificadas por teste preconizado HI(de acordo com WHO) usando 20 soros imunes anti-influenza do tipo A e um do tipo B e análise de RT-PCR com sequenciamento do gene Hemaglutinina e Neuraminidase. O teste HI demonstrou que 12 amostras apresentou estreita afinidade com com soros imune A/HongKong/1/68 (H3N2), A/Equine/Miami/63 (H3N8) and A/Duck/Ukraine/63 (H3N8). As análises de sequenciamento do gene hemaglutinina e Neuraminidase desses isolados revelaram uma alta homologia com os do subtipos H3N2. As análise filogenética e variabilidade genética em comparação com as seqüências de Genbank representando diversos países, mostraram que nossas amostras apresentou estreita homologia com os vírus do subtipos que circularam em Victoria (1990), Siena (1991) e Beijim (1989). A análise de amino ácido indicou que há mutações não sinônimas no gene da Hemaglutinina exclusiva de nossas amostras e as mutações da Neuraminidase são sinônimos, quando comparadas com amostras de AIV de outros paises. Nossas Amostras quando análisadas a NA, não apresentaram mutações nos aminoácidos y285t e r297n que conferem resistencia aos inibidores da Neuminidase. / Avian Influenza virus belongs to Orthomyxoviridae family. The last years several low pathogenic avian influenza subtypes have caused outbreaks and epidemic in human and poultry. The wild and migrating birds may be participating of maintenance and interspecies transmission of the sixteen subtypes of the Hemagglutinina and nine Neuraminidase in nature. Our study was aimed to subtype the positive samples for influenza A isolated from migrating and wild birds by molecular technique and Haemagglutination inhibition test (HI). The samples from species Elaenia mesoleuca (2), Sporophila lineola (1) Sporophila caerulescens (1), Vireo olivaceus (3), Columbina talpacoti (3), Paroaria dominicana (2), were collected in reserves and experimental field stations located in the São Paulo State - Brazil, during the years 1997 and 1998. The samples were identified by HI test (according WHO) using the 20 antibody patterns anti-influenza A type and one for the influenza type B and RT-PCR and Sequence analysis of Hemaglutinina and Neuraminidase gene. The HI test demonstrated that 12 samples presented an antigenic close relationship with A/HongKong/1/68 (H3N2), A/ Equine/Miami /63 (H3N8) and A/Duck/ Ukraine/ 63 (H3N8) antiserum.The sequencing analyses of Hemaglutinin and Neuraminidase gene of these 12 isolates revealed a high homology with H3N2. Phylogenetic analysis and genetic variability compared with genbank sequence representing several countries, showed that our current samples submitted close homology to that circulated in Victoria (1990), Siena (1991) and Beijim (1989). Amino acid analysis compared our samples with representative genbank samples all of mutation are synonymous.

Dezoito galinhas de uma população experimental utilizada em um cruzamento recíproco entre as linhagens de frangos de corte (TT) e de postura (CC) foram sequenciadas pela tecnologia de nova geração na plataforma Illumina com uma cobertura média de 10X. A descoberta de variantes genéticas foi realizada em uma região de locos de característica quantitativa (Quantitative Trait Locus, QTL), associado anteriormente com peso e percentagem de gordura abdominal no cromossomo 3 da galinha (GGA3), entre os marcadores microssatélites LEI0161 e ADL0371 (33,595,706-42,632,651 pb). O programa SAMtools foi utilizado na identificação de 136.054 SNPs únicos e 15.496 INDELs únicas nos 18 animais sequenciados e após a filtragem das mutações, 92.518 SNPs únicos e 9.298 INDELs únicas foram mantidas. Uma lista de 77 genes foi analisada buscando genes relacionados ao metabolismo de lipídios. Variantes localizadas na região codificante (386 SNPs e 15 INDELs) foram identificadas e associadas com vias metabólicas importantes. Variantes nos genes LOC771163, EGLN1, GNPAT, FAM120B, THBS2 e GGPS1 foram identificadas e podem ser responsáveis pela associação do QTL com a deposição de gordura na carcaça em galinhas. / Eighteen chickens from a parental generation used in a reciprocal cross with broiler and layer lines were sequenced by new generation technology with an average of 10-fold coverage. The DNA sequencing was performed by Illumina next generation platform. The genetic variants discovery was performed in a quantitative trait loci (QTL) region which was previously associated with abdominal fat weight and percentage in chicken chromosome 3 (GGA3) between the microsatellite markers LEI0161 and ADL0371 (33,595,706-42,632,651 bp). SAMtools software was used to detect 136,054 unique SNPs and 15,496 unique INDELs for the 18 chickens, and after quality filtration 92,518 unique SNPs and 9,298 unique INDELs were retained. One list of 77 genes was analised and genes related to lipid metabolism were searched. Variants located in coding region (386 SNPs and 15 INDELs) were identified and associated with important metabolic pathways. Loss of functional variants in the genes LOC771163, EGLN1, GNPAT, FAM120B, THBS2 and GGPS1 may be responsible for the QTL associated with fat deposition in chicken.

A produção brasileira de carne de frango tem uma grande importância econômica no mundo todo devido principalmente aos avanços do melhoramento genético. O surgimento de novas tecnologias de sequenciamento (sequenciamento de nova geração) tem se tornado uma ferramenta poderosa, pois por meio da identificação de SNPs (polimorfismo de nucleotídeo único) e INDELs (deleções/inserções) possibilita a adição de novas informações ao melhoramento genético. A deposição de músculo, em especial o músculo de peito, é uma das características que mais merecem destaque por causa da sua importância nutricional e econômica. Sendo assim o objetivo deste trabalho foi ressequenciar o genoma de 18 aves de duas linhagens distintas experimentais e identificar SNPs e INDELs em uma região de QTL no cromossomo 2 da galinha associado anteriormente com deposição de músculo do peito, além de caracterizar variantes potencialemente funcionais e propor mutações candidatas para estudos futuros. Para isso, dezoito galinhas de duas diferentes linhagens experimentais (corte e postura), ambas desenvolvidas pela Embrapa Suíno e Aves, foram sequenciadas pela plataforma de nova geração da Illumina. SNPs e INDELs foram identificados por meio de ferramentas de bioinformática em uma região de QTL no cromossomo 2 da galinha (105.848.755-112.648.761 pb) que foi previamente associada com deposição de músculo de peito. O sequenciamento dos 18 animais gerou em torno 2,7 bilhões de reads e após a filtragem por qualidade foram mantidas 77% das reads. Em seguida, as reads foram alinhadas ao genoma referência (Gallus_gallus-4.0, NCBI) pela ferramenta Bowtie2 e gerou em média 10,6X de cobertura de sequenciamento na região-alvo. , Foram identificados 722.832 SNPs e 63.727 INDELs para os 18 animais por meio do programa SAMtools, e após uma filtragem rigorosa, foram mantidos 77% dos SNPs (n=558.767) e 60% das INDELs (n=38.402). Com base nas variantes únicas para os 18 animais (85.765 SNPs e 7.824 INDELs) foi realizada a anotação funcional por meio da ferramenta ANNOVAR. Dentre os SNPs não sinônimos (n=153) e stopgain (n=3), 15 foram classificados como deletérios. Um dos SNPs deletérios que já foi depositado em banco de dados foi identificado no gene RB1CC1, que tem sua função relacionada ao desenvolvimento do músculo de peito. Utilizando a ferramenta DAVID foi possível analisar 37 genes relacionados aos SNPs não sinônimos, stopgain, INDELs frameshift e não frameshift. Dentre estes genes, três (DTNA, RB1CC1 e C-MOS) foram selecionados por terem suas funções relacionadas ao desenvolvimento muscular e suas mutações foram analisadas. Sendo assim, futuros estudos podem ser realizados nestes genes candidatos e nas mutações identificadas, por meio de análises de associação e validação em populações comerciais, permitindo assim uma melhor explicação o efeito do QTL estudado. / The Brazilian chicken meat production has a great economic importance in worldwide mainly due to advances in breeding. The emergence of new techniques of sequencing (nextgeneration sequencing) becomes a powerful tool because through identification of SNPs (single nucleotide polymorphism) and INDELs (deletions/insertions) allows the addition of new information for genetic improvement. The muscle deposition, particularly the breast muscle, is one of the features that are most noteworthy because of its nutritional and economic importance. Therefore the aim of this study was to perform the genome resequencing of 18 chicken from two distinct experimental lines and identify SNPs and INDELs in a QTL region on chromosome 2 previously associated with breast muscle, and characterize the variants to identify potentially function ones and propose candidate mutations for future studies. To achieve these objectives, eighteen chickens of two different experimental lines (broiler and layer), both developed by Embrapa Swine and Poultry were sequenced by Illumina next-generation platform. SNPs and INDELs were identified by bioinformatic tools in a QTL region on chicken chromosome 2 (105,848,755-112,648,761 bp) which was previously associated with breast muscle deposition. Sequencing of the eighteen animals generated around 2.7 billion of reads, and 77% of the reads were retained after filtering. The reads were aligned against the chicken genome reference (Gallus_gallus-4.0, NCBI) by Bowtie2 tool resulting in a 10.6X coverage across the target region. Using SAMtools, 722,832 SNPs and 63,727 INDELs were identified in the all individuals, and after a stringent filtration, 77% of SNPs (n=558,767) and 60% of INDELs (n=38,402) were maintained. Based on unique variants for all the animal (85,765 SNPs and 7,828 INDELs) were performed the functional annotation by ANNOVAR tool. Among the non-synonymous SNPs (n=153) and stopgain (n=3), fifteen were predicted like a deleterious mutation. One of deleterious SNPs has already deposited in public database, and it was identified in RB1CC1 gene, which function is related to breast muscle development. Using the DAVID tool was possible to analyze the 37 genes related to the non-synonymous SNPs, stopgain, frameshift and non-frameshift INDELs. Among these genes, three (DTNA, RB1CC1 and C-MOS) were selected due their functions related to muscle development and their mutations were analyzed. Therefore, further association studies can be performed with these candidate genes and their mutations, and also validation in commercial populations, allowing a better explanation of QTL effects.

As regiões costeiras estão sendo ameaçadas por apresentarem uma exploração desordenada e predatória de seus recursos naturais alterando a biodiversidade. Leveduras fazem parte do ecossistema marinho, entretanto algumas espécies estão associadas à micoses superficial, subcutânea e/ou sistêmicas. O objetivo deste estudo foi quantificar leveduras, isolar e caracterizar Trichosporon spp., em amostras água de mar e areia em três regiões costeiras do estado de São Paulo: Baixada Santista, Canal de São Sebastião e Ubatuba. Foram coletadas 126 amostras de água de mar e areia. As áreas foram caracterizadas usando parâmetros microbiológicos. A contagem de leveduras variou de <1 a 1.300UFC/100mL em água de mar e <1 a 3.200UFC/g em areia. As leveduras isoladas foram identificadas usando a metodologia tradicional e testes genotípicos. De um total de 102, 30,5% foi confirmado pelo API ID 32C, 40,2% pelo auxanograma e 63,7% pelo PCR. Os isolados identificados pelo PCR foram seqüenciados e 41,5% foram Trichosporon spp. / Coastal regions are being threatened because they have a predatory and uncontrolled exploitation of natural resources by changing biodiversity. Yeasts are part of the marine ecosystem, though some species are associated with superficial mycoses, subcutaneous and / or systemic. The objective of this study was to quantify yeast, isolation and Trichosporon spp. In samples of sea water and sand in three regions of the state of São Paulo: Santos, Canal de São Sebastião and Ubatuba. We collected 126 samples of sea water and sand. The areas were characterized by microbiological parameters. Yeast counts ranged from <1 to 1.300UFC/100mL in sea water and <1 to 3.200UFC / g in sand. The yeasts were identified using the traditional methods and genotypic tests. From a total of 102, 30.5% was confirmed by API ID 32C, by 40.2% and 63.7% auxanograma PCR. The isolates identified by PCR were sequenced and 41.5% were Trichosporon spp.

A bronquite infecciosa é uma doença viral, aguda e altamente contagiosa que afeta as aves da espécie Gallus gallus, de todas as idades, causando grandes perdas econômicas devido à mortalidade, queda na produção e qualidade dos ovos. Variações na sequência de aminoácidos na região hipervariável da subunidadade S1 da proteína de espícula (S) levam à emergência de novos sorotipos do vírus da bronquite infecciosa das galinhas (IBV). Este estudo teve como objetivo seqüenciar parcialmente o gene S1 para determinar a relação filogenética entre amostras vacinais e de campo com o intuito de investigar os genótipos circulantes. Cento e sessenta amostras foram coletadas, na forma de pools, de plantéis sintomáticos durante 2009/2010. Cada pool continha tecidos de 3 a 5 aves e foram compostos por diferentes órgãos (traquéia, pulmões, rins, conteúdo entérico, trato reprodutivo e swabs traqueais). As amostras foram triadas para a presença de IBV utilizando-se uma nested RT-PCR, direcionada a região 3UTR. As amostras positivas, (n=89) foram submetidas a nova nested RT-PCR dirigida para o gene S, resultando em 10 amplicons de 390pb que foram então submetidos a seqüenciamento de DNA e análise filogenética. As amostras brasileiras segregaram-se em dois grupos filogenéticos: Massachusetts (Mass) e tipos marcadamente brasileiros. Seis amostras agruparam-se no grupo Mass, com vacinas vivas atenuadas utilizadas no Brasil. Quatro amostras agruparam com cepas de campo brasileiras previamente descritas (acesso no GeneBank: FJ791257 to FJ791273). A identidade de aminoácidos no grupo Mass variou de 98% a 100%, sugerindo a detecção de vírus vacinal. Enquanto que entre as amostras brasileiras e o grupo Mass, a variabilidade de aminoácidos foi de 79% a 81%. Esses resultados mostram uma variação importante em genótipos virais circulantes nos plantéis industriais avícolas brasileiros. Portanto, o presente estudo reforça a contínua emergência e disseminação de novas linhagens de IBV no Brasil e a importância de constantes pesquisas e monitoramento, para que se compreendam aos fenômenos de emergência de novas linhagens e suas consequências, bem como para otimizar as medidas de controle do vírus. / Infectious bronchitis is a viral disease, acute and highly contagious that affects birds of the Gallus gallus species, of all ages, causing huge economic losses due to mortality, drop in production and quality eggs. Differences between serotypes of IBV are due to variations in the amino acids sequence in S1 hypervariable region subunit of spike protein (S). This study aimed to partially sequence the S1 gene to determine the phylogenetic relationship between field and vaccine viral types, and to investigate circulating genotypes in Brazil. One hundred and sixty pool samples were collected from symptomatic flocks during 2009/2010. Each pool contained tissues from 3 to 5 birds and was composed by different organs (tracheas, lungs, kidneys, enteric contents, tract reproductive and tracheal swabs). Samples were screened for the presence of IBV using a nested RT-PCR targeted to the 3UTR. Positive samples (n=56) were submitted to a nested RT-PCR target to S gene resulting in 10 amplicons of 390pb that were then submitted to DNA sequencing and analysis. Brazilian IBV genotypes segregated in two phylogenetic groups: Massachusetts (Mass) and Brazilian types. Six samples clustered in the Mass group, with live attenuated vaccines used in Brazil. Four samples grouped with field Brazilian strains previously described (GeneBank accession: FJ791257 to FJ791273). In Mass cluster aminoacids identity range from 98% to 100%, suggesting vaccine virus detection, in this last case. Moreover, the verified identity between samples from this study and Mass group ranged 79% to 81%. Therefore the present study reinforces the emergence and circulation of news lineages of IBV in commercial Brazilian flocks, as well as the importance of consistent research and monitoring to better understand this phenomen and its consequences, aiming to improved control measures against the virus.

Orientador: Erick da Cruz Castelli / Resumo: O gene KIR2DL4 codifica um importante receptor de células Natural Killer (NK). O único ligante de KIR2DL4 conhecido é a molécula HLA-G, expressa principalmente na placenta, modulando a ação das células NK durante a gestação. O gene KIR2DL4 parece ser bastante variável, quando considerado os bancos de dados que armazenam suas sequências conhecidas, porém não está claro o nível de diversidade deste gene em populações reais e heterogêneas. Polimorfismos presentes no gene KIR2DL4 poderiam influenciar a interação entre KIR2DL4 e HLA-G, modificando a ação das células NK. Neste estudo exploramos a variabilidade genética de KIR2DL4 em 157 indivíduos oriundos do Estado de São Paulo/Brasil. Devido à alta similaridade de sequências entre os genes KIR, erros de genotipagem são esperados quando se utiliza sequenciamento de segunda geração. Por este motivo, desenvolvemos uma abordagem para classificar cada leitura com base em sequências KIR conhecidas, endereçando-as ao gene mais provável. Também utilizamos o painel SNPforID 34-plex para avaliar a ancestralidade dessas amostras. Considerando o segmento completo desse gene, indo da região 5’URR até a 3’UTR, com aproximadamente 13kb, o gene KIR2DL4 se mostrou pouco polimórfico, com 152 pontos de variações identificados (MAF 1%). Esses pontos de variação estão organizados em 32 haplótipos estendidos que codificam 13 proteínas diferentes. Foram encontrados 11 haplótipos na região promotora, sendo que 8 possuem MAF maior que 1%. Na região codif... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: KIR2DL4 is the most unusual Killer Cell Immunoglobulin-Like receptor (KIR) family member in terms of structure, expression, and signaling properties. The only known KIR2DL4 ligand is HLA-G, and polymorphisms might disrupt this interaction. KIR2DL4 variability is not well explored in admixed populations. Here we explored KIR2DL4 exon variability in 157 individuals from the State of São Paulo/Brazil. Because of sequence similarity with other KIR genes, it is expected genotyping errors when using secondgeneration sequencing. We developed an approach to score each read based on known KIR sequences, addressing them to the most likely locus. We evaluated the SNPforID 34-plex panel to assess ancestry. The methodology was applied to survey the variability of a very admixed population, such as Brazilian, counting with 157 samples of São Paulo State. Considering a segment of about 13-kb, KIR2DL4 gene was conserved with few different and frequent sequences. Overall, 152 variable sites were detected, arranged in 32 haplotypes codifying 13 protein. We found 11 promoter haplotypes, 8 with a frequency greater than 1%. In the coding region we detected 70 haplotypes, four of which correspond to 50% of the coding sequences (KIR2DL4 * 0080204, * 008105, * 001, * 005). In the 3'UTR region, 14 haplotypes were identified with MAF greater than 1%. The KIR2DL4 coding region was the most variable segment. We observed that KIR2DL4 variability is strongly influenced by the sample ancestry background. K... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by PPG Zoologia (zoologia-pg@pucrs.br) on 2017-11-06T16:56:21Z No. of bitstreams: 1 Rhaysa_Trindade_mestrado.pdf: 2742098 bytes, checksum: 19939cbcdcc6b11f6b5b3f38d6a23609 (MD5) / Rejected by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br), reason: Devolvido devido ? falta da folha de rosto (p?gina com as principais informa??es) no arquivo PDF, passando direto da capa para o sum?rio. on 2017-11-17T11:11:23Z (GMT) / Submitted by PPG Zoologia (zoologia-pg@pucrs.br) on 2017-11-22T10:45:36Z No. of bitstreams: 1 RhaysaTrindade_mestrado.pdf: 1690881 bytes, checksum: b3cc134ae387722f8b629ef36bd49b9a (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-12-01T10:55:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RhaysaTrindade_mestrado.pdf: 1690881 bytes, checksum: b3cc134ae387722f8b629ef36bd49b9a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-01T11:03:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RhaysaTrindade_mestrado.pdf: 1690881 bytes, checksum: b3cc134ae387722f8b629ef36bd49b9a (MD5) Previous issue date: 2016-09-01 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Contact zones between Alouatta caraya and A. guariba clamitans with mixed groups has been recently documented and hybridization was inferred by the presence of individuals with mixed morphological patterns. Here we sequenced thousands of ultraconserved elements in noninvasive fecal samples within a hybrid zone and from adjacent populations from both species and characterize 3302 polymorphic sites. We found several F1 hybrids in a narrow contact zones, derived from both combinations of parents, but also found evidence of hybrids in the A. g. clamitans zone that likely originated from serial backcrosses of hybrid males with purebred A. g. clamitans females. There is no evidence of any maternal (mtDNA) introgression, and only two female F1 hybrids were found, therefore female F1 hybrids seem inviable or infertile. On the other hand, we found bidirectional introgression of the Y-chromosomes at least tens of kilometers away from both sides of the contact zone, in otherwise apparently purebred individuals, indicating a not recent introgression mediated by males. / Zonas de contato, com presen?a de bandos mistos, entre Alouatta caraya e Alouatta guariba clamitans, tem sido recentemente documentada e a hibrida??o foi inferida pela presen?a de indiv?duos com padr?es morfol?gicos mistos. Neste estudo n?s sequenciamos milhares de regi?es ultra conservadas em amostras n?o-invasivas de fezes dentro de uma zona hibrida e de popula??es adjacentes das duas esp?cies e caracterizamos 3302 s?tios polim?rficos. N?s encontramos h?bridos F1 limitados a zona de contato, derivados das duas combina??es de parentesco, mas tamb?m encontramos evid?ncia de h?bridos na zona de A. g. clamitans originados de retrocruzamentos por v?rias gera??es de h?bridos com indiv?duos provavelmente puros de A. g. clamitans. N?o existe evid?ncia de nenhum introgress?o maternal (mtDNA), e somente duas f?meas hibridas F1, ent?o f?meas hibridas F1 parecem ser invi?veis ou inf?rteis. Por outro lado, encontramos introgress?o bidirecional do cromossomo Y a pelo menos dezenas de quil?metros al?m da zona de contato em ambos os lados, em indiv?duos sem outro sinal de introgress?o, sinalizando uma introgress?o antiga mediada pelos machos.

O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, sendo o Estado de São Paulo responsável por mais de 50% do total desta produção. Esta cultura tem um enorme impacto sobre a agricultura brasileira e devido a isto, uma melhor compreensão da composição da comunidade microbiana relacionada a ciclagem do nitrogênio (N) nestes solos é de grande importância para o aprimoramento no cultivo da cana-de-açúcar. No entanto, pouco se sabe sobre a relação entre grupos microbianos e essa cultura. Este trabalho visou determinar variações nas comunidades microbianas que participam das transformações do N nos solos de três áreas utilizadas para a produção de cana-de-açúcar (A, F e J), as quais apresentam uma gama de diferentes condições de manejo e características do solo. Cada área foi analisada em triplicatas, e o DNA extraído do solo foi utilizado para metodologias de sequenciamento de segunda geração (metagenômica e sequenciamento do gene 16S rDNA), PCR quantitativo (qPCR) e polimorfismo dos fragmentos terminais de restrição (T-RFLP). A maioria das sequências derivaram de bactérias (98%; base de dados M5NR); seis etapas do ciclo do nitrogênio foram anotadas pela plataforma MG-RAST (base de dados SEED): amonificação do nitrato e nitrito (ANN); fixação de nitrogênio; desnitrificação; óxido nítrico sintase; redução dissimilatória do nitrito e assimilação de amônia. Este último passo mencionado foi o mais abundante (28%) (genes gltb e gltD) e está diretamente relacionado a multiplicação microbiana nos solos.. O segundo processo mais abundante foi ANN (genes nir e nar), responsável por consumir este substrato durante o ciclo. Proteobacteria, Chloroflexi, Verrucomicrobia e Cyanobacteria estão presentes em todas as etapas do ciclo, representando microrganismos que podem participar das vias de transformação do N e, ademais, foi possível descrever um core microbiano (nível de ordem) representado por Sphingomonadales. Algumas variáveis ambientais, como a aplicação de torta de filtro e a produtividade mostraram uma correlação significativa com a estrutura da comunidade microbiana. Isto também foi encontrado para algumas características do solo como fósforo, magnésio e matéria orgânica. Além disso, identificou-se uma alta abundância de microrganismos carregando genes que codificam enzimas da via de redução do nitrato e nitrito. Portanto, apesar de sua complexidade, o estudo das funções microbianas de nitrogênio em solos cultivados com cana-de-açúcar é inovador por acessar de forma conjunta todas as comunidades envolvidas neste ciclo, caracterizadas por sequenciamento, o que evita os problemas inerentes ao cultivo microbiano, além de permitir inferir sobre a hierarquia das variáveis ambientais que influem sobre esse grupos microbianos. / Brazil is the largest world\'s producer of sugarcane and State of São Paulo accounts for over 50% of this production. This crop has a huge impact on Brazilian agriculture and due to this great importance, a better understanding of the composition of the microbial community related to cycling of nitrogen (N) in these soils is of utmost importance for the improvement in the cultivation of sugarcane. However, little is known about the relationship between microbial groups and this crop. This study aimed to determine changes in microbial communities that participate in the transformation of N in soils derived from three areas used for sugarcane production (named A, F and J), which have a range of different management conditions and soil characteristics. Each area was analyzed in triplicate, and the extracted DNA was used to develop next generation sequencing (shotgun metagenomics and 16S rDNA), quantitative PCR (qPCR) and terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP). Most of the sequences derived from Bacteria (98%; M5NR database); six stages of nitrogen cycle were annotated by MG-RAST plataform (SEED database): nitrate and nitrite ammonification (NNA); nitrogen fixation; denitrification; nitric oxide synthase; dissimilatory nitrite reductase and ammonia assimilation. This last mentioned step was the most abundant (28%) (gltB and gltD genes) and is directly linked to microbial growth in soil, since the final product of the reaction is glutamate. The second most abundant process was NNA (nir and nar genes), responsible for consuming this substrate during the cycle. Proteobacteria and Chroloflexi are present at all stages of the cycle, representing microorganisms that can participate in the N transformation and, moreover, it was possible to describe a microbial core (at an order level) represented by Sphingomonadales. Some environmental variables, such as the application of filter cake and productivity showed a significant correlation with the structure of the microbial community. This was also found for certain soil characteristics such as phosphorus, magnesium and organic matter. In addition, it was identified a high abundance of microorganisms carrying genes encoding the enzymes for nitrate and nitrite reduction pathway. Therefore, despite its complexity, the study of microbial functions of nitrogen in soils cultivated with sugarcane is innovative by accessing jointly all communities involved in this cycle, characterized by sequencing, which avoids the problems inherent in microbial cultivation and allows to infer about the hierarchy of environmental variables that influence this microbial groups.

O presente estudo teve como objetivo caracterizar o genoma de estirpes de Leptospira isoladas no Brasil e realizar a análise comparativa destes com os genomas disponíveis no banco de dados GenBank. Foram caracterizadas 17 estirpes isoladas de distintas espécies animais, em diferentes regiões do Brasil, no período de 1998 a 2012. Estas foram previamente tipificadas por sequenciamento do gene 16S rRNA e soroaglutinção microscópica em seis espécies (L. interrogans, L. santarosai, L. inadai, L. kirschneri, L. borgpetersenii e L. noguchii) e mais de oito sorogrupos. Foi realizado o sequenciamento em plataforma Illumina&trade; MiSeq e montagem dos genomas com algoritmo ab initio. Para ordenação e anotação foram utilizados genomas de referência das respectivas espécies estudadas. Foi realizada a análise in silico da Tipagem por Sequenciamento de Multilocus (MLST) para os três protocolos vigentes de Leptospira. A análise comparativa dos genomas, incluindo wgSNP, foi realizada intra-espécie avaliando as variações existentes entre os sorogrupos das espécies de Leptospira estudadas. As estirpes de L. interrogans apresentaram resultados na MLST congruentes com a sua identificação prévia. No caso de L. kirschneri, apenas uma estirpe apresentou novos alelos nos três protocolos de MLST e se distancia das demais estirpes brasileiras de L. kirschneri. As estirpes de L. santarosai, assim como as de L. borgpetersenii e L. noguchii, possuem novos alelos e/ou perfis alélicos para pelo menos dois dos protocolos vigentes de MLST, sendo que ainda se destacam em um agrupamento próprio de origem brasileira. Os genomas de L. interrogans apesar de apresentarem alta identidade e sintenia com a referência sorovar Copenhageni, também apresentaram regiões de diferença entre os respectivos sorogrupos. Os genomas dos sorogrupos Australis e Serjoe se destacaram por apresentarem inserções e deleções, respectivamente, principalmente no cromossomo 2. O genoma de L. borgpetersenii também apresentou grande variação de composição, como esperado para espécie, sendo esta proporcionada por sequências de inserção e transposição de elementos móveis. Os sorogrupos Canicola e Pomona apresentaram maior proximidade entre si na análise wgSNP. Também foram identificados dois plasmídeos nos genomas do sorogrupo Canicola com alta identidade aos plasmídeos descritos na estirpe chinesa do mesmo sorovar. Na espécie L. kirschneri, a estirpe 47 (M36/05) apresentou alta identidade e sintenia com os genomas do sorovar Mozdok, como esperado, incluindo a estirpe brasileira de origem humana. Já a estirpe 55 (M110/06) se diferenciou dos demais genomas de L. kirschneri tanto no MLST quanto no wgSNP. O genoma brasileiro de L. inadai apresentou alta identidade à referência americana de origem humana, incluindo a presença de um bacteriófago próprio da espécie. A distinção das estirpes brasileiras de L. santarosai na MLST, também foi evidenciada na análise comparativa e no wgSNP, sendo que a estirpe 68 (M52/8-19), que não apresentou reatividade aos sorogrupos testados, ainda se diferencia das demais reafirmando a possibilidade de novo sorogrupo/sorovar. Dessa forma, o estudo genômico possibilitou a identificação de particularidades das estirpes brasileiras de Leptospira, incluindo a existência de elementos extra-cromossomais, proximidade com estirpes de origem humana indicando maior risco para saúde pública, além da possibilidade de novo sorogrupo de L. santarosai. / The present study aimed to characterize the genome of Leptospira strains isolated in Brazil and to perform their comparative analysis with GenBank available genomes. 17 strains isolated from distinct species, in different regions of Brazil, from 1998 to 2012 were characterized. These were previously typified through 16S rRNA sequencing and microscopic agglutination into six species (L. interrogans, L. santarosai, L. inadai, L. kirschneri, L. borgpetersenii and L. noguchii) and over eight serogroups. Illumina&trade; MiSeq sequencing and genome assembly with ab initio algorithm were performed. For ordering and annotation, reference genomes of the respective species were used. The in silico analysis of Multilocus Sequencing Typing (MLST) was performed for the three current Leptospira protocols. The comparative genomic analysis, including wgSNP, was performed intra-species evaluating the existing variations between the serogroups of the studied Leptospira species. The L. interrogans strains presented MLST results congruent with their previous identification. In the case of L. kirschneri, only one strain presented new alleles in the three MLST protocols and distanced itself from the other Brazilian L. kirschneri strains. The L. santarosai strains, as well as L. borgpetersenii and L. noguchii, presented new alleles and/or allelic profiles for at least two of the current MLST protocols, and still stand out in a separate group of Brazilian origin. Even though the L. interrogans genomes presented high identity and synteny with serovar Copenhageni reference, they also presented regions of difference between the respective serogroups. Serogroups Australis and Serjoe genomes stood out for having insertions and deletions, respectively, mainly in chromosome 2. The L. borgpetersenii genome also presented great variation of composition, as expected for the species, which is provided by insertion sequences and transposition of mobile elements. The serogroups Canicola and Pomona presented higher proximity in the wgSNP analysis. Two plasmids were also identified in the serogroup Canicola genomes with high identity to the plasmids described in the Chinese strain of the same serovar. In the L. kirschneri species, the strain 47 (M36/05) presented high identity and synteny with the serovar Mozdok genomes, as expected, including the Brazilian strain of human origin. The strain 55 (M110/06) differed from other L. kirschneri genomes in both MLST and wgSNP. The Brazilian L. inadai genome presented high identity to the American reference of human origin including the presence of bacteriophage specific for the species. The distinction of the Brazilian L. santarosai strains in the MLST was also evidenced in the comparative analysis and in the wgSNP, and the strain 68 (M52 / 8-19), which showed no reactivity to the tested serogroups, also differs from the others reaffirming the possibility of a new serogroup/serovar. Therefore, the genomic study allowed the identification of particularities of Brazilian Leptospira strains, including the existence of extrachromosomal elements, proximity to strains of human origin indicating a greater risk for public health, in addition to the possibility of a new L. santarosai serogroup.