A cana-de-açúcar (S. officinarum) é uma gramínea perene de grande importância na economia brasileira. Devido a isto, estudos relativos ao aprimoramento das condições de cultivo são de grande interesse, podendo ser uma destas bases um melhor conhecimento sobre as comunidades microbianas associadas à cana-de-açúcar. Sabe-se que a rizosfera é um ambiente de íntima interação entre as plantas e seus respectivos microbiomas, sendo esta relação intermediada pela exsudação radicular. Este estudo teve como objetivo realizar o cultivo de bactérias da rizosfera e do solo de cana-de-açúcar, sendo os isolados obtidos posteriormente caracterizados genética (BOX-PCR e sequenciamento parcial do gene 16S rRNA) e metabolicamente (BIOLOG®). Os resultados demonstraram que o número de bactérias cultiváveis na rizosfera é maior comparado ao solo, sendo que dentre os isolados destaca-se a maior afiliação taxonômica ao filo Proteobacteria (principalmente as classes γ-proteobacteria e β- proteobacteria). A análise de BOX-PCR mostrou uma grande diversidade genética, mesmo quando comparados isolados obtidos a partir do mesmo meio de cultivo, ou pertencentes ao mesmo grupo taxonômico. Em contrapartida, a análise de sequenciamento parcial do gene 16S rRNA mostrou que muitos isolados preservam grande similaridade do gene ribossomal analisado. A análise de perfil metabólico corroborou com os dados de BOX-PCR, onde isolados com afiliação taxonômica bastante correlata apresentaram capacidades distintas de utilizar as diversas fontes de carbono avaliadas. Por fim, esta diversidade metabólica se traduziu na obtenção de respostas distintas de isolados pertencentes aos mesmos gêneros bacterianos, isolados do solo ou da rizosfera, quando estes foram cultivados na presença de exsudatos radiculares. De maneira geral, este estudo demonstrou que as plantas de cana-de-açúcar podem influenciar o comportamento das comunidades bacterianas presentes no solo, e indicaram que existe uma grande diversificação dos organismos presentes na rizosfera, sendo a resposta a este ambiente diferenciada de forma independente da afiliação taxonômica dos isolados. / The sugarcane plant (S. officinarum) is a perennial gamineous with a great importance for the Brazilian economy. Due to this, studies related to the improvement of cultivation conditions are of great importance, indicating that one of these bases must contribute with the better knowledge about the microbial communities associated with sugarcane. It is known that the rhizosphere is an environment that hosts an intimate interaction between plants and their respective microbiomes, being it mediated by the roots exudates. This study aimed to cultivate bacterial isolates from soil and rhizosphere of sugarcane, followed by the genetic (BOX-PCR and partial sequencing of the 16S rRNA gene) and metabolic (BIOLOG®) characterization of them. Results demonstrated higher numbers of cultivable bacteria in rhizosphere when compared to soil samples, with the prevalent affiliation of the isolates to the phylum Proteobacteria (specially with the classes γ-proteobacteria and β- proteobacteria). The BOX-PCR results showed a great genetic diversity, even when isolates obtained in the same culture medium or affiliated to the same taxa are compared. In counterpart, the analysis of the 16S rRNA gene sequence indicated that several isolates preserve high similarities in the ribosomal gene. The metabolic profiling results corroborated with the BOX-PCR data, which isolates highly correlated in the taxonomical analyses presented distinct capacities to use the carbon sources that were tested. At the end, this metabolic diversity was evidenced by the distinct behavior of isolates belonging to the same genera, isolated from soils or rhizosphere samples as well, when cultivated in the presence of roots exudates. In general, this study demonstrated that sugarcane plants can influence the behavior of bacterial communities present in soils, and indicated a great diversification of organisms present in the rhizosphere being the response to this environment very particular, regardless of the taxonomical affiliation of the isolates.

Neste trabalho foram caracterizadas molecularmente e inferidas as relações filogenéticas de 14 isolados brasileiros de Acanthamoeba, provenientes de casos de ceratite, e 8 isolados da ATCC (4 de ceratite e 4 ambientais). Foram utilizados inicialmente os métodos de RAPD, RFLP de DNA genômico total e RFLP do SSU rDNA. Apesar de revelar a alta variabilidade genética em Acanthamoeba, estes métodos permitiram estabelecer grupos bem definidos de isolados mais similares geneticamente. O seqüenciamento do SSU rDNA permitiu a inferência da filogenia entre os isolados utilizados nesse estudo em relação àqueles presentes na literatura, que estão distribuídos em doze tipos de seqüência deste gene. Dentre os 17 isolados de ceratite presentes em nosso estudo, 16 apresentaram SSU rDNA tipo T4 (anteriormente já fortemente correlacionado à ceratite) e um deles constitui um novo tipo de seqüência. Dois dos 4 isolados ATCC (ambientais) cujas seqüências ainda não haviam sido determinadas também apresentaram novos tipos de SSU rDNA, enquanto outros 2 apresentaram o tipo T4. / In this work we performed the molecular phylogeny and characterization of 22 Acanthamoeba isolates, 14 Brazilian keratitis isolates and 8 from ATCC, 4 keratitis and 4 environmental isolates. In spite of the extensive genetic variability disclosed by RAPD, total genomic DNA RFLP and SSU rDNA RFLP techniques, these methods enabled us to group some isolates in well defined clusters of genetically more related organisms. Sequencing of SSU rDNA allowed inference of the phylogeny of our isolates with those present in the literature, which are distributed through 12 sequence types of this gene. Among the 17 keratitis isolates of our study, 16 presented SSU rDNA of type T4 (previously found to be strongly correlated to keratitis), and one was assigned to a new sequence type. Of the 4 isolates from ATCC whose sequences were previously undetermined, the two environmental isolates also constituted new sequence types, while the two keratitis isolates were assigned to type T4.

Orientador: Marcelo Menossi Teixeira, Andréa Akemi Hoshino / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T07:51:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mattos_RaphaeldeSouza_M.pdf: 5526068 bytes, checksum: 090cb9f141a5a7dd324df049c18bf9c1 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A cana-de-açúcar é uma das mais importantes espécies vegetais cultiváveis do mundo, sendo o Brasil o principal produtor. É uma fonte eficiente e de baixo custo para a obtenção de açúcar e etanol, que é considerado o mais promissor substituto do petróleo como fonte de energia a médio prazo, especialmente nos transportes. A seca é um dos principais estresses que reduzem a produtividade da cana e a produção de variedades tolerantes não só representa ganhos econômicos como contribui para a sustentabilidade dos canaviais. Embora a base genética da tolerância à seca ainda seja pouco conhecida, variedades desenvolvidas em programas de melhoramento tem apresentado progresso, apesar do ritmo ser mais lento que o desejado. Genômica funcional e desenvolvimento de marcadores colaboram aumentando a eficiência do melhoramento tradicional, mas ainda existem elementos do genoma que podem ser aproveitados de novas formas. Foram descobertos recentemente genes de função regulatória chamados microRNAs (miRNA) que também desempenham um papel na adaptação de plantas a diferentes estresses. Utilizando ESTs de cana-de-açúcar, sequenciamento de nova geração e microarranjos para avaliar a expressão de miRNAs sobre estresse hídrico foram descobertos novos miRNAs associados à seca e possíveis genes de miRNAs ligados à tolerância a este tipo de estresse / Abstract: Sugarcane (Saccharum spp.) is amongst the most relevant crops in the world and Brazil is the most prominent producer. It is an inexpensive and efficient source for commodities such as sugar and ethanol, the latter being increasingly considered the most promising immediate energy source substitute for oil, mainly in transportation. Apart from being very productive, it is largely affected by stress-related yield losses, notably from abiotic triggers. Drought stress is determinant for every crop field, and this is true for sugarcane as well. Although the molecular basis drought stress tolerance lacks further elucidation, newly developed cultivars have successfully reduced yield loss due to water shortage, albeit not at the desirable pace. Functional genomics and molecular markers development assist new cultivar selection programs by identifying and locating agronomically relevant alleles and QTL's, but there are other elements in the genome which can provide new ways to approach crop field improvement. The recently discovered microRNAs (miRNA) are regulatory genes found to have an important role in plants adaptation under different kinds of stresses. By using sugarcane ESTs, deep-sequencing and microarray technology to access stress induced miRNA expression, we have found novel sugarcane miRNA participating in the drought stress response and identified possible tolerance related miRNA genes / Mestrado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Zanoni Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T07:27:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baudet_Christian_M.pdf: 13612079 bytes, checksum: 648d18039dc13dcd5a2f422cc7863666 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O sequenciamento de ESTs (Expressed Sequence Tag) [2] e uma tecnica que trabalha com bibliotecas de cDNAs tendo como objetivo a obtençao de uma boa aproximaçao para o ?ndice genico, que e a listagem de genes existentes no genoma do organismo estudado. Antes da serem analisadas, as sequencias obtidas do sequenciamento dos ESTs devem ser processadas para eliminaçao de artefatos. Artefatos sao trechos que nao pertencem ao organismo ou que possuem baixa qualidade ou baixa complexidade. Trechos de vetores, adaptadores e caudas poli-A podem ser citados como exemplos de artefatos. A eliminaçao dos artefatos deve ser feita para que a an'alise das sequencias produzidas no projeto nao seja prejudicada por estes ?ru?dos?. Por exemplo, artefatos presentes em sequencias freq¨uentemente produzem erros em processos de clusterizaçao, pois eles podem determinar se sequencias serao unidas em um mesmo cluster ou separadas em clusters diferentes. Observando a importancia da realizaçao de um bom processo de limpeza das sequencias, o trabalho desenvolvido nesta dissertaçao teve como principal objetivo a obtençao de um conjunto eficiente de procedimentos de detecçao e remoçao de artefatos. Este conjunto foi produzido a partir de uma nova estrategia de deteçao de artefatos. Normalmente, cada projeto de seq¨uenciamento possui seu proprio conjunto de procedimentos dividido em varias etapas. Estas etapas sao, em geral, ligadas entre si e o resultado de uma pode influenciar o resultado de outra. A nossa estrategia visa a realizaçao destas etapas de forma totalmente independente. Alem da avaliaçao desta nova estrategia, o trabalho tambem realizou um estudo mais detalhado sobre dois tipos de artefatos: baixa qualidade e derrapagem. Para cada um deles, algoritmos foram propostos e validados atraves de testes com conjuntos de seq¨u?encias produzidas em projetos reais de sequenciamento. O conjunto final de procedimentos, baseado nos estudos desenvolvidos durante a escrita deste texto, foi testado com as sequencias do projeto SUCEST [100, 103, 113] e mostrou bons resultados. O clustering produzido com as sequencias processadas por nossos metodos apresentou melhores consistencia interna e externa e menores taxas de redundancia quando comparado ao clustering original do projeto / Abstract: Expressed Sequence Tag (EST) Sequencing [2] is one technique that works with cDNA libraries. It aims to achieve a good approximation for the gene index of an organism. Before analyzing the sequences obtained by sequencing ESTs, they must be processed for artifact removal. An artifact is a sequence that does not belong to the studied organism or that has low quality or low complexity. As example of artifacts, we have adapters, poly- A tails, vectors, etc. Artifacts removal must be performed because their presence can produce ?noises? in the sequencing project data analysis. For example, artifact can join two sequences in a same cluster inappropriately or separate them in two different clusters when they should be put together. Motivated by the sequence cleaning process importance, our main objective in this work was to develop an efficient set of procedures to detect and to remove sequence artifacts. Usually, each EST sequencing project has its own procedure set divided in many steps. These steps are, in general, linked and the result of one given step might influence the result of the next one. Our strategy was to perform each step independently assuring that any execution order of those steps would lead to the same result. Additionally to the new strategy evaluation, this work also studied detailedly two type of artifacts: low quality and slippage. For each one, algorithms were proposed and validated through tests with sequences of real sequencing projects. The final set of procedure, developed in this work, was evaluated using the sequences of the SUCEST project [100, 103, 113] and produced good results. The resulting clustering from our method has better external and internal consistency and lower redundacy rate than those produced by the SUCEST project clustering / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

A cana-de-açúcar (S. officinarum) é uma gramínea perene de grande importância na economia brasileira. Devido a isto, estudos relativos ao aprimoramento das condições de cultivo são de grande interesse, podendo ser uma destas bases um melhor conhecimento sobre as comunidades microbianas associadas à cana-de-açúcar. Sabe-se que a rizosfera é um ambiente de íntima interação entre as plantas e seus respectivos microbiomas, sendo esta relação intermediada pela exsudação radicular. Este estudo teve como objetivo realizar o cultivo de bactérias da rizosfera e do solo de cana-de-açúcar, sendo os isolados obtidos posteriormente caracterizados genética (BOX-PCR e sequenciamento parcial do gene 16S rRNA) e metabolicamente (BIOLOG®). Os resultados demonstraram que o número de bactérias cultiváveis na rizosfera é maior comparado ao solo, sendo que dentre os isolados destaca-se a maior afiliação taxonômica ao filo Proteobacteria (principalmente as classes γ-proteobacteria e β- proteobacteria). A análise de BOX-PCR mostrou uma grande diversidade genética, mesmo quando comparados isolados obtidos a partir do mesmo meio de cultivo, ou pertencentes ao mesmo grupo taxonômico. Em contrapartida, a análise de sequenciamento parcial do gene 16S rRNA mostrou que muitos isolados preservam grande similaridade do gene ribossomal analisado. A análise de perfil metabólico corroborou com os dados de BOX-PCR, onde isolados com afiliação taxonômica bastante correlata apresentaram capacidades distintas de utilizar as diversas fontes de carbono avaliadas. Por fim, esta diversidade metabólica se traduziu na obtenção de respostas distintas de isolados pertencentes aos mesmos gêneros bacterianos, isolados do solo ou da rizosfera, quando estes foram cultivados na presença de exsudatos radiculares. De maneira geral, este estudo demonstrou que as plantas de cana-de-açúcar podem influenciar o comportamento das comunidades bacterianas presentes no solo, e indicaram que existe uma grande diversificação dos organismos presentes na rizosfera, sendo a resposta a este ambiente diferenciada de forma independente da afiliação taxonômica dos isolados. / The sugarcane plant (S. officinarum) is a perennial gamineous with a great importance for the Brazilian economy. Due to this, studies related to the improvement of cultivation conditions are of great importance, indicating that one of these bases must contribute with the better knowledge about the microbial communities associated with sugarcane. It is known that the rhizosphere is an environment that hosts an intimate interaction between plants and their respective microbiomes, being it mediated by the roots exudates. This study aimed to cultivate bacterial isolates from soil and rhizosphere of sugarcane, followed by the genetic (BOX-PCR and partial sequencing of the 16S rRNA gene) and metabolic (BIOLOG®) characterization of them. Results demonstrated higher numbers of cultivable bacteria in rhizosphere when compared to soil samples, with the prevalent affiliation of the isolates to the phylum Proteobacteria (specially with the classes γ-proteobacteria and β- proteobacteria). The BOX-PCR results showed a great genetic diversity, even when isolates obtained in the same culture medium or affiliated to the same taxa are compared. In counterpart, the analysis of the 16S rRNA gene sequence indicated that several isolates preserve high similarities in the ribosomal gene. The metabolic profiling results corroborated with the BOX-PCR data, which isolates highly correlated in the taxonomical analyses presented distinct capacities to use the carbon sources that were tested. At the end, this metabolic diversity was evidenced by the distinct behavior of isolates belonging to the same genera, isolated from soils or rhizosphere samples as well, when cultivated in the presence of roots exudates. In general, this study demonstrated that sugarcane plants can influence the behavior of bacterial communities present in soils, and indicated a great diversification of organisms present in the rhizosphere being the response to this environment very particular, regardless of the taxonomical affiliation of the isolates.

Neste trabalho foram caracterizadas molecularmente e inferidas as relações filogenéticas de 14 isolados brasileiros de Acanthamoeba, provenientes de casos de ceratite, e 8 isolados da ATCC (4 de ceratite e 4 ambientais). Foram utilizados inicialmente os métodos de RAPD, RFLP de DNA genômico total e RFLP do SSU rDNA. Apesar de revelar a alta variabilidade genética em Acanthamoeba, estes métodos permitiram estabelecer grupos bem definidos de isolados mais similares geneticamente. O seqüenciamento do SSU rDNA permitiu a inferência da filogenia entre os isolados utilizados nesse estudo em relação àqueles presentes na literatura, que estão distribuídos em doze tipos de seqüência deste gene. Dentre os 17 isolados de ceratite presentes em nosso estudo, 16 apresentaram SSU rDNA tipo T4 (anteriormente já fortemente correlacionado à ceratite) e um deles constitui um novo tipo de seqüência. Dois dos 4 isolados ATCC (ambientais) cujas seqüências ainda não haviam sido determinadas também apresentaram novos tipos de SSU rDNA, enquanto outros 2 apresentaram o tipo T4. / In this work we performed the molecular phylogeny and characterization of 22 Acanthamoeba isolates, 14 Brazilian keratitis isolates and 8 from ATCC, 4 keratitis and 4 environmental isolates. In spite of the extensive genetic variability disclosed by RAPD, total genomic DNA RFLP and SSU rDNA RFLP techniques, these methods enabled us to group some isolates in well defined clusters of genetically more related organisms. Sequencing of SSU rDNA allowed inference of the phylogeny of our isolates with those present in the literature, which are distributed through 12 sequence types of this gene. Among the 17 keratitis isolates of our study, 16 presented SSU rDNA of type T4 (previously found to be strongly correlated to keratitis), and one was assigned to a new sequence type. Of the 4 isolates from ATCC whose sequences were previously undetermined, the two environmental isolates also constituted new sequence types, while the two keratitis isolates were assigned to type T4.

Odorantes são detectados por centenas de receptores olfatórios (ORs) que pertencem à superfamília dos receptores acoplados à proteína G. Estes receptores são expressos nos neurônios sensoriais olfatórios localizados na cavidade nasal. Cada neurônio sensorial olfatório expressa um único alelo de gene OR de uma grande família de genes OR. Este padrão característico da expressão de genes OR resulta na formação de um mapa olfatório espacial no bulbo olfatório, que é necessário para a discriminação de odorantes pelo sistema olfatório. Os mecanismos envolvidos nesta regulação ainda não são bem conhecidos. O DNA genômico em neurônios olfatórios é coberto com marcas repressivas de metilação de histonas, indicando que a regulação da estrutura da cromatina deve desempenhar um papel importante na regulação da expressão de genes OR. Trabalhos anteriores demonstraram que RNAs não codificadores (ncRNAs) estão envolvidos na deposição de marcas de histonas em determinados genes. No entanto, os ncRNAs expressos no epitélio olfatório ainda não são conhecidos. Neste trabalho, identificamos e catalogamos o repertório completo de ncRNAs anotados, incluindo os miRNAs, expressos no epitélio olfatório de camundongos recémnascidos e adultos. Muitos destes, apesar de já anotados como ncRNAs, ainda não foram descritos na literatura como expressos no MOE. Identificamos ao todo 1161 miRNAs e 295 lincRNAs expressos no epitélio olfatório, e pudemos verificar como os níveis de expressão destes RNAs variam durante o desenvolvimento. A partir deste repertório, selecionamos lincRNAs que são preferencialmente expressos no epitélio olfatório quando comparados a outros tecidos de camundongo. Dez destes lincRNAs foram selecionados para validação utilizando-se RT-PCR. Cinco lincRNAs foram validados e analisados quanto à sua expressão em diferentes tecidos. Nosso trabalho estabelece uma plataforma de dados que permitirá o estudo do papel desempenhado por ncRNAs no epitélio olfatório. Além disto, os nossos resultados mostram que a abordagem utilizada permite a identificação de novos lincRNAs que apresentam expressão restrita ou preferencial no epitélio olfatório, e que, portanto, devem apresentar uma função relevante para o olfato. / Odorants are detected by hundreds of odorant receptors (ORs) which belong to the superfamily of G protein-coupled receptors. These receptors are expressed in the olfactory sensory neurons of the nose. Each olfactory sensory neuron expresses one single OR gene allele from a large family of OR genes. This characteristic pattern of OR gene expression results in the formation of a spatial olfactory map in the olfactory bulb, which is required for odorant discrimination by the olfactory system. The mechanisms involved in this regulation are unknown. OR genomic DNA in olfactory neurons is covered with repressive histone methylation marks, indicating that the chromatin structure should play an important role in the regulation of OR gene expression. Previous studies suggest that noncoding RNAs (ncRNAs) are involved in the deposition of histone marks in certain genes. However, the ncRNAs expressed in the olfactory epithelium are completely unknown. In this work, we used RNA-seq to identify and catalogue the complete repertoire of ncRNAs, including miRNAs, expressed in the olfactory epithelium from newborn and adult mice. In this way, we were able to identify 1161 miRNAs and 295 lincRNAs and analyze how their levels of expression varies during development. Out of these repertoire, we selected lincRNAs that are preferentially expressed in the olfactory epithelium when compared to other mouse tissues. Ten out of these lincRNAs were selected for validation by using RTPCR, and five of them could be validated and further analyzed. Our work establishes a data platform which will enable the study of the role played by ncRNAs in the olfactory epithelium. In addition, our results show that our approach can be successfully used to identify ncRNAs that are restrictedly or preferentially expressed in the olfactory epithelium, and which therefore must be relevant for olfaction.

Fusarium oxysporum complex causes wilt disease in a wide variety of plants and are grouped into formae speciales based on their host range. Twenty-one isolates of the complex which represented F. oxysporum, f. sp. cubense, f. sp. lycopersici, f. sp. passiflorae, and f. sp. capsici were assessed for genetic diversity using RFLPs of the IGS region, RAPD-PCR, and DNA sequencing of ITS1- ITS2 and 5.8S rRNA gene. RAPD amplification with primer OPR5 generated 42 polymorphic bands and cluster analysis showed that the population is genetically heterogeneous. Comparison of the banding patterns both visually and by phenetic analysis suggests high level of genetic variation among the isolates and sub-divided them into six major groups. However, there was no correlation between RAPD-PCR banding pattern and f. spp. RFLPs produced by digestion with restriction endonucleases, BglI, SmaI, and SalI were used to further analyse the IGS region and identified several IGS haplotypes which did not differentiate among f. spp. Banding patterns and phenetic analysis generated do not showed clear separation among f. spp. and do not support separation based on host. DNA sequences of 5.8S rRNA gene and flanking intergenic transcribed spacers of several f. spp. from F. oxysporum were analyzed in order to detect molecular marker intraspecific for the f. spp. Primers ITS4/ITS5 showed good specificity for the species and yielded a unique fragment of approximately 550-570 bp. DNA bases determined in a Megabace1000 sequencer were further aligned and cladograms reconstructed with ClustalX (1.83) and Mega2 (2.1), respectively. ITS analysis grouped strains into several clusters based on NJ and UPGMA. The results suggested that the region could be used as a genetic marker to resolve relationships among f. spp. of F.oxysporum, however, it was too conserved for comparisons within a population of Foc. Overall, the ITS 2 was more variable than the ITS1 region and 5.8S rRNA gene was not parsimonicaly informative. Sequences of 18 isolates representing Fusarium oxysporum, including a human pathogenic one and another associated to trees, was chosen from GenBank and combined with our sequences. Phylogenetic reconstruction was not compatible with the separation of the species into f. spp. and agreed with previous reports of independent evolutionary origins within f. spp. Electronic diagnostic using Blastn could be used as a Bioinformatic tool identify Fusarium at genus level, only. Our results questioned the predicte value of the forma specialis naming system in the separation of different f. spp. in F.oxysporum complex and suggest the investigation of more reliable systems to identify the pathogen population. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / O complexo Fusarium oxysporum é responsável por murchas em uma variedade de plantas e seus representantes são agrupados em formae speciales, de acordo com a sua patogenicidade a hospedeiros específicos. A diversidade genética de 21 isolados do complexo, representados por F. oxysporum, f. sp. cubense, f. sp. lycopersici, f. sp. passiflorae e f. sp. capsici, foi avaliada utilizando RFLPs da região IGS, RAPD-PCR e sequenciamento de DNA da região ITS1-ITS2 e do gene 5,8S rRNA. Amplificação RAPD com o iniciador OPR5 gerou 42 bandas polimórficas e a análise de agrupamento demonstrou que a população é geneticamente heterogênea. Comparações dos perfis genéticos gerados pelas análises visual e fenética sugerem um alto nível de variação genética entre os isolados, que foram sub-divididos em seis grupos principais. Entretanto, não houve correlação entre os perfis de banda RAPD-PCR e f. spp. Análise dos RFLPs, produzidos pela digestão com enzimas de restrição, BglI, SmaI e SalI da região IGS, identificou vários haplotipos. Perfis de bandas e análise fenética geradas não mostraram separação clara entre as f. spp. e não dá suporte à separação baseada em hospedeiros. Seqüências de DNA do gene 5,8S rRNA e da região espaçadora ITS de diversas f. spp. de F. oxysporum foram analisadas visando a detecção de um marcador molecular intraespecífico para as f. spp. Os iniciadores ITS4/ITS5 mostraram alta especificidade para a espécie e geraram uma banda única de aproximadamente 550-570 pb. Bases de DNA foram determinadas em um seqüenciador MegaBace1000, alinhadas com o programa ClustalX (1.83) e geraram cladogramas a partir do programa Mega2 (2.1), utilizando os métodos NJ e UPGMA, que agrupou os isolados em vários grupos. Os resultados sugerem que a região, apesar de pouco variável, poderia ser utilizada como um marcador molecular para resolver relações entre f. spp. de F. oxysporum. Entretanto, ela foi altamente conservada para comparações dentro da população de Foc estudada. Em geral, a região ITS2 foi mais variável que a ITS1 e o gene 5,8S rRNA não foi parsimonicamente informativo. Seqüências de 18 isolados representando F.oxysporum, inclusive de um isolado patogênico a humanos e de outro associado a árvores, foram selecionadas do GenBank e combinadas com nossas seqüências. Reconstrução filogenética também não foi compatível com a separação de espécies em f. spp. e concorda com relatos anteriores de origens evolucionárias independentes dentro das f. spp. O diagnóstico eletrônico através da ferramenta de Bioinformática blastn identificou Fusarium em nível de gênero. Os resultados questionam o valor preditivo do sistema denominado forma specialis dentro do complexo F. oxysporum e sugere a investigação de sistemas mais confiáveis para identificação de populações do patógeno.

Orientadores: Marcelo Menossi Teixeira, Agustina Gentile / Texto em português e inglês / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T09:56:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_ThaisHelenaSilva_M.pdf: 2413589 bytes, checksum: 0f0b16ac6fde8a1d1ee40e823f25320a (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A cana-de-açúcar é uma das mais importantes espécies vegetais cultiváveis do mundo, sendo o Brasil o maior produtor. A seca é um dos principais estresses que reduzem a produtividade da cana-de-açúcar e a produção de variedades tolerantes não só representa ganhos econômicos como contribui para a sustentabilidade do setor de bioenergia. A base genética da tolerância à seca ainda é pouco conhecida. Uma nova forma de regulação mediada por micro RNAs (miRNA) foi recentemente descrita como um componente importante e decisivo no desenvolvimento vegetal e na modulação da resistência aos mais diversos estresses. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi identificar miRNAs expressos durante o estresse hídrico e correlacioná-los com a tolerância à seca em cana-de-açúcar. Para tal foram avaliados os perfis de expressão de miRNAs em dois cultivares de cana contrastantes quanto à tolerância à seca, mantidos em condições de irrigação normal, sob déficit hídrico (dois e quatro dias de estresse) e após recuperação por irrigação. Os dados foram obtidos através do sequenciamento de bibliotecas de miRNAs e a confirmação foi realizada por qRT-PCR. A comparação dos microtranscritomas dos cultivares RB867515 (mais tolerante à seca) e RB855536 (mais sensível à seca) permitiu a identificação de 7 miRNAs diferencialmente expressos em resposta à seca. Cinco miRNAs tiveram sua expressão confirmada através de ensaios de RT-qPCR. Também foram preditos, através de análises in silico, precursores e alvos para esses miRNAs. Aparentemente, muitos desses alvos desempenham papéis diversos na tolerância à seca. Esses resultados contribuíram para a descoberta de novos miRNAs em cana-de-açúcar e forneceram maior entendimento sobre a complexa rede de regulação gênica envolvida na resposta ao estresse hídrico / Abstract: Drought stress is a major abiotic stress factor that reduces significantly sugarcane yields. Sugarcane (Saccharum spp.) is one of the most important crop plants in the world and the molecular processes that mediate plant response to water stress are barely known. Although several microRNA mediating post-transcriptional regulation during water stress were described in other species, the role of the sugarcane microtranscriptome during drought stress is not known so far. The objective of this work was to identify miRNAs differentially expressed under drought stress and to correlate this expression with the tolerance of two cultivars contrasting for drought tolerance. The sugarcane cultivars RB867515 (higher drought tolerance) and RB855536 (lower drought tolerance) were cultivated in greenhouse for three months and then submitted to drought for 2 and 4 days. By using small RNA deep-sequencing we were able to identify 18 conserved miRNAs families, of which 12 families represent new sugarcane miRNA families. From the total miRNAs identified, 7 were differentially expressed under drought. Six of those were differentially expressed in two days and 5 miRNAs in four days of stress. Five miRNAs had their expression validated by RT-qPCR. The precursors and targets of the differentially expressed miRNAs were predicted using an in silico approach. Many of those targets probably play important roles in drought tolerance. These findings contribute significantly to increase the number of identified miRNAs in sugarcane and also to uncover the complex regulation network that is activated by drought stress / Mestrado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Mestre em Genética e Biologia Molecular

[pt] O seqüenciamento por hibridação é uma alternativa interessante para a tarefa de seqüenciamento de DNA. Este método ainda está sendo aperfeiçoado e pode superar as técnicas utilizadas em termos de tempo e custo. Uma etapa crucial do método consiste em resolver um problema combinatório que pode ser formulado como um caso especial do problema do caixeiro viajante com coleta de prêmios. Neste trabalho, propõe-se uma nova heurística construtiva multi-partida para resolver este problema. Uma estratégia de aprendizado baseada em uma memória adaptativa e um procedimento de construção de vocabulário são utilizados para melhorar o desempenho da heurística multi-partida. A memória adaptativa é utilizada para intensificar as construções de novas soluções com os elementos que aparecem com uma freqüência maior nas melhores soluções encontradas anteriormente pela heurística multi-partida. O procedimento de construção de vocabulário consiste em construir novas soluções através da combinação de partes comuns a boas soluções. Testes computacionais mostraram que estas duas estratégias aumentam significativamente o desempenho da heurística multi-partida e são particularmente indicadas para problemas de escalonamento nos quais as melhores soluções são na maioria dos casos formadas por blocos de elementos que aparecem juntos com muita freqüência. A heurística proposta supera os resultados dos melhores algoritmos encontrados na literatura, tanto em termos da qualidade das soluções encontradas, como do tempo de computação. / [en] Sequencing by hybridization is an attractive alternative for DNA sequencing. This novel method can be less time and cost consuming than the techniques applied nowadays. A very important step of this method is to solve a combinatorial problem formulated as a special case of the prize-collecting traveling salesman problem. In this work, we propose a new multistart construtive heuristic to solve this problem. A learning strategy based on adaptive memory and a vocabulary building procedure are used to improve the performance of the multistart heuristic. The adaptive memory is used to intensify the construction of new solutions with the elements that appear frequently in the best solutions previously found by the multistart heuristic. The objective of the vocabulary building procedure is to construct new solutions combining parts of good solutions. Computational experiments have shown that these two methods significantly improves the performance of the multistart heuristic and are particularly suitable for scheduling problems whose best solutions are in most cases built by blocks of elements that appear together very often. The proposed heuristic obtains systematically better solutions and is less time consuming than the best algorithms found in the literature.