A tecnologia de sequenciamento de nova geração (next-generation sequencing – NGS) e suas aplicações tem sido cada vez mais utilizada na prática médica para elucidar a base molecular de doenças Mendelianas. Embora seja uma poderosa ferramenta de pesquisa, ainda existe uma importante transição quanto à análise dos dados entre as tecnologias tradicionais de sequenciamento e o NGS. A primeira parte deste trabalho aborda aspectos analíticos envolvidos nesta mudança, com foco na plataforma Ion Torrent Personal Genome Machine. Esta é uma plataforma amplamente utilizada para sequenciar painéis de genes, já que esta aplicação requer menor rendimento de dados. Este trabalho demonstra indicadores adequados para avaliar a qualidade de corridas de sequenciamento e também uma estratégia baseada em valores de profundidade de cobertura para avaliar a performance de amplicons em diferentes cenários. Por outro lado, o NGS permitiu a realização de estudos populacionais em larga escala que estão mudando nossa compreensão sobre as variações genéticas humanas. Um desses exemplos são as mutações até então chamadas de silenciosas, que estão sendo implicadas como causadoras de doenças humanas. A segunda parte deste trabalho investiga a patogenicidade de polimorfismos de núcleotídeo único sinônimos (synonymous single nucleotide polymorphisms – sSNP) baseado em dados públicos obtidos do Exome Aggregation Consortium (ExAC) (exac.broadinstitute.org/) utilizando o software Silent Variant Analysis (SilVA) (compbio.cs.toronto.edu/silva/) e outros recursos para reunir informações adicionais sobre consequências funcionais visando fornecer um panorama dos efeitos patogênicos de sSNP em mais de 60.000 exomas humanos. Nós demonstramos que de 1,691,045 variantes sinônimas, um total de 26,034 foram classificadas como patogênicas pelo SilVA, com frequência alélica menor que 0,05. Análises funcionais in silico revelaram que as variantes sinônimas patogênicas estão envolvidas em processos biológicos importantes, como regulação celular, metabolismo e transporte. Ao expor um cenário de variações sinônimas patogênicas em exomas humanos, nós concluímos que filtrar sSNP em workflows de priorização é razoável, no entanto em situações específicas os sSNP podem ser considerados. Pesquisas futuras neste campo poderão fornecer uma imagem clara do papel de tais variações em doenças genéticas. / Next-generation sequencing (NGS) technologies and its applications are increasingly used in medicine to elucidate the molecular basis of Mendelian diseases. Although it is a powerful research tool, there is still an important transition regarding data analysis between traditional sequencing techniques and NGS. The first part of this work addresses analytical aspects involved on this switch-over, focusing on the Ion Torrent Personal Genome Machine platform. This is a widely used platform for sequencing gene panels, as this application demands lower throughput of data. We present indicators suitable to evaluate quality of sequencing runs and also a strategy based on depth of coverage values to evaluate amplicon performance on different scenarios. On the other hand, NGS enabled large-scale population studies that are changing our understanding about human genetic variations. One of these examples are the so-called silent mutations, that are being implied as causative of human diseases. The second part of this work investigates the pathogenicity of synonymous single nucleotide polymorphisms (sSNP) based on public data obtained from the Exome Aggregation Consortium (ExAC) (exac.broadinstitute.org/) using the software Silent Variant Analysis (SilVA) (compbio.cs.toronto.edu/silva/) and other sources to gather additional information about affected protein domains, mRNA folding and functional consequences aiming to provide a landscape of harmfulness of sSNP on more than 60,000 human exomes. We show that from 1,691,045 synonymous variants a total of 26,034 were classified as pathogenic and by SilVA, with allele frequency lower than 0.05. In silico functional analysis revealed that pathogenic synonymous variants found are involved in important biological process, such as cellular regulation, metabolism and transport. By exposing a scenario of pathogenic synonymous variants on human exomes we conclude that filtering out sSNP on prioritization workflows is reasonable, although in some specific cases sSNP should be considered. Future research on this field will provide a clear picture of such variations on genetic diseases.

A tecnologia de sequenciamento de nova geração (next-generation sequencing – NGS) e suas aplicações tem sido cada vez mais utilizada na prática médica para elucidar a base molecular de doenças Mendelianas. Embora seja uma poderosa ferramenta de pesquisa, ainda existe uma importante transição quanto à análise dos dados entre as tecnologias tradicionais de sequenciamento e o NGS. A primeira parte deste trabalho aborda aspectos analíticos envolvidos nesta mudança, com foco na plataforma Ion Torrent Personal Genome Machine. Esta é uma plataforma amplamente utilizada para sequenciar painéis de genes, já que esta aplicação requer menor rendimento de dados. Este trabalho demonstra indicadores adequados para avaliar a qualidade de corridas de sequenciamento e também uma estratégia baseada em valores de profundidade de cobertura para avaliar a performance de amplicons em diferentes cenários. Por outro lado, o NGS permitiu a realização de estudos populacionais em larga escala que estão mudando nossa compreensão sobre as variações genéticas humanas. Um desses exemplos são as mutações até então chamadas de silenciosas, que estão sendo implicadas como causadoras de doenças humanas. A segunda parte deste trabalho investiga a patogenicidade de polimorfismos de núcleotídeo único sinônimos (synonymous single nucleotide polymorphisms – sSNP) baseado em dados públicos obtidos do Exome Aggregation Consortium (ExAC) (exac.broadinstitute.org/) utilizando o software Silent Variant Analysis (SilVA) (compbio.cs.toronto.edu/silva/) e outros recursos para reunir informações adicionais sobre consequências funcionais visando fornecer um panorama dos efeitos patogênicos de sSNP em mais de 60.000 exomas humanos. Nós demonstramos que de 1,691,045 variantes sinônimas, um total de 26,034 foram classificadas como patogênicas pelo SilVA, com frequência alélica menor que 0,05. Análises funcionais in silico revelaram que as variantes sinônimas patogênicas estão envolvidas em processos biológicos importantes, como regulação celular, metabolismo e transporte. Ao expor um cenário de variações sinônimas patogênicas em exomas humanos, nós concluímos que filtrar sSNP em workflows de priorização é razoável, no entanto em situações específicas os sSNP podem ser considerados. Pesquisas futuras neste campo poderão fornecer uma imagem clara do papel de tais variações em doenças genéticas. / Next-generation sequencing (NGS) technologies and its applications are increasingly used in medicine to elucidate the molecular basis of Mendelian diseases. Although it is a powerful research tool, there is still an important transition regarding data analysis between traditional sequencing techniques and NGS. The first part of this work addresses analytical aspects involved on this switch-over, focusing on the Ion Torrent Personal Genome Machine platform. This is a widely used platform for sequencing gene panels, as this application demands lower throughput of data. We present indicators suitable to evaluate quality of sequencing runs and also a strategy based on depth of coverage values to evaluate amplicon performance on different scenarios. On the other hand, NGS enabled large-scale population studies that are changing our understanding about human genetic variations. One of these examples are the so-called silent mutations, that are being implied as causative of human diseases. The second part of this work investigates the pathogenicity of synonymous single nucleotide polymorphisms (sSNP) based on public data obtained from the Exome Aggregation Consortium (ExAC) (exac.broadinstitute.org/) using the software Silent Variant Analysis (SilVA) (compbio.cs.toronto.edu/silva/) and other sources to gather additional information about affected protein domains, mRNA folding and functional consequences aiming to provide a landscape of harmfulness of sSNP on more than 60,000 human exomes. We show that from 1,691,045 synonymous variants a total of 26,034 were classified as pathogenic and by SilVA, with allele frequency lower than 0.05. In silico functional analysis revealed that pathogenic synonymous variants found are involved in important biological process, such as cellular regulation, metabolism and transport. By exposing a scenario of pathogenic synonymous variants on human exomes we conclude that filtering out sSNP on prioritization workflows is reasonable, although in some specific cases sSNP should be considered. Future research on this field will provide a clear picture of such variations on genetic diseases.

A tuberculose é uma doença infectocontagiosa causada por bactérias do complexo Mycobacterium tuberculosis (MTBC) que afeta humanos e/ou animais. Membros desse complexo evoluíram clonalmente e possuem grande similaridade genômica, diferenciando-se por polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e regiões de diferença (RDs). Dentre os patógenos da tuberculose em animais, Mycobacterium bovis, causador da tuberculose bovina, é o membro do MTBC de maior importância global. Desta maneira, o presente estudo tem por objetivo o sequenciamento, a anotação e a análise da estirpe brasileira SP38 de M. bovis, seguido da genômica comparativa desse com outros genomas de M. bovis depositados no GenBank. Mycobacterium bovis SP38 apresenta um genoma tradicional de micobactéria tuberculosa, sendo esse único, circular com 4.347.646 pb, alto conteúdo de GC (65,6%) e 4.216 genes, incluindo 154 pseudogenes, 3 genes de rRNA (RNA ribossomal), 45 de tRNA (RNA transportador), 2 de ncRNA (RNA não codificante), 1 tmRNA (RNA transferência-mensageiro) e 4.011 sequências de DNA codificante (CDSs) (NZ_CP015773.1). Dentre as CDSs, a maioria (2.805 - 69,93%) foi anotado com função e 1.206 (30,07%) como hipotéticos. Para a genômica comparativa, os 31 genomas completos ou em drafts de M. bovis depositados no GenBank, 32 genomas de Mycobacterium bovis BCG e 23 genomas de Mycobacterium tuberculosis foram selecionados. Análises in silico dos padrões de RD resultaram na exclusão de três genomas anotados equivocadamente como M. bovis virulentos. A análise de genes ortólogos sugere que M. bovis está sob processo de decay genômico. A quantificação de sítios polimórficos indica uma maior variabilidade genética em números totais (8.335 em M. tuberculosis, 3.448 em M. bovis virulentos, e 1.088 em M. bovis BCGs) e comparações par-a-par (p ≤0,05) de M. tuberculosis em relação a M. bovis virulentos e BCGs, indicando uma maior pressão evolutiva sob M. tuberculosis, contrastando com o fato de que M. bovis é capaz de infectar um maior número de espécies hospedeiras que M. tuberculosis. A maioria desses sítios polimórficos estão localizados em CDSs hipotéticos (31,7% - 51,3%), sendo associados a família gênica PE/PPE, e apresentam uma proporção de mutações não sinônimas crescentes pela ordem M. bovis BCG, M. bovis virulentos e M. tuberculosis (48,90%, 51,92% e 59,52%, respectivamente). Essa menor proporção de mutações não sinônimas e a categorização funcional dissimilar entre CDSs contendo sítios polimórficos, indica que M. bovis BCG está sujeito a diferentes pressões seletivas quando comparado a M. bovis virulentos e M. tuberculosis. Por fim, a análise filogenética baseada em sítios polimórficos indica agrupamentos filogenéticos de M. bovis suportados pela classificação dos Complexos Clonais (CCs) e não por hospedeiros de origem dos isolados, confirmando que sítios polimórficos podem ser utilizados para classificação filogenética de linhagens genéticas desta espécie bacteriana. Além do mais, 2/28 (7,14%) genomas de M. bovis não puderam ser classificados nos CCs atualmente descritos, sugerindo a existência de complexos ainda não determinados. Este estudo representa o primeiro genoma de uma estirpe nacional de M. bovis a ser completamente sequenciado e a primeira análise de genômica comparativa de genomas desta espécie bacteriana. / Tuberculosis is an infectious disease caused by bacteria of the Mycobacterium tuberculosisComplex (MTBC) that affects human beings and/or animals. Members of this complex clonally evolved and have high genomic similarity, differentiated by single nucleotide polymorphisms (SNPs) and regions of difference (RDs). Among the animal tuberculosis pathogens, Mycobacterium bovis, the causative agent of bovine tuberculosis, is the MTBC member of greatest global importance. Therefore, the aim of the present study is to sequence, assemble and annotate the genome of the Brazilian strain SP38 of M. bovis, followed by the comparative genomics with other M. bovis genomes available in GenBank. Mycobacterium bovis SP38 has a traditional mycobacteria genome. It has a single and circular chromosome with 4,347,646 bp, high GC content (65.6%), and 4,216 genes, including 154 pseudogenes, 3 rRNA genes (ribosomal RNA), 45 tRNA (transfer RNA), 2 ncRNA (non-coding RNA), 1 tmRNA (transfer-messenger RNA), and 4,011 coding DNA sequences (CDSs) (NZ_CP015773.1). The majority of CDSs (2,805 - 69,93%) was annotated with function and 1,206 (30,07%) are hypothetical. For the comparative genomics analyses, the 31 genomes (complete and drafts) of M. bovis available in GenBank, 32 Mycobacterium bovis BCG and, 23 of Mycobacterium tuberculosis were chosen. In silico analysis of the RDs patterns resulted in the exclusion of three genomes, mistakenly annotated as virulent M. bovis. Orthologous gene analysis suggests that strains of M. bovis are under genomic decay. The quantification of polymorphic sites indicates the greater variability in absolute numbers (8,335 in M. tuberculosis, 3,448 in virulent M. bovis, and 1,088 in M. bovis BCG) and in pairwise comparisons (p≤0,05) of M. tuberculosis compared to virulent M. bovis and M. bovis BCG, suggesting that M. tuberculosis is under high evolutionary pressure. This is in contrast to the fact that M. bovis is capable of infecting a higher number of host species than M. tuberculosis. Most of these polymorphic sites are located in hypothetical CDSs (31.7% - 52.3%), being associated with PE/PPE family, and demonstrating a nonsynonymous mutations proportion of the following increasing order: M. bovis BCG, virulent M. bovis and M. tuberculosis (48.90%, 51.92% and 59.52%, respectively). This lower proportion of nonsynonymous mutations and the dissimilar functional categorization of CDSs with polymorphic sites indicates that M. bovis BCG is subjected to different selective pressure when compared to virulent M. bovis and M. tuberculosis. Finally, the phylogenetic analysis based on polymorphic sites indicates that the phylogenetic grouping of M. bovis is supported by Clonal Complexes (CCs), and not by the host of M. bovis isolates, confirming that polymorphic sites can be used for phylogenetic classification of genetic lineages of this bacterial species. Furthermore, 2/28 (7.14%) genomes of M. bovis could not be classified in the currently described CCs, suggesting the existence of complexes yet to be determined. This study represents the first genome of a Brazilian strain of M. bovis to be completely sequenced and the first comparative genomic analysis of the genomes of this bacterial species.

A tuberculose é uma doença infectocontagiosa causada por bactérias do complexo Mycobacterium tuberculosis (MTBC) que afeta humanos e/ou animais. Membros desse complexo evoluíram clonalmente e possuem grande similaridade genômica, diferenciando-se por polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e regiões de diferença (RDs). Dentre os patógenos da tuberculose em animais, Mycobacterium bovis, causador da tuberculose bovina, é o membro do MTBC de maior importância global. Desta maneira, o presente estudo tem por objetivo o sequenciamento, a anotação e a análise da estirpe brasileira SP38 de M. bovis, seguido da genômica comparativa desse com outros genomas de M. bovis depositados no GenBank. Mycobacterium bovis SP38 apresenta um genoma tradicional de micobactéria tuberculosa, sendo esse único, circular com 4.347.646 pb, alto conteúdo de GC (65,6%) e 4.216 genes, incluindo 154 pseudogenes, 3 genes de rRNA (RNA ribossomal), 45 de tRNA (RNA transportador), 2 de ncRNA (RNA não codificante), 1 tmRNA (RNA transferência-mensageiro) e 4.011 sequências de DNA codificante (CDSs) (NZ_CP015773.1). Dentre as CDSs, a maioria (2.805 - 69,93%) foi anotado com função e 1.206 (30,07%) como hipotéticos. Para a genômica comparativa, os 31 genomas completos ou em drafts de M. bovis depositados no GenBank, 32 genomas de Mycobacterium bovis BCG e 23 genomas de Mycobacterium tuberculosis foram selecionados. Análises in silico dos padrões de RD resultaram na exclusão de três genomas anotados equivocadamente como M. bovis virulentos. A análise de genes ortólogos sugere que M. bovis está sob processo de decay genômico. A quantificação de sítios polimórficos indica uma maior variabilidade genética em números totais (8.335 em M. tuberculosis, 3.448 em M. bovis virulentos, e 1.088 em M. bovis BCGs) e comparações par-a-par (p ≤0,05) de M. tuberculosis em relação a M. bovis virulentos e BCGs, indicando uma maior pressão evolutiva sob M. tuberculosis, contrastando com o fato de que M. bovis é capaz de infectar um maior número de espécies hospedeiras que M. tuberculosis. A maioria desses sítios polimórficos estão localizados em CDSs hipotéticos (31,7% - 51,3%), sendo associados a família gênica PE/PPE, e apresentam uma proporção de mutações não sinônimas crescentes pela ordem M. bovis BCG, M. bovis virulentos e M. tuberculosis (48,90%, 51,92% e 59,52%, respectivamente). Essa menor proporção de mutações não sinônimas e a categorização funcional dissimilar entre CDSs contendo sítios polimórficos, indica que M. bovis BCG está sujeito a diferentes pressões seletivas quando comparado a M. bovis virulentos e M. tuberculosis. Por fim, a análise filogenética baseada em sítios polimórficos indica agrupamentos filogenéticos de M. bovis suportados pela classificação dos Complexos Clonais (CCs) e não por hospedeiros de origem dos isolados, confirmando que sítios polimórficos podem ser utilizados para classificação filogenética de linhagens genéticas desta espécie bacteriana. Além do mais, 2/28 (7,14%) genomas de M. bovis não puderam ser classificados nos CCs atualmente descritos, sugerindo a existência de complexos ainda não determinados. Este estudo representa o primeiro genoma de uma estirpe nacional de M. bovis a ser completamente sequenciado e a primeira análise de genômica comparativa de genomas desta espécie bacteriana. / Tuberculosis is an infectious disease caused by bacteria of the Mycobacterium tuberculosisComplex (MTBC) that affects human beings and/or animals. Members of this complex clonally evolved and have high genomic similarity, differentiated by single nucleotide polymorphisms (SNPs) and regions of difference (RDs). Among the animal tuberculosis pathogens, Mycobacterium bovis, the causative agent of bovine tuberculosis, is the MTBC member of greatest global importance. Therefore, the aim of the present study is to sequence, assemble and annotate the genome of the Brazilian strain SP38 of M. bovis, followed by the comparative genomics with other M. bovis genomes available in GenBank. Mycobacterium bovis SP38 has a traditional mycobacteria genome. It has a single and circular chromosome with 4,347,646 bp, high GC content (65.6%), and 4,216 genes, including 154 pseudogenes, 3 rRNA genes (ribosomal RNA), 45 tRNA (transfer RNA), 2 ncRNA (non-coding RNA), 1 tmRNA (transfer-messenger RNA), and 4,011 coding DNA sequences (CDSs) (NZ_CP015773.1). The majority of CDSs (2,805 - 69,93%) was annotated with function and 1,206 (30,07%) are hypothetical. For the comparative genomics analyses, the 31 genomes (complete and drafts) of M. bovis available in GenBank, 32 Mycobacterium bovis BCG and, 23 of Mycobacterium tuberculosis were chosen. In silico analysis of the RDs patterns resulted in the exclusion of three genomes, mistakenly annotated as virulent M. bovis. Orthologous gene analysis suggests that strains of M. bovis are under genomic decay. The quantification of polymorphic sites indicates the greater variability in absolute numbers (8,335 in M. tuberculosis, 3,448 in virulent M. bovis, and 1,088 in M. bovis BCG) and in pairwise comparisons (p≤0,05) of M. tuberculosis compared to virulent M. bovis and M. bovis BCG, suggesting that M. tuberculosis is under high evolutionary pressure. This is in contrast to the fact that M. bovis is capable of infecting a higher number of host species than M. tuberculosis. Most of these polymorphic sites are located in hypothetical CDSs (31.7% - 52.3%), being associated with PE/PPE family, and demonstrating a nonsynonymous mutations proportion of the following increasing order: M. bovis BCG, virulent M. bovis and M. tuberculosis (48.90%, 51.92% and 59.52%, respectively). This lower proportion of nonsynonymous mutations and the dissimilar functional categorization of CDSs with polymorphic sites indicates that M. bovis BCG is subjected to different selective pressure when compared to virulent M. bovis and M. tuberculosis. Finally, the phylogenetic analysis based on polymorphic sites indicates that the phylogenetic grouping of M. bovis is supported by Clonal Complexes (CCs), and not by the host of M. bovis isolates, confirming that polymorphic sites can be used for phylogenetic classification of genetic lineages of this bacterial species. Furthermore, 2/28 (7.14%) genomes of M. bovis could not be classified in the currently described CCs, suggesting the existence of complexes yet to be determined. This study represents the first genome of a Brazilian strain of M. bovis to be completely sequenced and the first comparative genomic analysis of the genomes of this bacterial species.

O objetivo deste trabalho foi investigar a presença de bactérias produtoras de β-lactamases adquiridas na microbiota Gram-negativa comensal de humanos e animais domésticos em uma comunidade remota na região da Floresta Amazônica. De março a julho de 2013 foram coletadas amostras de fezes de indivíduos atendidos e funcionários de um centro assistencial em saúde restrito a comunidades indígenas e de swab retal de animais de companhia da comunidade. Nas amostras de humanos foram detectados isolados de Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes, Enterobacter kobei e Morganella morganii, carregando os genes blaTEM-1, blaCTX-M-15, blaCTX-M-14, blaCTX-M-8 e blaGES-5. Nas amostras de animais foram detectados apenas isolados de E. coli carregando os genes blaTEM-1, blaCTX-M-14, blaCTX-M-2 e blaCTX-M-8. Foi observada a relação clonal entre isolados de E. coli de origem humana e de origem animal. Estes resultados demonstram a disseminação de um problema endêmico em áreas urbanas para uma comunidade, em teoria, com baixa exposição a antibacterianos. / The aim of this study was to investigate the presence of acquired β-lactamase in the commensal Gram-negative microbiota of humans and domestic animals of a remote community in the Amazon Forest region. From March to July 2013 stool samples were collected from individuals attended in a health care center restricted to indigenous communities and from the local staff, and rectal swab samples were collected from companion animals in the community. In the human samples were detected Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes, Enterobacter kobei and Morganella morganii isolates harboring blaTEM-1, blaCTX-M-15, blaCTX-M-14, blaCTX-M-8 e blaGES-5 genes. In the animal samples only E. coli strains harboring blaTEM-1, blaCTX-M-14, blaCTX-M-2 and blaCTX-M-8 were detected. The clonal relatedness between E. coli strains from human and animal samples was observed. These results demonstrate the dissemination of an urban endemic problem to a community, in theory, with low antimicrobial exposure.

Salmonella spp. é reconhecida como uma das bactérias que mais causam doenças de origem alimentar no mundo. Dentre as diversas sorovariedades de Salmonella, a Typhimurium é uma das sorovariedades de maior ocorrência no mundo. Várias metodologias de tipagem fenotípicas e genotípicas foram desenvolvidas com o intuito de se delinear a epidemiologia e diversidade genotípica de Salmonella Typhimurium. Entretanto, a tipagem fenotípica é muitas vezes limitada por sua baixa capacidade de diferenciação de subtipos pertencentes a uma mesma sorovariedade de Salmonella, um problema minimizado pelos métodos genotípicos. No Brasil, foram realizados poucos estudos que genotiparam linhagens de S. Typhimurium. Os objetivos deste estudo foram caracterizar linhagens de S. Typhimurium isoladas de humanos, alimentos, animais e ambiente do animal no Brasil quanto ao seu potencial patogênico, perfil de resistência a antimicrobianos e diversidade genotípica. Foram estudadas 119 linhagens de S. Typhimurium, isoladas de material clínico de humanos (43), alimentos diversos (49), material clínico de suínos (22) e do ambiente de suínos (5), entre 1983 e 2013, provenientes de várias Estados do Brasil. A presença de 12 genes de virulência foi pesquisada por PCR. O perfil de resistência a 13 antimicrobianos foi realizado pelo método de discodifusão. A tipagem molecular foi realizada por Pulsed-field gel electrophoresis (PFGE), Enterobacterial repetitive intergenic consensus PCR (ERIC-PCR), Multiple-locus variablenumber tandem-repeats analysis (MLVA), Clustered regularly interspaced short palindromic repeats - Multi-virulence locus sequence typing (CRISPR-MVLST), Multilocus sequence typing (MLST) e sequenciamento do genoma completo para 92 linhagens de S. Typhimurium isoladas de humanos (43) e alimentos (46). As metodologias PFGE, ERIC-PCR e MLVA foram realizadas para 70 linhagens de S. Typhimurium isoladas de humanos (43), animais (22) e ambiente do animal (5). Todas as 119 linhagens apresentaram os genes sipA, flgK, flgL e invA. O gene sipD e o gene sopE2 foram encontrados em 118 (99,2%) linhagens. O gene fljB foi encontrado em 117 (98,3%) linhagens. O gene sopD foi presente em 114 (95,8%) linhagens, o gene sopB em 111 (93,3%) linhagens, o gene ssaR em 102 (85,7%) linhagens, o gene sifA em 86 (72,3%) linhagens e 45 (37,8%) linhagens apresentaram o gene plasmidial spvB. De um total de 119 linhagens, 64 (62,2%) linhagens foram resistentes a pelo menos um dos 13 antimicrobianos testados, sendo que 36 (30,3%) linhagens foram multi-droga resistentes (MDR). Na comparação dos isolados de humanos e alimentos, as linhagens isoladas de humanos antes de meados 1990, ficaram alocadas nos grupos PFGE-A, PFGE-B1, PFGE-B2, ERIC-A, ERIC-B, MLVA-A, MLVA-B1, MLVA-B2 e G1, G2, H para CRISPRMVLST. As linhagens isoladas de humanos após esse período ficaram alocadas nos grupos PFGE-B1, ERIC-A, MLVA-B1, MLVA-B2 e G2. As linhagens isoladas de alimentos ficaram alocadas nos grupos PFGE-A, PFGE-B1, ERIC-A, ERIC-B, MLVA-A, MLVA-B1, MLVAB2, G1 e G2. Por MLST, do total de 92 linhagens isoladas de humanos e alimentos, 77 linhagens foram tipadas como ST19. Pelo sequenciamento do genoma completo, as linhagens isoladas de alimentos e humanos ficaram alocadas no grupos I e J independente das datas de isolamento. Na comparação dos isolados de humanos e animais, as linhagens das duas origens ficaram alocadas nos grupos PFGE-D1, PFGE-D2, ERIC-C1, MLVA-C1 e MLVA-D. ii Conclui-se que a grande prevalência de genes de virulência nas linhagens de S. Typhimurium estudadas reforça o potencial das mesmas causarem doenças em humanos, bem como, os riscos de sua presença em alimentos, animais para consumo humano e ambiente. A ocorrência de S. Typhimurium multi-droga resistentes isoladas de alimentos diversos e de suínos para consumo é um alerta para o possível risco de humanos ingerirem alimentos contaminados por tais linhagens. Em conjunto os resultados de PFGE, ERIC-PCR, MLVA, CRISPR-MVLST sugerem que as linhagens de S. Typhimurium isoladas de humanos eram geneticamente mais diversificadas antes de meados de 1990, o que pode sugerir a seleção de um subtipo de S. Typhimurium mais adaptado, depois que Salmonella Enteritidis tornou-se a sorovariedade de maior ocorrência no Brasil após esse período. Com relação às linhagens isoladas de alimentos, os resultados de PFGE, ERIC-PCR, MLVA e CRISPR-MVLST sugerem que durante o período estudado houve a circulação de mais de um subtipo no país. Os resultados de MLST sugerem que tais linhagens tenham uma origem filogenética comum. Os resultados do sequenciamento do genoma completo sugerem que houve a circulação de mais de um subtipo de S. Typhimurium no país, com relação às linhagens de humanos e alimentos. Também alerta para o possível risco de linhagens MDR isoladas de alimentos contaminarem humanos e/ou disseminarem genes de resistência a antibióticos para linhagens de origem clínica e não clínica. Na comparação dos isolados de humanos e animais, os resultados de PFGE, ERICPCR e MLVA sugerem que algumas linhagens isoladas de suínos e humanos podem descender de um subtipo comum. Ademais, as linhagens MDR isoladas de suínos e do ambiente de suínos alertam para o possível risco de porcos usados para consumo contaminarem humanos, o ambiente e outros porcos. / Salmonella spp. is recognized as one of the most involved bacteria that cause food-borne diseases in the world. Among the various serovars of Salmonella, Typhimurium is one of the most frequent serovars worldwide. Several phenotypic and genotypic typing methods have been developed in order to delineate the epidemiology and genotypic diversity of Salmonella Typhimurium. However, phenotypic typing is often limited by its low capacity to differentiate subtypes belonging to the same serovar of Salmonella, a problem minimized by genotypic methods. In Brazil, few studies have been conducted that genotyped S. Typhimurium strains. The aims of this study were to characterize S. Typhimurium strains isolated from humans, food, animals and animal\'s environment in Brazil regarding its pathogenic potential, antimicrobial resistance and genotypic diversity. We studied 119 S. Typhimurium strains isolated from human clinical material (43), different foods (49), clinical material from pigs (22) and pigs environment (5), between 1983 and 2013 from various States of Brazil. The presence of 12 virulence genes was investigated by PCR. The resistance profile against 13 antimicrobial was performed by the disk diffusion method. Molecular typing was performed by Pulsed-field gel electrophoresis (PFGE), Enterobacterial repetitive intergenic consensus PCR (ERIC-PCR), Multiple-locus variable-number tandem-repeats analysis (MLVA), Clustered regularly interspaced short palindromic repeats - Multi-virulence locus sequence typing (CRISPR-MVLST), Multilocus sequence typing (MLST) and whole genome sequencing for 92 S. Typhimurium strains isolated from humans (43) and food (46). PFGE, ERIC-PCR and MLVA methods were performed for 70 S. Typhimurium strains isolated from humans (43), animals (22) and the animal\'s environment (5). All 119 strains showed the sipA, flgK, flgL and invA genes. The sipD and sopE2 genes were found in 118 (99.2%) strains. The fljB gene was found in 117 (98.3%) strains. The sopD gene was present in 114 (95.8%) strains, the gene sopB in 111 (93.3%) strains, the ssaR gene in 102 (85.7%) strains, the gene sifA in 86 (72.3%) strains and 45 (37.8%) strains showed the plasmid gene spvB. From a total of 119 strains, 64 (62.2%) strains were resistant to at least one of the 13 antimicrobials tested, and 36 (30.3%) strains were multi-drug resistant (MDR). In the comparison of isolates from humans and food, the strains isolated from humans before mid-1990s were allocated in PFGE-A, PFGE-B1, PFGE-B2, ERIC-A, ERIC-B, MLVA-A, MLVA-B1, MLVA-B2 and G1, G2, H for CRISPR-MVLST. The strains isolated from humans after this period were allocated in PFGE-B1, ERIC-A, MLVA-B1, MLVA-B2 and G2 clusters. The strains isolated from food were allocated in PFGE-A, PFGE-B1, ERIC-A, ERIC-B, MLVA-A, MLVA-B1, MLVA-B2, G1 and G2 clusters. By MLST, of the total of 92 strains isolated from humans and food, 77 strains were typed as ST19. By whole genome sequencing, the strains isolated from food and humans were allocated in I and J clusters independently of its isolation date. In the comparison of isolates from humans and animals, strains of the two origins were allocated in PFGE-D1, PFGE-D2, ERIC-C1, MLVA-C1 and MLVA-D clusters. In conclusion, the high frequency of virulence genes in the S. Typhimurium strains studied reinforces their potential hazard to cause disease in humans, as well as the risk of its presence in food, animals for human consumption and the environment. The occurrence of S. Typhimurium multi-drug iv resistant isolated from various food and pigs for consumption is an alert of the possible risk for humans to ingest contaminated food with those strains. Together the results of PFGE, ERIC-PCR, MLVA e CRISPR-MVLST suggest that S. Typhimurium strains isolated from humans were genetically more diverse before mid-1990s, which might indicate the selection of a more adapted S. Typhimurium subtype after Salmonella Enteritidis became the most prevalent serovar in Brazil. Regarding the strains isolated from food, the results of PFGE, ERIC-PCR, MLVA and CRISPR-MVLST suggest that during the studied period there was circulation of more than one subtype in the country. The MLST results suggest that these strains have a common phylogenetic origin. The results of the whole genome sequencing suggest that there may be more than one subtype circulating in the country, with respect to the strains of human and food origins. Also, alerts for the possible risk of MDR strains isolated from food to contaminate humans and/or disseminate antibiotic resistance genes for strains of clinical and non-clinical origin. In the comparison of isolates from humans and animals, the results of PFGE, ERIC-PCR and MLVA suggest that some strains isolated from pigs and humans may descend from a common subtype. In addition, the MDR strains isolated from pigs and pig environment warn for the possible risk of pigs used for human consumption to contaminate humans, the environment and other pigs.