Spiders and scorpions are efficient predators arachnid (PA) consuming preys larger than themselves. Few studies reported, molecularly, the digestion in PA. This work describes a biochemical, transcriptomic and proteomic analysis of the midgut and midgut glands (MMG) and digestive juice (DJ) from Nephilengys cruentata and Tityus serrulatus MMG. Cathepsin L, B, D and F, legumain, trypsin, astacin, carbohydrases and lipases were identified by these approaches. Peptide isomerase and ctenitoxins, which are venom proteins were identified, showing a correlation among digestive and venom enzymes. Summarily, PA relies in multi peptidase system mainly constituted of astacins for extracellular prey liquefaction and cathepsin L for intracellular digestion, describing a molecular model for digestion. Probably, during evolution, gene duplication led a diversification of astacins in the derived groups of Arachnida, like spiders, distinctly from what is observed in basal groups like scorpions. These data on Arachnida digestion will allow detailed multi disciplinary studies. / Aranhas e escorpiões são aracnídeos predadores eficientes (AP) consumindo presas maiores que eles mesmos. Poucos estudos descrevem molecularmente a digestão em AP. Neste trabalho caracterizamos bioquimicamente, por transcriptoma e proteoma o intestino e glândulas digestivas (IGD) e suco digestivo (SD) de Nephilengys cruentata e o IGD de Tityus serrulatus. Catepsinas L, B, D e F, legumaína, tripsinas, astacinas, carboidrases e lipases foram identificadas. Peptídeo isomerase e ctenitoxina foram identificadas no IGD. Estas proteínas podem indicar uma correlação entre enzimas digestivas e do veneno. Portanto, AP apresentam várias peptidases principalmente astacinas para liquefazer a presa extraoralmente e catepsinas L para digestão intracelular, descrevendo um modelo molecular para a digestão. Provavelmente, durante a evolução, eventos duplicação gênica levaram à diversificação das astacinas aracnídeos derivados, como as aranhas, diferentemente dos grupos basais, como os escorpiões. Estes dados sobre a digestão em Arachnida permitirão estudos multidisciplinares.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2018-06-21T18:29:06Z No. of bitstreams: 1 Eduardo Tadeu Santana.pdf: 3781492 bytes, checksum: 5fb6eff774c2c39d42bab565b9e807ef (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-21T18:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eduardo Tadeu Santana.pdf: 3781492 bytes, checksum: 5fb6eff774c2c39d42bab565b9e807ef (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / The ligation of the anterior descending coronary artery is the most commonly used experimental model to induce myocardial infarction (MI) in rodents. A high mortality in the acute phase and the heterogeneity of the size of the MI obtained are drawbacks recognized in this model. In an attempt to solve the problem, our group recently developed a new MI experimental model which is based on application of myocardial ablation radio-frequency currents (AB-RF) that yielded MI with homogeneous sizes and significantly reduce acute mortality. In addition, cardiac structural and functional changes aroused by AB-RF were similar to those seen in animals with MI induced by coronary artery ligation. Herein, we evaluated modifications of gene expression that govern post-MI milieu in occlusion and ablation models. We analyzed 48 mRNA expressions of 9 different signal transduction pathways (signs of cell survival and metabolism, matrix extracellular, cell cycle, oxidative stress, apoptosis, calcium signaling, hypertrophy markers, angiogenesis and inflammation) in rat left ventricle 1 week after MI promoted by either coronary occlusion and AB-RF. Furthermore, high-throughput miRNA analysis was also assessed after either MI procedures. Interestingly, mRNA expression levels and miRNA expressions were similar in both models after MI, with few specificities in each model. This study reports for the first time the global changes in rat cardiac mRNA and miRNA contents after two different MI procedures and identifies key signaling regulators modulating the pathophysiology of these two models that might culminate in heart failure. Furthermore, these analyses would enhance our present knowledge regarding altered pathophysiology of these two different MI models. / A ligadura da artéria coronariana descendente anterior é o modelo experimental mais comumente usado para induzir o infarto do miocárdio (IM) em roedores. Entretanto, uma elevada taxa de mortalidade na fase aguda e a heterogeneidade do tamanho do IM obtidos são desvantagens reconhecidas neste modelo. Em uma tentativa de resolver o problema, o nosso grupo desenvolveu recentemente um novo modelo experimental de insuficiência cardíaca que se baseia na aplicação de correntes de radiofrequência ablação do miocárdio (AB-RF), produzindo IM com tamanhos homogêneos e com significativamente redução da mortalidade aguda. Além disso, alterações estruturais e funcionais do coração deste modelo foram semelhantes aos observados em animais com infarto induzido por ligação da artéria coronária. Aqui, nós avaliamos modificações da expressão de RNA mensageiro (RNAm) de genes após IM induzido por oclusão e ablação. Foram analisadas as expressões de 48 RNAm de 9 diferentes vias de transdução de sinal (sinais de sobrevivência celular e metabolismo, matriz extracelular, ciclo celular, estresse oxidativo, apoptose, sinalização de cálcio, marcadores de hipertrofia, angiogênese e inflamação) no ventrículo esquerdo de ratos uma semana após o IM promovido por oclusão coronária e AB-RF. Além disso, a análise de alto rendimento de miRNA também foi avaliada após ambos procedimentos de IM. Curiosamente, os níveis de expressão de RNAm e expressão de miRNA foram semelhantes em ambos os modelos após o IM, com algumas especificidades em cada modelo. Este estudo relata pela primeira vez as mudanças globais nos conteúdos de RNAm e miRNA após dois procedimentos de IM diferentes e identifica reguladores que podem modular a fisiopatologia desses dois modelos, culminando em insuficiência cardíaca.

Orientador: Adriana Camargo Ferrasi / Banca: Giovanni Faria Silva / Banca: Silvia Helena Baren Rabenhorst / Resumo: O vírus da hepatite C (VHC) constitui a principal causa de doença hepática crônica, que representa um dos maiores problemas de saúde pública. O carcinoma hepatocelular (CHC), altamente associado a infecção crônica pelo vírus da hepatite C (VHC), é um dos tumores malignos mais comuns no mundo, com um alto índice de causa de óbito. Com o avanço das técnicas moleculares, tornou-se possível uma nova abordagem nos estudos gênicos para um melhor entendimento molecular de processos infecciosos e crônicos. Estudos evidenciando uma associação da transcrição gênica ao processo patológico e a importância de análises mais abrangentes. O sequenciamento de nova geração fornece uma maneira poderosa para a avaliação global do transcriptoma com alta resolução e um menor custo, possibilitando uma análise do perfil transcricional da doença. Assim, este estudo teve por objetivo avaliar o perfil de expressão gênica diferencial de pacientes infectados pelo VHC com CHC e comparar com amostras de tecidos não tumorais através do sequenciamento em larga escala do transcriptoma, a fim de identificar potenciais biomarcadores de diagnóstico e prognóstico de CHC. Foram analisados três fragmentos de tecido tumoral e três fragmentos de tecido hepático não tumoral como controle através do sequenciamento de RNAs (RNA-Seq). Os resultados obtidos demonstraram uma expressão diferencial de 4.792 genes. Avaliando os 10 genes mais e menos expressos, foi observada uma grande associação de variações nesses genes em d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Hepatitis C virus (HCV) is the leading cause of chronic liver disease, one of the major public health problems. Hepatocellular carcinoma (HCC), highly associated with chronic hepatitis C virus (HCV) infection, is one of the most common malignant tumors in the world, with a high cause of death. With the advancement of molecular techniques, a new approach in gene studies has become possible for a better molecular understanding of infectious and chronic processes. Studies evidencing an association of the gene transcription to the pathological process and the importance of more comprehensive analyzes. Next generation sequencing provides a powerful way for the global evaluation of the transcriptome with high resolution and a lower cost, allowing an analysis of the transcriptional profile of the disease. Thus, this study aimed to evaluate the differential gene expression profile of HCV infected patients in their highest degree of chronicity (HCC) and to compare with non-tumor tissue samples through large-scale sequencing of the transcriptome in order to identify potential biomarkers for diagnosis and prognosis of HCC. Three fragments of tumor tissue and three fragments of non-tumor liver tissue were analyzed through the sequencing of RNAs (RNA-Seq). The results obtained demonstrated a differential expression of 4.792 genes. Evaluating the 10 over and down regulated genes, a high association of variations in these genes was observed in several types of tumors. Among the least expressed, genes closely related to liver function or related to components produced by the liver were also observed. These findings suggest that COL11A1, SFRP4, SFRP2, LRRC15, CCL18, ADAMDEC1, COL1A1, COL10A1, CTHRC1 and OLR1, overexpressed, may act together in the tumor process serving as molecular tumor markers, and that the presence of the tumor may lead to dysregulation in the genes associated with the liver... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Juliana Regina Peiró / Resumo: A “indústria do cavalo” no Brasil movimenta bilhões de reais anualmente e é responsável por 3 milhões de postos de trabalho. O rebanho nacional supera 5 milhões de animais, sendo a raça Quarto de Milha a terceira em número de equinos e uma das que predomina nas atividades esportivas, demonstrando a importância da raça no país. Devido à importância do tema tanto na medicina quanto na fisiologia do exercício, muitos estudos têm focado sobre os efeitos do exercício nos leucócitos do sangue periférico e à recente introdução da técnica de microarranjo incrementou muito as pesquisas. Para avaliar o efeito do exercício será realizado um teste de esforço, onde os animais fizeram o aquecimento e uma sessão de exercício que mimetize a competição, seguido de desaquecimento. As colheitas das amostras de sangue aconteceram no momento uma hora antes do treino e no momento 4 horas após o treino de esforço. Para identificar os genes diferencialmente expressos a partir do microarranjo, utilizou-se o software Transcriptome Analysis Console (TAC). Assim para identificar os genes inflamatórios diferencialmente expresso a partir do TruSeq® Targeted RNA expression, foi realizada usando o aplicativo TruSeq Targeted RNA v1.1 no BaseSpace. Os perfis transcriptômicos em leucócitos isolados do sangue antes e após o treino de esforço foram identificados e os genes diferencialmentes expressos estão relacionados ao processo inflamatório, estrutura muscular e proteção óssea e articular. / Abstract: The “horse industry” in Brazil moves billions of reais annually and is responsible for 3 million jobs. The national herd exceeds 5 million animals, with the Quarter Horse breed being the third in number of horses and one that predominates in sports activities, demonstrating the importance of the breed in country. Due your importance of the topic in both medicine and exercise physiology, many studies have focused on effects of exercise, on peripheral blood leukocytes and the recent introduction of the microarray technique has greatly increased research. To assess the effect of exercise, an exercise test will be performed, where the animals will warm up and an exercise session that mimics the competition, followed by a cool-down. The blood samples were collected at time one hour before training and at time 4 hours after exercise training. To identify the differentially expressed genes from the microarray, Transcriptome Analysis Console (TAC) software was used. Thus, to identify the inflammatory genes differentially expressed from TruSeq® Targeted RNA expression, it was performed using TruSeq Targeted RNA v1.1 application in BaseSpace. Transcriptomic profiles in leukocytes isolated from blood before and after exercise training were identified and differentially expressed genes are related to inflammatory process, muscle structure and bone and joint protection. / Doutor

Orientador: Diogo Teruo Hashimoto / Resumo: O pacu Piaractus mesopotamicus é considerado uma das mais importantes espécies de peixe cultivadas no Brasil. Apesar desta representatividade, esta espécie possui poucas informações genéticas disponíveis, principalmente em relação à resistência às enfermidades. A infecção por Aeromonas hydrophila é responsável por grandes prejuízos econômicos na produção de pacu. Experimentos de desafio, baseados em testes de sobrevivência por exposição dos organismos a patógenos específicos, têm sido realizados para buscar estimativas confiáveis para seleção de famílias geneticamente resistentes às enfermidades. Portanto, os principais objetivos deste estudo foram: 1) avaliar a herdabilidade de resistência do pacu à infecção por A. hydrophila; 2) caracterizar a arquitetura genética com a identificação de QTLs (Quantitative Trait Loci) relacionados com resistência à A. hydrophila, por meio de sequenciamento/genotipagem de SNPs (RAD-Seq, restriction site associated DNA sequencing); 3) caracterizar genes do sistema imune, por meio de sequenciamento RNA-Seq, de indivíduos de pacu submetidos ao desafio de resistência à A. hydrophila. Moderados valores de herdabilidade foram encontrados para sobrevivência e tempo de morte, indicando que a resistência contra A. hydrophila em pacu pode ser melhorada por programas de melhoramento genético. 17.453 SNPs foram identificados pela técnica RAD-Seq, para investigar a arquitetura genética da resistência à infecção por A. hydrophila pelo estudo de associação ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Pacu Piaractus mesopotamicus is considered one of the most important cultivated fish species from Brazil. Despite this representativeness, few genetic information is available for P. mesopotamicus, especially regarding disease resistance. Aeromonas hydrophila infection is responsible for major economic losses in P. mesopotamicus production. Challenge experiments have been performed to evaluate reliable estimates on selection of families genetically resistant to diseases. Therefore, the main objectives of this study were: 1) evaluate the resistance heritability in 36 P. mesopotamicus families subjected to A. hydrophila challenge; 2) characterize the genetic architecture identifying QTLs (Quantitative Trait Loci) related to A. hydrophila resistance by SNP sequencing / genotyping; 3) characterize genes belonging to immune system of individuals submitted to the disease resistance challenge, by transcriptome analysis (RNA-Seq). Moderate heritability values were found for survival rate and time of death, indicating that resistance against A. hydrophila in P. mesopotamicus can be improved by breeding programs. 17,453 SNPs were identified by RAD-Seq technique to investigate the genetic architecture of resistance to A. hydrophila. When a linkage map was constructed, the length of linkage groups (27 linkage groups) varied from 79.95 (LG 14) to 137.01 (LG 1) cM, with a total integrated map length of 2,755.60 cM. 22 QTLs in 17 LGs associated with A. hydrophila resistance suggested a poly... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Tuberous sclerosis complex (TSC) is an autosomal dominant disorder caused by pathogenic variants in either TSC1 or TSC2 tumor suppressor genes. It affects more often the brain, skin, kidneys, heart, lungs, and retina. The protein products of both genes, TSC1 (hamartin) and TSC2 (tuberin), interact, assembling a complex that inhibits mTORC1. Cells with bi-allelic inactivation of either TSC1 or TSC2 genes present hyperactivation of mTORC1, which phosphorylates downstream targets, up-regulating cell proliferation and growth. Moreover, a functional role as heat-shock protein (HSP) co-chaperone has been assigned to TSC1 protein. The first aim of the thesis was to analyze the nature, distribution and functional effects of TSC1 and TSC2 DNA variants from 100 patients with definite clinical diagnosis of TSC. We analyzed leukocyte DNA of 115 TSC patients from three Brazilian tertiary referral hospitals. Pathogenic DNA variants were detected in 99 (86,09%) unrelated individuals; 17 (17,17%) in TSC1 and 82 (82,82%) in TSC2. Clear loss-of-function mutations were detected in 87 patients, of which frameshift (29.29%) and nonsense (29.29%) variants were the most common types. In- frame deletions, missense and putative splicing DNA variants with uncertain clinical significance (VUS) have been functionally assessed. Five variants significantly increased phosphorylation of the reporter residue S6K Thr 389 . Forty-one novel pathogenic DNA variants and 19 novel single nucleotide variants have been detected. Among the 11 individuals with no mutation identified, seven presented rare putative missense, splicing or in- frame deletion DNA VUS. To understand the regulatory relationship of TSC1/2 gene expression, we aimed to evaluate TSC1 and TSC2 mRNA and protein levels in human cell lines with bi-allelic inactivation of each gene. We employed high throughput transcriptome analysis (RNA-Seq) and Western blotting of HEK293T and other six HEK293T-derived cell lines that had the genomic sequence of the TSC1 and or TSC2 genes edited by the CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-CAS9 system. In lack of either TSC1 or TSC2 protein, a significant reduction of the respective mRNA was observed, inferring no positive transcriptional feedback. Serum-deprived cell lines without TSC1 decreased TSC2 mRNA levels. Under these conditions, TSC1 mRNA levels were not negatively affected by the lack of TSC2. In one cell line with loss of TSC1 (1C2) TSC1/2 mRNA and TSC2 protein levels were consistently decreased independently on serum. RNA-Seq gene ontology analyses comparing 1C2 to HEK293T reference cell line disclosed down-regulation of translational pathways independently on serum; and up-regulation of protein folding and stability pathways upon serum withdrawal. Our data are consistent with the role of TSC1 as HSP co-chaperone, and suggest that TSC1 mRNA may be regulated at both transcriptional and decay levels / O complexo de esclerose tuberosa (TSC) é um distúrbio autossômico dominante causado por variantes patogênicas em um de dois genes supressores de tumor TSC1 ou TSC2. Afeta mais frequentemente o cérebro, a pele, os rins, o coração, os pulmões e a retina. Os produtos proteicos de ambos os genes, TSC1 (hamartina) e TSC2 (tuberina), interagem formando um complexo que inibe o mTORC1. As células com inactivação bi- alélica dos genes TSC1 ou TSC2 apresentam hiperactivação de mTORC1, que fosforila alvos a jusante, regulando positivamente a proliferação e o crescimento celular. Além disso, o papel funcional da co-chaperona da proteína de choque térmico (HSP) foi atribuído à proteína TSC1. O primeiro objetivo dessa tese foi analisar a natureza, distribuição e os efeitos funcionais das variantes de DNA de TSC1 e TSC2 de 100 pacientes com diagnóstico clínico definitivo de TSC. Analisamos o DNA de leucócitos de 115 pacientes com TSC de três hospitais brasileiros de referência. Variantes de DNA patogênico foram detectadas em 99 (86,09%) indivíduos não relacionados; 17 (17,17%) em TSC1 e 82 (82,82%) em TSC2. Mutações de perda de função foram detectadas em 87 pacientes, dos quais as variantes frameshift (29,29%) e nonsense (29,29%) foram os tipos mais comuns. Deleções in-frame, variantes missense e variantes de splicing com significância clínica incerta (VUS) foram avaliadas funcionalmente. Cinco variantes aumentaram significativamente a fosforilação do resíduo repórter S6K Thr 389 . Quarenta e uma novas variantes de DNA patogênico e 19 novas variantes de nucleotídeo único foram detectadas. Entre os 11 indivíduos sem mutação identificada, sete apresentaram variantes raras missense, splicing ou deleções in-frame do tipo VUS. Para entender a relação regulatória da expressão do gene TSC1/2, tivemos com segundo objetivo avaliar os níveis de mRNA e proteína de TSC1 e TSC2 em linhagens de células humanas com inativação bi-alélica de cada gene. Empregamos uma análise de transcriptoma de alto rendimento (RNA-Seq) e Western blotting de HEK293T e outras seis linhagens celulares derivadas de HEK293T que possuíam a sequência genomica dos genes TSC1 e/ou TSC2 editados por CRISPR- CAS9. Na falta da proteína TSC1 ou TSC2, foi observada uma redução significativa do respectivo mRNA, inferindo ausência de feedback transcricional positivo. Linhagens celulares privadas de soro TSC1 -/- diminuíram os níveis de mRNA de TSC2. Sob estas condições, os níveis de mRNA de TSC1 não foram afetados negativamente pela falta de TSC2. Numa linhagem celular com a perda de TSC1 (1C2), os RNAm de TSC1/2 e os níveis de proteína de TSC2 foram consistentemente diminuídos independentemente no soro. Análise de RNA-Seq comparando a linhagens celular de 1C2 com a referência HEK293T revelou uma regulação negativa de vias de tradução independentemente no soro; e supra-regulação das vias de enrolamento e estabilidade das proteínas após a retirada do soro. Nossos dados são consistentes com o papel do TSC1 como co-chaperona de HSP, e sugerem que o mRNA de TSC1 pode ser regulador nos níveis de transcrição

O splicing alternativo é um processo no qual moléculas idênticas de pré-mRNA são processadas de diferentes formas. Ele é fundamental em organismos complexos, pois é responsável por criar uma ampla diversidade de proteínas a partir de um número relativamente pequeno de genes. Contudo, poucas proteínas advindas do splicing alternativo já foram identificadas, visto que a maioria dos espectros de espectrometria de massa em tandem (MS/MS) não encontra sequências correspondentes nos diversos bancos de dados de proteínas disponíveis. Entre diversos fatores, isso ocorre porque um número reduzido de eventos de splicing alternativo (ASEs) são conhecidos e devidamente estudados. Nesse trabalho, o espectro de eventos observáveis foi ampliado por meio da análise de eventos complexos de splicing alternativo (CASEs), que consideram múltiplos ASEs em um ou diferentes transcritos. Foi desenvolvido um novo método de análise utilizando expressões regulares (regexes) associada a uma sintaxe baseada em caracteres intuitivos. O método de análise e a sintaxe foram implementados em uma ferramenta web denominada de SPLOOCE (http://www.bioinformatics-brazil.org/splooce) que também apresenta ferramentas extras de análise. Adicionalmente, os subestimados eventos do tipo retenção de íntron (IR) foram explorados em busca de evidências funcionais por meio de análises de MS/MS. Como resultado, eventos bastante incomuns foram observados no proteoma humano, sugerindo que muito pouco ainda é conhecido sobre a complexidade transcriptômica e proteômica humana. Portanto, com base nesses dados, esse trabalho representa um grande avanço no estudo de fenômenos de splicing alternativo ainda pouco explorados. / Alternative splicing is defined, basically, as a process in which identical pre-mRNA molecules are processed in different ways in terms of usage of exon/introns borders. It is a fundamental process in complex organisms, and is responsible for creating a large diversity of proteins from a relatively small number of genes. However, just a few proteins resulted from alternative splicing were already identified, since only a small part of \\emph mass spectrometry (MS/MS) spetras match proteins in sequence databases. Among different factors, it occurs because a reduced number of alternative splicing events (ASEs) are known and properly studied. In this work, the landscape of observable events was amplified through the analysis of complex alternative splicing events (CASEs), which consider different ASEs within the same or different transcripts. A method of analysis was developed using regular expressions (regexes) associated with a syntax composed of intuitive characters. Those features were implemented in a web tool called SPLOOCE (http://www.bioinformatics-brazil.org/splooce) that also has extra analysis tools.Furthermore, the understudied events known as intron retention (IR) were explored using MS/MS analyses as a strategy to identify functional roles. As result, very uncommon events were observed in human proteome, suggesting that little is currently known about the complexity of the human proteome and transcriptome. Based on those data, it can be concluded that this work represents a significant advance in the study of uncommon and understudied alternative splicing events.

O relógio biológico é um mecanismo molecular autossustentado gerador de ritmos. Ele integra vias de percepção das condições ambientais com um oscilador central para gerar respostas fisiológicas rítmicas em escalas diária e sazonal. Nas plantas, o relógio biológico está associado a vias metabólicas e fisiológicas importantes, como fotossíntese. Na cana-de-açúcar, uma gramínea de grande interesse econômico, estudos realizados em condições circadianas mostraram que o relógio biológico tem uma influência superior àquela vista em outras plantas. Assim, este trabalho visa a compreender os mecanismos de funcionamento do oscilador central do relógio biológico da cana-de-açúcar crescida em campo. Para tanto, foram investigados o transcriptoma de diferentes órgãos da cana-de-açúcar; a expressão de isoformas alternativas e de múltiplos alelos dos genes do relógio biológico da cana; e o efeito do sombreamento mútuo das plantas em campo sobre o funcionamento do relógio biológico. Os resultados obtidos sugerem que o relógio biológico é funcional e sincronizado entre os diferentes órgãos da cana-de-açúcar analisados. Os transcritos regulados sinergicamente pelo relógio biológico e pelo ambiente flutuante pertencem a vias metabólicas, fisiológicas e de regulação gênica e epigenéticas todas essenciais à produtividade da cana-de-açúcar. O sombreamento mútuo observado em campo parece alterar a fase de expressão de genes do relógio biológico da cana-de-açúcar. Além disso, eventos de splicing alternativo foram observados nos genes do relógio biológico em condições de baixa temperatura e múltiplos alelos dos genes do relógio biológico são expressos e a regulação de sua expressão parece ser sazonal. / The circadian clock is a self-sustaining molecular mechanism that generates rhythms. It perceives the environmental conditions and connects this pathway with its central oscillator, generating daily and seasonal rhythms of physiological responses. In plants, the circadian clock is associated with major metabolic and physiological pathways. In sugarcane, an economically important grass, previous studies showed that the circadian clock has the largest influence on plants seen so far under circadian conditions. This work aims to understand how the central oscillator of the circadian clock works in field-grown sugarcane. Thus, the transcriptome from different sugarcane organs; the expression of alternative isoforms and multiple alleles of circadian clock genes; and the effect of mutual shading in the field on the circadian clock function were analyzed. The results suggest that there is a functional and synchronized circadian clock in the different sugarcane organs. The transcripts regulated synergistically by the circadian clock and the variable environment are related to metabolic, physiological, genetic or epigenetic pathways, all important to sugarcane productivity. Mutual shading observed in the field seems to change the phase of expression of the sugarcane circadian clock. Besides, alternative splicing events have been reported for circadian clock genes under low temperature conditions and multiple alleles of circadian clock genes are expressed and their expression is likely to be seasonally regulated.

A análise química do extrato bruto de esponja marinha é um método clássico de descoberta de novas drogas. Metabólitos secundários e peptídeos são geralmente os resultados neste tipo de pesquisa, utilizando diferentes e consecutivos protocolos de purificação. Neste estudo de uma amostra de extrato aquoso esponja separada numa coluna Sephadex®-G25 foi purificado por HPLC, numa tentativa de isolar uma única molécula. Com uma base de dados de RNA e a análise in silico espera-se que o RNAm pode ser relacionado com a molécula precursora do composto bioativo ou mesmo o seu gene. A dissociação de células a partir da matriz da esponja é um método importante para a extração de RNA optimizado em quantidade e qualidade. Frações extrato bruto do organismo e dados de RNAm a partir de células isoladas da esponja podem ser comparados por uma abordagem de comparação dos dados. Ensaios de MTS foram utilizados para analisar a bioatividade e microscopia confocal foi a principal ferramenta para examinar os danos em células tumorais (T47D). / The chemical analysis of sea sponge crude extract is a classic method in drug discovery. Secondary metabolites and peptides are usually the results in this type of research using different and consecutives purification protocols. In this study a sample of sponge aqueous extract separated in a sephadex-G25 column was purified by HPLC in an attempt to isolate a single molecule. With a RNA databank and in silico analysis is expected that the mRNA may be related with the precursor molecule of the bioactive compound or even its gene. The dissociation of cells from the sponge matrix was an important method to the optimized RNA extraction in quantity and quality. Crude extract fractions of the organism and mRNA data from sponge-isolated cells were obtained to a next step cross-data approach. MTS assays were used to analyze the bioactivity and confocal microscopy was the main tool to scan the damage in tumor cells (T47D).

A doença da bananeira \'mal-do-Panamá\', causada pelo fungo Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) é uma das doenças mais destrutivas da bananeira e é considerada uma das seis doenças economicamente mais importante da história da humanidade. Algumas cultivares resistentes, como a \'BRS Platina\', foram lançadas pela Embrapa, porém para a sustentabilidade da resistência é necessário entender os mecanismos moleculares envolvidos na resposta de resistência e defesa. O objetivo deste estudo foi caracterizar o processo de infecção pelo Foc raça 1 em três cultivares contrastantes para a resistência e analisar o padrão transcricional no início da interação. A análise histopatológica indicou que o Foc raça 1 penetra pela raízes laterais e principal, colonizando os espaços inter e intracelular do córtex nas três cultivares. Foram visualizadas, hifas \'globosas\' na cultivar suscetível \'Maçã\' com a formação de estruturas de resistência, como clamidósporos. Na cultivar resistente \'BRS Platina\', foi observado por microscopia óptica no período inicial da interação (24 horas após inoculação) a indução de respostas de defesa da planta, como formação de zona de cicatrização, e aos 15 dias após inoculação, formação de tilose, presença de cristais de oxalato de cálcio e deposição de calose. Foi utilizada a tecnologia Illumina para sequenciamento massal de RNA e abordagens de bioinformática para identificar genes diferencialmente expressos (DE) relacionados com a resposta de defesa de bananeira em interações compatíveis e incompatíveis. O sequenciamento paired-end gerou um total de 113.632.486 fragmentos (reads) com alta qualidade. Do total de reads alinhados no genoma referência (\'DH-Pahang\'), 55.555.480 alinharam-se com genes conhecidos e anotados no genoma referência, sendo utilizados para a análise DE inoculado x não inoculado, permitindo detectar 2.307 genes para as três cultivares. Os genes anotados de cada cultivar foram comparados, sendo identificados quatro genes comuns para as três cultivares, dez compartilhados entre \'Maçã\' e \'Prata-anã\', 21 compartilhados entre \'BRS Platina\' e \'Maçã\', 114 compartilhados entre \'BRS Platina\' e \'Prata-anã\', além de 75 serem exclusivos de \'Maçã\', 599 de \'BRS Platina\' e 1484 de \'Prata-anã\'. O mecanismo de resistência/defesa ao Foc em \'BRS Platina\', ocorre em nível de percepção precoce na presença do patógeno desencadeando resposta de defesa inexistente em \'Maçã\', e com cinética distinta da cultivar com resposta intermediária (\'Prata-anã\'). Dessa forma, os resultados permitiram propor um modelo da resposta de defesa/resistência ao Foc raça 1 em bananeira, baseando-se no nível de indução de genes que codificam para proteínas de reconhecimento do patógeno (receptor like kinase), fatores de transcrição (WRKY e MYB); reforço e síntese de parede celular, degradação da parede celular do fungo (quitinase e glucanases), heat shocks, enzimas antioxidantes e na resposta visualizada pela histologia na cultivar \'BRS Platina\'. Sendo assim, este trabalho fornece novas perspectivas para estudos de análise funcional, identificação e anotação de novos genes relacionados a resposta de defesa e resistência ao Foc raça 1. / The banana Panama disease, caused by fungus Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc), is one of the most destructive disease of the industry, and it is considered one of the six most economically important of all times. A few cultivars, such as \'BRS Platina\', were released, but it is still necessary to understand molecular mechanisms involved in defense response and resistance. The objective of this study was to characterize the infection process by Foc in three banana cultivars contrasting for resistance to Foc and to analyze the transcriptional profile at the beginning of interaction. In this way, Foc race 1 penetrated the main and lateral roots, colonizing inter- and intracellular spaces of the root cortex in the three cultivars. Hyphae were globose in the susceptible cultivar \'Maçã\' with the formation of resilience structure, such as chlamydospores. In the resistant cultivar \'BRS Platina\', during the initial period of interaction (24 hours after inoculation), induced of plant defense responses, such as a healing zone, tylosis formation, presence of calcium oxalate and callose deposition. The Illumina technology were applied to sequence RNA, followed by bioinformatic tools to identify genes differentially expressed (DE) related to resistance and defense response in the compatible and incompatible interactions. Pair-end sequencing generated a total of 113,632,486 reads with high quality. From the total of aligned reads to the banana reference genome (\'DH-Pahang\'), 55,555,480 aligned with gene models annotated in the reference genome. The aligned contigs were analysed for DE, comparing inoculated x non-inoculated, enabling the detection of 2307 genes for the three cultivars. Each annotated gene from each cultivar was compared: four common genes to the three cultiars; 10 genes were shared between \'Maçã\' and \'Prata-anã\'; 21 shared between \'BRS Platina\' and \'Maçã\'; 114 shared between \'BRS Platina\' and \'Prata-anã\', plus 75 exclusive to \'Maçã\'; 599 exclusive to \'BRS Platina\' and 1,484 to \'Prata-anã\'. The mechanism of resistance/defense in \'BRS Platina\', level of perception occurs early in the presence of the pathogen defense response triggering nonexistent in \'Maçã\' and with kinetics distinct cultivar with intermediate response (\'Prata-anã\'). Thus, the results have provided a model of defense response/resistance to Foc race 1 in banana, based on the level of gene induction that encode recognition proteins (Receptor-like Kinase, RLK), transcription factors (WRKY and MYB), cell wall synthesis and reinforcement, degradation of fungal cell wall (chitinases and glucanases), heat shocks , proteins;anto-oxidative enzymes and visualized by histologcal in response cultivar \'BRS Platina\'. The present work offer new perspectives to functional analyses, identification and annotation of new genes related to resistance and defense response to Foc race 1.