SARAIVA, Kátia Daniella da Cruz. Respostas moleculares e fisiológicas envolvidas com tolerância a estresses isolados e combinados de salinidade e temperatura elevada em dois genótipos de Sorghum bicolor (L.) Moench. 2017. 387 f. Tese (Doutorado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Coordenação PGBioquímica (pg@bioquimica.ufc.br) on 2017-11-29T18:03:01Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_kdcsaraiva.pdf: 15687626 bytes, checksum: ac56bd3bdd7e24b9f4693d2a36e2b37d (MD5) / Approved for entry into archive by Weslayne Nunes de Sales (weslaynesales@ufc.br) on 2017-12-01T14:52:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_kdcsaraiva.pdf: 15687626 bytes, checksum: ac56bd3bdd7e24b9f4693d2a36e2b37d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-01T14:52:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_kdcsaraiva.pdf: 15687626 bytes, checksum: ac56bd3bdd7e24b9f4693d2a36e2b37d (MD5) Previous issue date: 2017 / Abiotic stresses represent a grave challenge for agricultural productivity, especially in arid and semi-arid regions, which are often exposed to salinity, drought and high temperatures. In order to overcome this issue, studies focused on the identification of stress tolerance mechanisms and genotypes with high capability of growing under stressful conditions have become more and more significant. This research was developed in order to identify molecular, biochemical and physiological mechanisms involved in the acclimatization of sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) plants to salinity and high temperature, isolated or combined. Transcriptomical, physiological and biochemical essays were performed in order to identify responses of tolerance to the abiotic stresses, utilizing two genotypes of sorghum with differential tolerance to salt stress as experimental model: CSF20 (tolerant) and CSF18 (sensitive). Data showed clearly that CSF20 plants exhibited better responses to the isolated stresses of high temperature and salinity, whereas, under the combination of stresses, this result was observed in CSF18 plants. Under salinity, a better photosynthetic performance of CSF20 plants was emphasized by a high PSII photochemical efficiency (↑ΔF/Fm’, ↑ETR and ↑qp), by the carboxilation of Rubisco and by greater photosynthetic pigments contents. Such responses were followed by increases in the expression of genes that codify enzymes related to chlorophyll biosynthesis (HEMA1) and carbon metabolism (for instance, Rubisco genes RBCS1A and RBCL). CSF20 plants also restricted excessive accumulation of Na+ ions in citosol of leaf cells, probably due to mechanisms of compartimentalization of this ion into the vacuoles, because there was a higher expression of NHX2 gene in photosynthetic tissues. Allied to that, GPOD and CAT enzymes were considerably activated under stressful conditions, a response correlated with a positive modulation of genes that codify and signal antioxidant compounds (NOA1, MPK1, CHS and genes of the carotenoid biosynthetic pathway). As a result, it was observed a minor oxidative damage to membranes (↓MDA e ↓VE) and higher biomass accumulation after 12 days of salinity. In this genotype, genes related to ABA and H2O2 signaling, RBOHD, CIPK and several transcription factors (TFs) might have participated in the complex network of responses that led to a higher tolerance to salt stress. In contrast, a higher sensibility of CSF18 plants to salt stress was assigned to a lower efficiency of the photosynthetic apparatus, highlighted by the greatest inhibitions in A, ΔF/Fm’, ETR and qp parameters. A lower PSII photochemical efficiency might have promoted an excessive accumulation of ROS, which caused oxidative damage to cell membranes, especially in the photosynthetic apparatus, including degradation of chlorophyll and carotenoids. In order to repair structural damages to chloroplasts electron transport chain, CSF18 plants activated the expression of several genes related to photosystems I and II (PSI and PSII) repair/reconstruction; However, this mechanism did not seem to be sufficient to mitigate damages to the photosynthetic apparatus, as CO2 assimilation rates were drastically inhibited, and a greater alternative electron drainage (↑ETR/A) was noted. Moreover, plants of the salt-sensitive genotype also activated mechanisms to control Na+ accumulation, perhaps by the recirculation of this ion through HKT transporters, once HKT1 gene was overexpressed under stress; yet, this mechanism was not efficient to prevent Na+ accumulation at toxic levels in leaf tissues. When plants were submitted to heat stress (high temperature), CO2 assimilation rates of both genotypes were increased or unaltered in comparison to the control treatment during the whole assessed period (12 and 24 h of stress); however, higher photosynthetic rates under stress were found in CSF20 plants. This response was related to a high PSII photochemical efficiency (↑ΔF/Fm’, ↑ETR and ↑qp), and coupled with an increase in the expression of genes associated with carbon and amino acid metabolism. In addition, CSF20 plants activated an array of mechanisms in order to alleviate oxidative damage and to modulate stress tolerance responses, including: (i.) transcriptional (CAT1, CAT2, PER17, other peroxidases, ascorbate/glutathione cycle, carotenoids, polyamines, P5CS2 and TRX-M4) and functional (↑CAT and ↑GPOD) regulation; (ii.) expression of genes that codify chaperones and heat stress proteins (HSPs); and (iii.) activation of signaling pathways involving H2O2, MAPK (MKK2, MKK6), RBOHE and various TFs (WRKYs). On the other hand, although photosynthetic rates of CSF18 plant underwent little or no alteration by the stress, it was observed high degradation of photosynthetic pigments and oxidative damage to cell membranes; at the same time, genes related to reconstruction/repair of PSI and PSII had their expression augmented under high temperatures, a sign of sensitivity to excessive heat. Such reconstruction mechanism seemed to have reverted, at least in part, the deleterious effects of heat stress on the photosynthetic machinery, for the photochemical efficiency of PSII remained almost unaltered. Curious results were noted under combined stress, as the application of high temperature apparently increased the harmful effects of salt stress, but with higher intensity in CSF20 plants. In this group of plants, severe reductions in CO2 assimilation rate arose from stomatal and non-stomatal factors, such as: (i.) degradation of photosyntetic pigments, and hence of PSI and PSII, highlighted by a massive increase in the expression of genes related to photosystem structure and chlorophyll metabolism; (ii.) increase of Na+ transport via transpiration flow and an excessive Na+ accumulation in leaves; and (iii.) activation of a large number of genes related to biosynthetic pathways and other metabolic processes (carbon metabolism, starch, sucrose and amino acids) which, probably depleted NADPH and ATP supplies. Nevertheless, the massive activation of signaling and biosynthesis pathways did not result in efficient responses to lessen the deleterious effects of the combination of salinity and high temperture. Thus, CSF20 plants signalized to the transition from vegetative phase to reproductive phase (increased expressions of TPR, ABH1, Vps51/Vps67, AGL2 and REV1 genes) and activated senescence genes. (SAG20, among others). Conversely, a better acclimatization of CSF18 plants to combined stress, in comparison to CSF20 plants, was correlated with a higher efficiency of the photosynthetic apparatus (↑CO2 ↑ΔF/Fm’ and ↑ETR) and with the activation of efficient mechanisms for reducing ROS production and oxidative damage, mainly by the non-photochemical dissipation of photosynthetic electrons (↑NPQ and ↓ETR/A) and antioxidant enzymes (↑APX and ↑CAT). This phenomenon was followed by an increase in the expression of genes that codify molecules involved in energy dissipation (NPQ1 and ZEP genes) and in the antioxidant defense system (APX4, CAT1, CAT2, C4H, CAD, CRT1 and peroxidases). All these responses were results of specific modulations in signaling pathways (RBOHD, MKK6 and MPK20), TFs (WRKY genes) and decisive processes for the acclimatization to the combined stress, as well as the osmotic adjustment (P5CS2 and TPS6 genes) and others (E3 SUMO-protein ligase genes). These data clearly emphasize that tolerance/susceptibility of sorghum plants to salinity and high temperature vary widely, depending on the genotype and on the interaction between the stresses. In all cases, the responses to the stresses here studied are multifactorial, and the efficiency of the photosynthetic machinery represents a crucial factor for the acclimatization of plants to adverse conditions. Lastly, genes suitable for utilization in plant breeding programs are indicated, aiming for tolerance to isolated and combined abiotic stresses. / Os estresses abióticos constituem um desafio severo para a produtividade agrícola, especialmente nas regiões áridas e semiáridas, as quais estão frequentemente expostas à salinidade, seca e altas temperaturas. Para contornar esse problema, estudos voltados para a identificação de mecanismos de tolerância ao estresse, bem como de genótipos com elevada capacidade de crescer sob condições estressantes têm se tornado cada vez mais relevantes. Essa pesquisa foi desenvolvida para identificar mecanismos moleculares, bioquímicos e fisiológicos envolvidos na aclimatação de plantas de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) aos estresses isolados e combinados de salinidade e temperatura elevada. Ensaios transcriptômicos (via sequenciamento de RNA – RNA-seq), fisiológicos e bioquímicos foram confrontados para identificar respostas de tolerância aos estresses abióticos, utilizando como modelo experimental plantas de dois genótipos de sorgo forrageiro dotados de tolerância diferencial ao estresse salino, CSF20 (tolerante) e CSF18 (sensível). Os dados demonstraram claramente que plantas CSF20 apresentaram melhores respostas frente aos estresses isolados de temperatura elevada e salinidade; ao passo que, sob estresse combinado, esse fenômeno foi observado nas plantas CSF18. Sob salinidade, o melhor desempenho fotossintético das plantas CSF20 foi evidenciado pela alta eficiência fotoquímica do PSII (↑ΔF/Fm’, ↑ETR e ↑qp) e de carboxilação da Rubisco, e pelos maiores teores de pigmentos fotossintéticos. Tais respostas foram acompanhadas por incrementos na expressão de genes que codificam para a síntese de clorofilas (HEMA1) e metabolismo do carbono (por exemplo, os genes RBCS1A e RCBL da Rubisco). Plantas CSF20 também restringiram o acúmulo excessivo de Na+ no citosol das folhas, provavelmente por mecanismos de compartimentação desse íon nos vacúolos, pois houve maior expressão do gene NHX2 nos tecidos fotossintetizantes. Associado a isso, as enzimas CAT e GPOD foram ativadas consideravelmente sob condições de estresse, uma resposta correlacionada com a modulação positiva dos genes que codificam e sinalizam compostos antioxidantes (NOA1, MPK1, CHS e genes das vias de biossíntese de carotenoides). Como resultado, houve menor dano oxidativo as membranas (↓MDA e ↓VE) e maior acúmulo de biomassa após 12 dias de salinidade. Nesse genótipo, os genes relacionados à sinalização via ABA, H2O2, RBOHD, CIPK e inúmeros fatores de transcrição (FTs) podem ter participado da rede intricada de respostas que resultou na maior tolerância ao estresse salino. Contrariamente, a maior sensibilidade das plantas CSF18 ao estresse salino foi atribuída a menor eficiência do aparato fotossintético, evidenciada pelas maiores reduções nos parâmetros de A, ΔF/Fm’, ETR e qp. A menor eficiência fotoquímica do PSII pode ter promovido um acúmulo excessivo de EROs, que resultou em danos oxidativos às membranas celulares, principalmente no aparato fotossintético, incluindo degradação da clorofila e de carotenoides. Na tentativa de reparar os danos estruturais à cadeia de transporte de elétrons (CTE) dos cloropastos, plantas CSF18 ativaram a expressão de inúmeros genes relacionados à reestruturação/reparo dos fotossistemas I e II (PSI e PSII); contudo, esse mecanismo parece não ter sido suficiente para mitigar os danos ao aparato fotossintético, pois as taxas de assimilação de CO2 foram drasticamente reduzidas e houve um maior indicativo de dreno alternativo de elétrons (↑ETR/A). Além disso, plantas do genótipo sensível à salinidade também ativaram mecanismos para controlar o acúmulo de Na+, provavelmente pela recirculação desse íon através dos transportadores HKT, uma vez que o gene HKT1 foi super expresso sob estresse; entretanto, esse mecanismo não foi eficiente para evitar o acúmulo de Na+ em níveis tóxicos nos tecidos foliares. Quando as plantas foram submetidas ao estresse térmico (temperatura elevada), as taxas de assimilação de CO2 de ambos os genótipos foram aumentadas ou inalteradas em relação ao controle, durante todo o período de tempo analisado (12 e 24 h de estresse); no entanto, as maiores taxas fotossintéticas sob estresse foram registradas nas plantas CSF20. Essa resposta foi atribuída a alta eficiência fotoquímica do PSII (↑ΔF/Fm’, ↑ETR e ↑qp) e acompanhada do aumento na expressão de genes envolvidos com o metabolismo do carbono e aminoácidos. Adicionalmente, plantas CSF20 ativaram um arsenal de mecanismos para atenuar os danos oxidativos e modular respostas de tolerância ao estresse, incluindo: (i.) regulação funcional (↑CAT e ↑GPOD) e transcricional (CAT1, CAT2, PER17, outras peroxidases, ciclo ascorbato/glutationa, carotenoides, poliaminas, P5CS2 e TRX-M4) de antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos; (ii.) expressão de genes que codificam chaperonas e proteínas do choque térmico (HSPs); e (iii.) ativação de vias de sinalização envolvendo H2O2, MAPK (MKK2, MKK6), RBOHE e diversos FTs (WRKYs). Por outro lado, embora as taxas fotossintéticas das plantas CSF18 tenham sofrido pouca ou nenhuma alteração pelo estresse, observou-se alta degradação de pigmentos fotossintéticos e danos oxidativos às membranas celulares; bem como genes relacionados à reestruturação/reparo do PSI e PSII tiveram a expressão aumentada sob condições de altas temperaturas, um indicativo de sensibilidade ao excesso de calor. Tal mecanismo de reestruturação parece ter revertido, pelo menos em parte, os efeitos deletérios do estresse térmico sobre a maquinaria fotossintética, pois a eficiência fotoquímica do PSII permaneceu quase que inalterada. Resultados interessantes foram observados sob estresse combinado, pois a aplicação da temperatura elevada parece ter intensificado os efeitos nocivos do estresse salino, porém, com maior magnitude nas plantas CSF20. Nesse grupo de plantas, as reduções drásticas nas taxas de assimilação de CO2 foram decorrentes de fatores estomáticos e não estomáticos, envolvendo: (i.) degradação dos pigmentos fotossintéticos e, consequentemente, do PSI e PSII, evidenciada pelo aumento massivo na expressão de genes estruturais dos fotossistemas e metabolismo da clorofila; (ii.) aumento do transporte de Na+ via fluxo transpiratório e acúmulo excessivo dele nas folhas; e (iii.) ativação de um grande número de genes de vias de biossíntese e outros processos metabólicos (metabolismo do carbono, amido, sacarose e aminoácidos) que, provavelmente, exauriram as reservas de NADPH e ATP. Contudo, a ativação massiva de rotas de sinalização e de biossíntese não resultou em respostas efetivas para mitigar os efeitos deletérios do estresse combinado de salinidade e temperatura elevada. Assim, plantas CSF20 sinalizaram para a transição da fase vegetativa para a reprodutiva (aumentaram a expressão de genes TPR, ABH1, Vps51/Vps67, AGL2 e REV1) e ativaram genes de senescência (SAG20, dentre outros). De modo contrário, a melhor aclimatação das plantas CSF18 ao estresse combinado, em relação às plantas CSF20, foi correlacionada com a maior eficiência do aparato fotossintético (↑A, ↑ΔF/Fm’ e ↑ETR) e com a ativação de mecanismos eficientes para reduzir a produção de EROs e danos oxidativos, principalmente pela dissipação não fotoquímica de elétrons fotossintéticos (↑NPQ e ↓ETR/A) e enzimas antioxidantes (↑APX e ↑CAT). Esse fenômeno foi acompanhado pelo aumento na expressão de genes que codificam moléculas envolvidas na dissipação de energia (genes NPQ1 e ZEP) e no sistema de defesa antioxidante (APX4, CAT1, CAT2, C4H, CAD, CRT1 e peroxidases). Todas essas respostas foram resultado de modulações específicas em vias de sinalização (RBOHD, MKK6 e MPK20), FTs (genes WRKYs) e em processos determinantes para aclimatação ao estresse combinado, tais como no ajustamento osmótico (genes P5CS2 e TPS6) e outros (gene E3 SUMO-protein ligase). Os dados evidenciam claramente que a tolerância/susceptibilidade de plantas de sorgo à salinidade e temperatura elevada varia amplamente, dependendo do genótipo e da interação entre os estresses. Em todos os casos, as respostas aos estresses estudados são multifatoriais e a eficiência da maquinaria fotossintética constitui um fator determinante para a aclimatação das plantas a condições adversas. Por fim, são indicados genes candidatos para utilização em programas de melhoramento genético de plantas visando à tolerância aos estresses abióticos isolados e combinados.

Echinococcus granulosus é um parasito cestódeo e o agente etiológico da hidatidose cística. O desenvolvimento dos vermes adultos a partir dos protoscoleces é, provavelmente, desencadeada por diferentes estímulos que são impostos pelos hospedeiros, os quais provocam mudanças moleculares e morfológicas no parasito. No entanto, os mecanismos responsáveis por essas variações não estão totalmente esclarecidos. Para encontrar genes e proteínas possivelmente envolvidos com as alterações fenotípicas observadas durante o desenvolvimento estrobilar de E. granulosus, relatamos aqui o perfil transcritômico e a detecção de proteínas recémsintetizadas após a indução in vitro de protoescólices ao desenvolvimento estrobilar. Os protoescólices foram tratados com pepsina e mantidos em meio bifásico contendo taurocolato para induzir ao desenvolvimento estrobilar. Azidohomoalanina, aminoácido análogo de metionina, foi adicionado para a incorporação metabólica nas proteínas recém-sintetizadas, que foram visualizadas por microscopia confocal e identificadas por espectrometria de massas Paralelamente, o RNA total foi isolado utilizando o reagente TRIzol e as bibliotecas geradas foram sequenciadas na plataforma Illumina MiSeq. Nós identificamos 23 proteínas detectadas exclusivamente na presença de estímulos para o desenvolvimento estrobilar (SSD) e 28 na ausência desses estímulos (NSD). Também encontramos 75 proteínas diferencialmente expressas entre as duas condições (34 em SSD e 41 em NSD). Na análise dos dados de RNAseq, 818 genes foram identificados como diferencialmente expressos pelo software GFOLD. De forma geral, genes e proteínas com funções moleculares de transdução de sinal, metabolismo e modificações de proteínas foram observadas com a progressão do desenvolvimento estrobilar. Assim, este estudo fornece informações sobre genes e proteínas que podem ter um papel chave para o desenvolvimento do parasito, além de serem alvo de estudos futuros. / Echinococcus granulosus is a cestode parasite and the etiological agent of the cystic hydatid disease. The development of the adult worms from protoscoleces is probably triggered by different stimuli imposed by the hosts, which lead to molecular and morphological changes. However, the mechanisms underlying these variations remain largely unclear. In order to find genes and proteins possibly involved with the phenotypic changes during the strobilar development, we reported here the transcriptomic profile and the detection of newly synthesized proteins after protoscoleces in vitro induction to strobilar development. Protoscoleces were treated with pepsin and maintained in biphasic medium containing taurocholate to induce the strobilar development. The methionine analogue azidohomoalanine was added for metabolic incorporation in the newly synthesized proteins that were visualized by confocal microscopy and identified by mass spectrometry.In parallel, total RNA from parasite material was isolated using TRIzol reagent and the generated libraries were sequenced on Illumina MiSeq platform. We identified 23 proteins present only after stimuli for strobilar development (SSD) and 28 in absence of these stimuli (NSD). We also found 75 differentially expressed proteins (34 SSD and 41 NSD). In the RNA-seq analysis, 818 differentially expressed genes were identified by the GFOLD software. Gene transcripts and proteins with molecular functions of signal transduction, metabolism and protein modifications were observed with progression of development. This study provides insights on searching for the key genes and proteins that may be important for the correct parasite development and be target for further studies.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-04-19T18:21:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5916812 bytes, checksum: 639d6c03f1d6b4f272d2a161b0ecbfc4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-19T18:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5916812 bytes, checksum: 639d6c03f1d6b4f272d2a161b0ecbfc4 (MD5) Previous issue date: 2017-07-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A proteína LIMYB (L10-interacting MYB domain-containing protein) foi recentemente identificada como um componente downstrean da via de sinalização antiviral mediada pelo receptor NIK1 (Nuclear shuttle protein- interacring kinase 1). Diante da ativação de NIK1, LIMYB interage com RPL10 para reprimir a expressão de genes de proteínas ribossomais, levando a supressão global de tradução. Exceto pelos genes de proteínas ribossomais que são regulados por LIMYB, os demais alvos diretos de LIMYB em escala genômica não foram ainda determinados. Para determinar possíveis genes controlados por LIMYB e compreender sua função no desenvolvimento e nos processos coordenados pela regulação da tradução, foi avaliado o perfil transcricional de plantas overexpressando LIMYB, por RNA-seq e ChIP-seq. Nas análises por RNA-seq, foram identificados 2351 genes diferencialmente expressos, sendo que 1246 genes down regulados e 1105 genes up regulados, em plantas expressando ectopicamente LIMYB. Os estudos de ontologia gênica demonstraram que a categoria funcional mais enriquecida entre genes down regulados, de fato pertence aos constituintes ribossomais, enquanto que para genes up regulados foi notada uma categoria associada a resposta de níveis de nutrientes. Nas análises de ChIP-seq, o DNA associado à proteína foi fragmentado, imunoprecipitado e sequenciado, permitindo uma avaliação dos locais de ligação de LIMYB ao DNA nos respectivos genes sob controle da proteína. A análise integrativa de ChIP-seq e RNA-seq identificou 156 genes down regulados e destes, os constituintes ribossomais foram o grupo mais afetado, seguido por categorias relacionadas a metabolismo celular de aldeídos, fotossíntese e tradução. Nestas diversas categorias, foi possível identificar genes reprimidos por LIMYB e que também participam de processos de infecção viral, expandindo a atividade antiviral de LIMYB. Entre os genes reprimidos por LIMYB, foram identificados componentes chaves do aparato fotossintético sugerindo que LIMYB pode funcionar como um molecular link que sincroniza supressão de tradução e inibição de fotossíntese. Já no conjunto de genes up regulados, a categoria relacionada a transporte de ânions foi a mais enriquecida, seguida por categorias relacionadas a escassez de determinados compostos como fosfato e na resposta a estímulos internos e externos. A partir dos genes diferencialmente expressos para compreender sua função no desenvolvimento e nos processos coordenados a regulação da tradução na intercessão dos experimentos de ChIP-seq e RNA-seq, foram encontrados em maior significância 3 sequencias consensos, CAAAC, AAGAAA e ATATATA. A interação de LIMYB com promotores, reprimindo e ativando genes alvo, foi elucidada neste trabalho, através de análise de cobertura (co-localização RNA- seq/ChIP-seq), representando a proximidade dos picos com os respectivos genes, e pelo mapeamento das sequencias consensos nos promotores escolhidos. Estes resultados permitem uma melhor compreensão da função de LIMYB como um regulador capaz de gerenciar processos celulares em função da inibição da tradução global, durante o desenvolvimento e na defesa antiviral. / LIMYB (L10-interacting MYB domain-containing protein) was recently identified as a downstream component of the NIK1 (Nuclear shuttle protein-interacting kinase 1)-mediated antiviral signaling. Upon NIK1 activation, LIMYB interacts with RPL10 to repress the expression of ribosomal protein genes, leading to the global translation suppression. Apart from the LIMYB-mediated regulation of RP genes, the genome-wide direct target genes of LIMYB are unknown. To identify genes controlled by LIMYB towards understanding LIMYB function in development and in processes coordinated by translation regulation, we carried out a transcriptional profiling of LIMYB-overexpressing plants by RNA-seq and ChIP-seq. RNA-seq analyses revealed 1246 down-regulated genes and 1105 up- regulated genes in LIMYB-overexpressing plants. Gene enrichment analysis, based on gene ontology, demonstrated that the ribosomal constituent category was the most-enriched down-regulated functional term, whereas the most- enriched up-regulated term was associated with response to nutrient levels. For the chip-seq analysis, the DNA associated with the protein was fragmented, immunoprecipitated and sequencing, allowing the location of LYMIB association with DNA on the respective genes under control of LIMYB. The integrative analysis between ChIP-seq and RNA-seq identified 156 down-regulated genes, from which the ribosomal constituents were the group more affected, followed by categories related to aldehyde metabolism, photosynthesis and translation. Within these categories, we identified LIMYB-repressed genes unrelated to translation that also participate in viral infections, expanding the antiviral activity of LIMYB. Among the LIMYB-repressed genes, we also identified key components of the photosynthetic apparatus, suggesting that LIMYB may function as a molecular link, which synchronizes translation suppression and photosynthesis inhibition. Within the up-regulated genes, the anion transport term was the most enriched category, followed by phoshate deprivation-related category and response to internal and external stimuli. By analyzing the set of differentially expressed genes also found in ChIP-seq, the three consensus sequences CAAAC, AAGAAA and ATATATA were identified as the top-scoring motifs. The interaction of LIMYB with promoters, repressing and activating target genes, was elucidated by the coverage analysis (co-localization RNA-seq/ChIP- seq), mapping peaks from ChIP-seq and heats from RNA-seq within the gene locus. These results allowed a better understanding of the LIMYB function as a regulator of cell processes related to suppression of global translation, during development and antiviral defense.

Submitted by la_simielli@yahoo.com.br (la_simielli@yahoo.com.br) on 2016-04-05T13:12:40Z No. of bitstreams: 1 TESE_LARISSA_FERNANDA_SIMIELLI_FONSECA.pdf: 1971633 bytes, checksum: 177f6a3044467459f559bbf217ba550f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-04-06T20:32:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fonseca_lfs_dr_jabo.pdf: 1971633 bytes, checksum: 177f6a3044467459f559bbf217ba550f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T20:32:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fonseca_lfs_dr_jabo.pdf: 1971633 bytes, checksum: 177f6a3044467459f559bbf217ba550f (MD5) Previous issue date: 2016-03-07 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Mais de 80% da carne bovina brasileira é proveniente de animais de origem zebuína. Este produto é considerado de baixa maciez e reduzido teor de gordura entremeada quando comparado à carne de animais de raças taurinas. Investir na melhoria das características organolépticas como marmoreio e maciez da carne torna-se importante do ponto de vista econômico, pois tratam-se de atributos muito apreciados pelo consumidor. A maciez pode ser medida por meio de análises sensoriais, índice de fragmentação miofibrilar ou força de cisalhamento. Nesse último, um aparelho é utilizado para medir a força necessária para o cisalhamento de uma seção transversal de carne e, quanto maior a força dispensada, menor é a maciez apresentada pelo corte de carne. Outra característica relacionada à qualidade da carne é o marmoreio, que pode ser analisada por meio de escala de graduação visual denominada Quality Grade. No entanto, estas metodologias só podem ser utilizadas após o abate do animal. As técnicas de análise do transcriptoma, como o RNA-Seq, permitem a identificação de genes cuja expressão está relacionada com o controle de características quantitativas e podem ser alternativas na busca pelo melhoramento destes atributos. Com isso, o objetivo deste trabalho foi identificar genes diferencialmente expressos utilizando a técnica RNA-Seq, em tecido muscular de bovinos da raça Nelore, visando contribuir para o conhecimento dos fatores genéticos que estão relacionados com a qualidade da carne. Para isso, foi sequenciado o mRNA de 40 amostras divergentes para a maciez da carne (20 com carne dura e 20 com carne macia) e 40 amostras divergentes para marmoreio (20 com alto e 20 com baixo marmoreio). Essas amostras foram escolhidas com base na análise de força de cisalhamento e índice de marmorização realizadas em 132 e 80 amostras de músculo longissimus dorsi respectivamente, coletadas da meia carcaça esquerda de cada animal. As análises dos resultados obtidos pela técnica de RNA-Seq revelaram genes diferencialmente expressos relativos à maciez e marmoreio da carne em gado Nelore. Os genes referentes à maciez estão relacionados ao metabolismo de colágeno, à actina e miosina, ao transporte de cálcio, dentre outros. Por outro lado, nos resultados das análises de marmoreio, os genes que se mostraram diferencialmente expressos estão relacionados à ocitocina, ao transporte de oxigênio, ao crescimento e à síntese de lipídios e proteínas. Portanto, este estudo revelou a possibilidade de se utilizar alguns desses genes diferencialmente expressos como marcadores genéticos em bovinos Nelore para seleção precoce quanto à maciez e marmoreio da carne. / More than 80% of Brazilian beef comes from zebu animals. The Zebu meat show reduced marbling and is considered harder when compared to Taurine meat. The improvement of the organoleptic traits like marbling and meat tenderness is important from an economic point of view, because these attributes are highly appreciated by the consumer. The meat tenderness can be measured by sensory analysis, myofibril fragmentation index or by shear force. This method use an apparatus which measure the force required to shear a cross section of meat. The higher the strength dispensed, lower is the tenderness showed by the cut of meat. Another trait related to meat quality is marbling, which can be analyzed by Quality Grade visual graduation scale. However, these methods can only be performed after the animal was killed. The transcriptome analysis techniques, as RNA-Seq, are able to identify genes whose expression are related to quantitative traits control and can be used as alternative to help the improvement of these traits. Thus, the aim of this study was to identify differentially expressed genes using RNA-Seq, in Nelore cattle muscular tissue, to contribute to the knowledge of the genetic factors that are related to meat quality. We sequenced the mRNA of 40 samples divergently ranked to meat tenderness (20 with hard meat and 20 with tender meat) and sequenced the mRNA of 40 samples divergently ranked to marbling (20 with high and 20 with low marbling). These samples were chosen based on shear force and marbling content analysis held at 132 and 80 longissimus dorsi muscle samples respectively, collected from each left half carcass. The analysis of the results obtained by RNA-Seq technique revealed differentially expressed genes related to meat tenderness and marbling in Nelore cattle. Regarding the meat tenderness, these genes are related to collagen metabolism, actin and myosin, the calcium transport, among others. Moreover, the marbling analysis results, revealed differentially expressed genes related to oxytocin, transport of oxygen, growth and lipids and proteins synthesis. Therefore, this study showed the possibility of using some of these differentially expressed genes as genetic markers in Nellore cattle for early selection to meat tenderness and marbling. / FAPESP: 2013/09190-7

Orientador: Jayme Augusto de Souza Neto / Resumo: Aedes aegypti é a espécie de mosquito emergente em áreas urbanas com maior impacto na saúde pública, sendo o principal vetor dos arbovírus dengue, Zika e chikungunya. Por esse motivo, se faz indispensável a compreensão de mecanismos moleculares associados a processos fisiológicos em A. aegypti, como resposta imune, comportamento e homeostase intestinal. Conforme observado em outros organismos, a via PI3K/AKT tem papéis importantes no metabolismo, na reprodução, na tolerância ao estresse e na imunidade. A quinase AKT atua como um regulador negativo da via PI3K/AKT, fosforilando o fator de transcrição FOXO e impedindo sua translocação nuclear. Nosso objetivo foi avaliar o perfil transcricional em A. aegypti com o gene akt silenciado e avaliar as consequências deste silenciamento sobre a microbiota bacteriana. Além disso, investigamos uma provável ativação mitocondrial quando do silenciamento de akt. Mostramos que o silenciamento de akt resultou na ativação de genes essenciais para a manutenção da homeostase intestinal do mosquito, como peptídeos antimicrobianos (AMPs) e genes codificadores de enzimas associadas à produção de espécies reativas de oxigênio (ROS). Notavelmente, observou-se uma forte repressão de 11 profenoloxidases (PPOs), além de uma potente indução de genes codificadores de subunidades da enzima NADH desidrogenase, em comparação com o respectivo grupo controle, sugerindo que tal indução esteja associada a um provável aumento da atividade mitocondrial. No context... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Aedes aegypti is the emerging mosquito species in urban areas with the greatest impact on public health, being the main vector of arboviruses dengue, Zika and chikungunya. For this reason, it is essential to understand the molecular mechanisms associated with physiological processes in A. aegypti, such as immune response, behavior and intestinal homeostasis. As observed in other organisms, the PI3K / AKT pathway has important roles in metabolism, reproduction, stress tolerance and immunity. AKT kinase acts as a negative regulator of the PI3K / AKT pathway, phosphorylating the FOXO transcription factor and preventing its nuclear translocation. Our objective was to evaluate the transcriptional profile in A. aegypti with the silenced akt gene and to evaluate the consequences of this silencing on the bacterial microbiota. In addition, we investigated a possible mitochondrial activation during the akt silencing. We have shown that akt silencing resulted in the activation of essential genes for the maintenance of mosquito intestinal homeostasis, such as antimicrobial peptides (AMPs) and genes encoding enzymes associated with the production of reactive oxygen species (ROS). Notably, a strong repression of 11 profenoloxidases (PPOs) was observed, as well as a potent induction of genes encoding subunits of the NADH dehydrogenase enzyme, in comparison with the respective control group, suggesting that such induction is associated with a possible increase in mitochondrial activity. In t... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-01-14T16:24:56Z No. of bitstreams: 1 2015_ NancyEuniceNiñoCastañeda.pdf: 7740594 bytes, checksum: 31b928be0bd73c18fdd2d5a4ceb2eac9 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-01-21T20:53:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_ NancyEuniceNiñoCastañeda.pdf: 7740594 bytes, checksum: 31b928be0bd73c18fdd2d5a4ceb2eac9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-21T20:53:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_ NancyEuniceNiñoCastañeda.pdf: 7740594 bytes, checksum: 31b928be0bd73c18fdd2d5a4ceb2eac9 (MD5) / Na cultura da bananeira (Musa spp.) o nematoide das galhas Meloidogyne incognita é uma das espécies predominantes principalmente no subgrupo Cavendish, causando perdas consideráveis em algumas regiões do Brasil. Meloidogyne ncognita é também considerado um dos fitoparasitas de ampla importância na agricultura mundial por sua adaptabilidade ao ambiente e ampla gama de hospedeiras. Com as limitações do melhoramento convencional no desenvolvimento de variedades resistentes de bananeiras a nematoides, o uso da genômica é uma alternativa importante para entender os mecanismos moleculares envolvidos na resposta de defesa da planta ao parasitismo. O genótipo de Musa acuminata 4279-06 foi classificado em estudos anteriores como resistente ao nematoide das galhas, e foi selecionado para este estudo com o genótipo Cavendish Grande Naine (GN), utilizado como padrão de suscetibilidade. Assim o objetivo deste trabalho foi estudar a interação M. acuminata - M. incognita a fim de identificar genes associadas ao parasitismo do nematoide e genes de defesa da planta. Inicialmente verificou-se que o ciclo de vida de M. incognita em banana GN, desde a inoculação dos J2 até a formação de fêmeas com ovos, foi de 24 dias a 25º C. Na análise histológica dos genótipos GN e 4279-06, entre 2-7 dias após de inoculação (DAI) observaram se os J2 de M. incognita penetrando pelo ápice das raízes e migrando pelo córtex até o cilindro central e aos 9 DAI já haviam estabelecido sítios de alimentação. Utilizando microscopia de fluorescência não foi observada resposta hipersensível (RH) no genótipo 4279-06, sendo que o nematoide concluiu o ciclo de vida entre 27- 30 dias, com 3-6 dias de atraso em comparação ao genótipo GN (24 dias). Foi realizada análise de transcritoma aos 3, 7 e 10 DAI nos dois genótipos, com base nos dados histológicos, utilizando a tecnologia de sequenciamento massal de RNA por Illumina e análise de bioinformática para identificar genes diferencialmente expressos relacionados ao parasitismo do nematoide e a resposta de defesa. O sequenciamento gerou um total de 510.937.976 sequências paired-end. Na análise de gene ontology (GO), um total de 320.113 termos de GO foram encontrados e relacionados às 27.604 sequências anotadas distribuídos em três categorias principais: processos biológicos (27.551 sequências), função molecular (25.362 sequências) e componente celular (25.487 sequências). Na análise de expressão diferencial, 680 genes apresentaram expressão diferencial significante. Dentre estes, 474 genes foram modulados no genótipo 4279-06 e 235 genes no genótipo GN, evidenciando uma maior regulação da expressão gênica na interação em 4279-06. Os genótipos apresentaram 29 genes comumente regulados, 445 genes exclusivamente modulados em 4279-06 e 206 em GN. Na resposta de Musa acuminata à infecção por M. incognita, foi evidente o grande envolvimento de genes ligados a fatores de transcrição das famílias MYB e WRKY, e de hormônios. Pouca resposta de defesa relacionadas ao Ácido Salicílico (de resposta a parasitas biotróficos) foi encontrada, mas sim uma ampla resposta pela via do etileno. Também foram encontrados genes que aumentam os níveis de auxinas e citocininas e que estão associados à formação de células gigantes, assim como expansinas e proteínas de domínio NAC. Proteínas da família bHLH, calose e endotransglucosilase xiloglucano foram expressas exclusivamente no genótipo 4279-06. Os resultados deste trabalho contribuem para uma maior compreensão dessa complexa interação molecular. / In banana crop (Musa spp.), the root-knot nematode Meloidogyne incognita is one of the predominant species, mainly in Cavendish (GN), causing considerable losses in some regions of Brazil. Meloidogyne incognita, also considered one of the plant parasites of wide importance in world agriculture for their adaptability to the environment and wide host range. With the difficulties of the traditional breeding programs in search for resistant varieties of bananas to nematodes, the use of genomics is an important alternative to understand the molecular mechanisms involved in plant defense response to parasitism. The banana genotype 4279-06 was classified in previous studies as resistant to the root-knot nematode, and was selected for this study, with the Cavendish Grande Naine genotype (GN) used as susceptibility standard. So the aim of this work was to study the interaction Musa acuminata - Meloidogyne incognita in order to identify genes associated with parasitism of nematode and plant defense genes. Initially, the life cycle of M. incognita in banana (NG), from the inoculation of J2 to the formation of females with eggs was 24 days at 25oC. On histological analysis of both genotypes GN and 4279-06, between 2-7 days after inoculation (DAI) it was observed that J2 of M. incognita penetrated at the roots tips and moved through the cortex to the central cylinder, and that at 9 DAI had already feeding sites established. Using fluorescence microscopy, no hypersensitive response (HR) was observed in 4279-06 genotype, and its life cycle has completed between 27- 30 days after inoculation, with 3-6 days delay in comparison with the GN genotype (24 days). Transcriptome analysis was performed at 3, 7 and 10 DAI, based on histological data, using RNA mass sequencing technology by Ilumina and bioinformatics analysis to identify differentially expressed genes related to the banana defense response in nematode interaction with the two genotypes. Sequencing generated a total of 510,937,976 sequences paired-end. In ontology gene analysis (GO), a total of 320,113 terms of GO were found and related to 27,604 annotated sequences divided into three main categories: biological processes (27,551 sequences), molecular function (25,362 sequences) and cellular component (25,487 sequences). In the analysis of differential expression, 680 genes showed significant differential expression. Of these, 474 genes were modulated in genotype 4279-06 and 235 genes in GN genotype, showing greater regulation of gene expression in the interaction with 4279-06. The genotypes showed 29 commonly regulated genes, 445 genes uniquely modulated in 4279-06 and 206 in GN. In Musa acuminata response to infection with M. incognita, was evident the great involvement of genes linked to the MYB transcription factors and WRKY families, and hormones. Little defense response related to salicylic acid (response to biotróficos parasites) was observed, but a broad response for the ethylene pathway. They have also found genes that increase the levels of cytokinins and auxins and that are associated with the formation of giant cells, like expansins and NAC domain proteins. Proteins bHLH family, callose and xyloglucan endotransglucosilase were exclusively expressed in the genotype 4279-06. These results contribute to a better understanding of this complex molecular interaction.

Orientador: João Pessoa Araújo Junior / Resumo: A análise de transcriptoma é essencial para determinar a relação entre as informações codificadas num genoma, a sua expressão e variação genotípica. O transcriptoma é o conjunto completo de transcritos e a quantidade gerada, relacionado a um estágio de desenvolvimento específico ou condição fisiológica da célula. Estes transcritos podem ser mapeados utilizando genomas como referência, para investigação de expressão do genes. Para isso, exige procedimentos de mineração de grandes volumes de dados de RNA-Seq para extrair conhecimentos biológicos. As ferramentas de bioinformática foram desenvolvidas para facilitar e agilizar essas análises, transformando dados em informações. Assim, alguns desses recursos foram empregados na análise de dados gerados pelo RNAseq, a partir de RNAm de cultura celular MDCK infectada por herpesvírus canino tipo 1 (1CaHV-1 - Canid alphaherpesvirus type 1) em diferentes momentos pós infecção. Dessa forma, foi realizado um dual RNAseq, em que foi avaliado tanto a expressão gênica celular do hospedeiro como do patógeno viral, no curso da infecção. Para isso, foram analisados o transcriptoma das atividades celulares e os processos envolvidos no ciclo de infecção viral, até o momento 32h-pi. Assim, foram identificados as atividades de respostas celulares à infecção viral, mecanismos regulatórios induzidos pelo vírus, transcrição de genes virais imediatos, iniciais e tardios. Dentre eles, foi verificado a elevação da expressão do gene COX-2 induzido pela... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-03T13:28:34Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2083437 bytes, checksum: 8f479543c8dc090087a91955c71d8ba0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-03T13:28:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2083437 bytes, checksum: 8f479543c8dc090087a91955c71d8ba0 (MD5) Previous issue date: 2014-02-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os parasitos do gênero Leishmania, que causam um amplo espectro de desordens clínicas referidas comumente como leishmanioses, são um grande problema de saúde pública em vários países. A leishmaniose tegumentar americana está entre as endemias de maior importância em saúde pública no Brasil, devido a fatores como: ampla distribuição pelo território nacional, ocorrência de formas clínicas graves e limitações referentes tanto ao diagnóstico como ao tratamento, sendo a L. (V.) braziliensis uma das principais espécies de importância epidemiológica para a LTA no Brasil. Atualmente existem diversas tecnologias que permitem o sequenciamento do DNA em larga escala, sendo a plataforma 454/Roche utilizada neste trabalho. Assim, este trabalho utilizou ferramentas de bioinformática para montar e analisar o transcriptoma de L. (V.) braziliensis através do sequenciamento do transcriptoma de dois isolados (ET e NSL), que apresentam diferença significativa na virulência em modelo murino. Foram preparadas duas formas evolutivas para cada isolado: metacíclica (MET) e procíclica (PRO). Desta forma foram analisadas quatro bibliotecas. Após sequenciamento, os dados foram visualizados com o programa fastQC, tratados com FASTX- Tollkit e Prinseq-Lite e montados com programa Newbler. A montagem (Assembly) foi efetuada de duas maneiras distintas: primeiro efetuou-se a montagem com as reads de cada biblioteca e posteriormente, as reads das quatro bibliotecas foram alocados em arquivo único para realização de um novo assembly. As open reading frame (ORFs), que são regiões com potencial para codificar proteínas, foram preditas utilizando as sequências resultantes da montagem. A anotação foi efetuada através de duas abordagens: transferência de informações do genoma anotado automaticamente para as ORFs preditas e pela abordagem baseada em homologia de sequências através da ferramenta de anotação funcional Blast2GO. Após anotação, efetuou-se a análise da expressão gênica diferencial através de duas abordagens diferentes: a primeira, utilizou o método de Blind do pacote DESeq do R/Bioconductor e a segunda utilizou uma abordagem baseada em RPKM. Foram produzidas 3.095.724 reads, sendo 916.546, 589.554, 1.083.312 e 506.312 sequências para ET-MET (biblioteca 1), ET- PRO (biblioteca 2), NSL-MET (biblioteca 3) e NSL-PRO (biblioteca 4), respectivamente. Após o tratamento, utilizou-se para o restante das análises 2.899.230 sequências. Com o intuito de validar algumas das análises, foi utilizado neste trabalho um segundo conjunto de reads (Illumina) baixado do banco de dados SRA (Sequence Read Archive) indexado ao NCBI, sendo este composto por 52.014.768 de reads paired end. Após o tratamento, utilizou- se para o restante das análises 47.377.233 de reads. Os resultados das análises com as reads sequenciadas neste trabalho e com os contigs montados, tal como o mapeamento destes no genoma anotado de L. (V.) braziliensis, produziu novas informações ao orfeoma anotado automaticamente de L. (V.) braziliensis. Após montagem, obteve-se 14.362, 13.145, 14.899 e 11.434 contigs maiores que 100 pb para as bibliotecas 1, 2, 3 e 4, respectivamente. Obteve-se como resultado da montagem, considerando as reads de todas as bibliotecas, 14.017 contigs. As ORFs preditas à partir dos contigs que não mapearam no genoma anotado foram utilizados para busca de novos genes de L. (V.) braziliensis. Como resultado, foi possível encontrar seis novos genes, 117 possíveis ORFs sem hits no banco de dados nr e 85 ORFs que, por algum motivo, deixaram de fazer parte do genoma anotado. Foram encontrados, ao se comparar as reads obtidas neste trabalho com o genoma anotado, 6.293 sítios com identidades diferentes, que pode ser devido a divergência alélica entre os isolados analisados ou devido ao polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs). / Parasites of the genus Leishmania, which cause a broad spectrum of clinical disorders referred to commonly as leishmaniasis, are a major public health problem in many countries. American cutaneous leishmaniasis is among the endemic most important in public health in Brazil, due to factors such as: wide distribution throughout the country, the occurrence of severe clinical forms and limitations relating to both diagnosis and treatment, with L. (V.) braziliensis being one of the main species of epidemiological significance to the LTA in Brazil. Currently there are several technologies that allow the DNA sequencing in large scale, being the 454/Roche platform used in this work. Thus, this study used bioinformatics tools for assembly and analyze the transcriptome of L. (V.) braziliensis through transcriptome sequencing of two isolates (ET and NSL), which present significant difference in virulence in murine model. Were prepared two evolutionary forms for each isolate: metacyclic (MET) and procyclical (PRO). Thus, four libraries were analyzed. After sequencing, the data were visualized with fastQC program, treated with FASTX-Tollkit and Prinseq-Lite and assembly with Newbler v.2.5.3 program. The assembly was conducted of two distinct ways: first performed the assembly whit the reads from each sample and then, the reads of the four samples were placed in single file to perform a new assembly. The open reading frame (ORF), which are regions with potential to encode a protein were predicted using the resulting assembly. The annotation was carried out using two approaches: transfer of information of automatically annotated genomic to predicted ORFs and by approach based on sequence homology by functional annotation tool Blast2GO. After annotation, performed the analysis of differential gene expression by two different approaches: first, was used the Blind method of DESeq package the R/Bioconductor and the second was used an approach based on RPKM. 3.095.724 reads were produced, with 916.546, 589.554, 1.083.312 and 506.312 sequences for ET-MET (sample 1), ET-PRO (sample 2), NSL-MET (sample 3) and NSL- PRO (sample 4), respectively. After treatment, was used for the remaining analysis 2.899.230 sequence. In order to validate some of the analysis, was used in this study, a second set of reads (Illumina) downloaded from the database SRA (Archive Sequence Read) indexed to NCBI, this being composed of 52.014.768 of reads paired end. After treatment, was used for the remainder analysis 47.377.233 of reads. The results of the analysis with the reads sequenced this work and with the assembly contigs, such as mapping of these in annotated genome the L. (V.) braziliensis, produced new information to automatically annotated orfeoma of L. (V.) braziliensis. After assembly, we obtained 14.362, 13.145, 14.899 and 11.434 contigs larger than 100 bp for samples 1, 2, 3 and 4, respectively. It was obtained as a result of assembly, considering the reads from all samples, 14.017 contigs. The ORFs predicted from contigs not mapped the annotated genome were used to search for new genes of L. (V.) braziliensis. So, were found six new genes, 117 ORFs possible without hits in the nr database and 85 ORFs that, for some reason, no longer in the annotated genome. Were found, when comparing the reads obtained in this work with the annotated genome, 6.293 sites with different identities, which may be due to the allelic divergence between the isolates analyzed or due to single nucleotide polymorphisms (SNPs).

Orientador: Cesar Martins / Resumo: Cromossomos B são elementos supranumerários presentes em diversos grupos taxonômicos. Sua composição heterocromática está ligada a grande quantidade de sequências repetitivas que possuem. Sua origem está relacionada ao conjunto cromossômico A, sendo um mosaico de sequências deste. O primeiro relato de cromossomos B em ciclídeos africanos foi na espécie Astatotilapia latifasciata, que pode carregar 0, 1 ou 2 cromossomos B. Estudos citogenéticos clássicos encontraram alta carga de elementos repetitivos no cromossomo B da espécie. Portanto, o estudo dos elementos repetitivos presentes no cromossomo B de A. latifasciata pode elucidar sua origem e manutenção no genoma. Os resultados utilizando dados de sequenciamento de nova geração, mapeamento por hibridização fluorescente in situ (FISH) e PCR em tempo real mostraram vários elementos com maior número de cópias no cromossomo B de A. latifasciata. Transposons de DNA, como Tc1-Mariner, e retrotransposons, como os membros da família Bel/Pao e Gypsy, foram encontrados expandidos no cromossomo B. Com o sequenciamento em larga escala de RNA (RNA-seq), foi avaliada a transcrição diferencial entre indivíduos sem cromossomos B (B-) e com esses (B+). Mesmo alguns elementos apresentando expressão diferencial entre os grupos, elementos expandidos no B permanecem com expressão constante. A presença de sequências repetitivas expandidas no cromossomo B e seu perfil transcricional traz informações sobre sua composição e dinâmica. / Mestre

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-03T19:55:15Z No. of bitstreams: 1 RayssaKarlaDeMedeirosOliveira_DISSERT.pdf: 5161047 bytes, checksum: b9cdb0f408571e0784106130b004445a (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-07T22:14:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RayssaKarlaDeMedeirosOliveira_DISSERT.pdf: 5161047 bytes, checksum: b9cdb0f408571e0784106130b004445a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-07T22:14:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RayssaKarlaDeMedeirosOliveira_DISSERT.pdf: 5161047 bytes, checksum: b9cdb0f408571e0784106130b004445a (MD5) Previous issue date: 2014-08-21 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / Prote?nas do reparo por excis?o de bases (BER) t?m sido associadas a fun??es al?m do reparo e DNA. A apur?nica/apirimidinica endonuclease 1 (APE1) ? uma prote?na multifuncional envolvida em diversas atividades celulares como ativa??o redox de fatores de transcri??o, processamento de RNA e reparo de DNA. Alguns trabalhos t?m descrito a a??o da prote?na 8-oxoguanina (OGG1) na corre??o de les?es oxidadas no promotor como passo para a transcri??o de citocinas pro-inflamat?rias. Apesar de ser notadamente importante na ativa??o redox de fatores de transcri??o, como o fator nuclear ?B (NF- ?B) e AP-1, a atividade de reparo de APE1 ainda n?o foi associada ? resposta inflamat?ria. Neste trabalho, foram utilizadas an?lises bioinform?ticas e abordagens experimentais para investigar a rela??o entre a inibi??o do reparo de s?tios ab?sicos no DNA pela MX, mol?cula sint?tica inibidora indireta da atividade de reparo de APE1, e a modula??o de resposta inflamat?ria. Os resultados demonstraram que o tratamento de mon?citos com lipopolissacar?deo (LPS) e MX reduziu a express?o de citocinas, quimiocinas e receptores toll-like, e regulou negativamente processos biol?gicos da imunidade, como ativa??o de macr?fagos, e as vias ativadas pelo (NF-?B), fator de necrose tumoral (TNF-?) e interferon, sem induzir morte celular. A an?lise transcript?mica sugere que o tratamento LPS/MX induz disfun??es mitocondriais, estresse de ret?culo endoplasm?tico e ativa??o de vias de autofagia, provavelmente ativadas pelo comprometimento da energ?tica celular e/ou pelo ac?mulo de danos ao DNA, nuclear e mitocondrial. Adicionalmente, prop?e-se que a atividade de reparo de APE1 ? requerida para a transcri??o de genes inflamat?rios pela intera??o com s?tios ab?sicos no promotores espec?ficos e recrutamento de complexos transcricionais durante a sinaliza??o inflamat?ria. Este trabalho apresenta uma nova perspectiva acerca das intera??es entre a atividade do BER e a modula??o de resposta inflamat?ria, e sugere uma nova atividade para a prote?na APE1 como modular da resposta imune de maneira redox-independente. / Base excision repair (BER) proteins has been associated with functions beyond DNA repair. Apurynic/apyrimidinic endonuclease 1 (APE1) is a multifunctional protein involved in a plethora of cellular activities, such as redox activation of transcription factors, RNA processing and DNA repair. Some studies have described the action of the protein 8-oxoguanine (OGG1) in correcting oxidized lesions in promoters as a step in the transcription of pro-inflammatory cytokines. Despite being especially important in redox activation of transcription factors such as nuclear factor ?B (NF-?B) and AP- 1, the repair activity of APE1 has not yet been associated with the inflammatory response. In this study, experimental and bioinformatic analysis approaches have been used to investigate the relationship between inhibition of the repair of abasic sites in DNA by MX, a synthetic molecule designed to inhibt the repair activity of APE1, and the modulation of the inflammatory response. The results showed that treatment of monocytes with lipopolysaccharide (LPS) and MX reduced the expression of cytokines, chemokines and toll-like receptors, and negatively regulated biological immune processes, as macrophages activation, and NF-?B and tumor necrosis factor (TNF-?) and interferon pathways, without inducing cell death. The transcriptomic analysis suggests that LPS/MX treatment induces mitochondrial dysfunction, endoplasmic reticulum stress and activation of autophagy pathways, probably activated by impairment of cellular energy and/or the accumulation of nuclear and mitochondria DNA damage. Additionally, it is proposed that the repair activity of APE1 is required for transcription of inflammatory genes by interaction with abasic sites at specific promoters and recruitment of transcriptional complexes during inflammatory signaling. This work presents a new perspective on the interactions between the BER activity and the modulation of inflammatory response, and suggests a new activity for APE1 protein as modulator of the immune response in a redox-independent manner.