Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Mycobacterium avium e Mycobacterium kansasii são micobactérias não tuberculosas frequentemente isoladas em infecções em pacientes HIV positivos. Em um projeto anterior do laboratório foi estudado um cultivo misto de M. avium e M. kansasii isolado da medula óssea de um paciente HIV positivo. Estudando colônias isoladas deste cultivo, foi possível observar que a cepa de M. kansasii possuía a sequência de inserção IS1245, que é especifica de M. avium. A presença deste elemento de inserção em M. kansasii foi confirmada por PCR-IS1245, RFLP-IS1245 e sequenciamento. Este estudo teve como objetivo investigar o mecanismo de transferência da IS1245 para M. kansasii. Uma banda de aproximadamente 100 kb foi detectada por PFGE em colônias de M. avium e de M. kansasii deste cultivo misto. Testes de mobilidade desta banda de DNA em géis de PFGE, em diferentes condições de corrida, e testes com exonucleases e com topoisomerase I comprovaram que esta banda era um plasmídeo linear (pMA100), que continha proteínas covalentemente ligada nos seus terminais 5’. Estes achados levaram à hipótese de que o plasmídeo pMA100 seria responsável pela transferência natural do elemento IS1245 de M. avium para M. kansasii por conjugação. Experimentos in vitro reproduziram o evento de conjugação, tanto com a cepa de M. kansasii isolada do cultivo misto, como com outras duas cepas de M. kansasii não relacionadas. A sequência de inserção se manteve estável no genoma de M. kansasii após 10 subcultivos e foi observada a ocorrência de transposição de modo replicativo em M. kansasii. Pela primeira vez está sendo demonstrada a transferência horizontal de genes natural entre espécies diferentes de micobactérias. / Mycobacterium avium and Mycobacterium kansasii are non-tuberculous mycobacteria frequently isolated in infections from HIV positive patients. In a previous study from our laboratory, a mixed culture of M. avium and M. kansasii from a bone marrow isolate of an HIV positive patient was studied. The analysis of isolated colonies allowed the detection of the insertion sequence IS1245, specific from M. avium, in M. kansasii. The presence of this element in M. kansasii was confirmed by PCR-IS1245, RFLP-IS1245 and sequencing. The objective of this study was to investigate the mechanism of transference of the IS1245 to M. kansasii. A band of approximately 100 kb was detected by PFGE in colonies of M. avium and M. kansasii from this mixed culture. Tests of mobility of this DNA band in PFGE gels, in different running conditions, and tests with exonucleases and topoisomerase I demonstrated that this band was a linear plasmid (pMA100) with proteins covalently linked to the 5’ ends. These findings led to the hypothesis that the pMA100 plasmid was responsible for the natural transference of the IS1245 element from M. avium to M. kansasii by conjugation. Experiments performed in vitro reproduced the conjugation event, not only with the M. kansasii strain from the mixed culture, but also with other two unrelated M. kansasii strains. The insertion sequence was stably maintained in the M. kansasii genome after 10 subcultures and its replicative transposition in M. kansasii was also observed. For the first time the natural horizontal gene transfer between different species of mycobacteria has been demonstrated. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Os genes de Prolina racemase (PRACs) são enzimas intracelulares ou secretadas de T. cruzi (TcPRAC); essas enzimas estão envolvidas no metabolismo, diferenciação e virulência. Os genes PRAC foram identificados e caracterizados molecularmente em isolados representantes de toda a diversidade interespecífica de T. cruzi, T. cruzi marinkellei, T. dionisii, T. erneyi, T. rangeli, T. conorhini e T. lewisi. Além dessas espécies de tripanossomas restritas a mamíferos; homólogos de PRAC foram encontrados em tripanossomas de cobra (T. serpentis), crocodilo (T. grayi) e anuro (T. sp. 339). Análises filogenéticas e de sintenia entre homólogos de PRAC suportaram uma historia evolutiva totalmente congruente com as relações evolutivas previamente descritas dentro do gênero Trypanosoma. / Proline racemaces (PRACs) are intracellular or secreted enzymes of Trypanosoma cruzi (TcPRAC), implicated in metabolism, differentiation, virulence and the induction of nonspecific polyclonal B-lymphocyte in the host. We identified and molecularly characterized PRAC genes from isolates representing all intra-specific diversity (TcI-TcVI and Tcbat), T. cruzi marinkellei, T. dionisii, T. erneyi, T. rangeli (isolates of lineages A-E), T. conorhini, and T. lewisi. In addition to these trypanosome species restricted to mammals, PRAC homologs were found in trypanosomes from snake (T. serpentis), crocodile (T. grayi) and anuran (T. sp 339). Phylogenetic and synteny analysis of PRAC homologs supported an evolutionary history totally congruent with the evolutionary relationships within the genus Trypanosoma.

Os genes de Prolina racemase (PRACs) são enzimas intracelulares ou secretadas de T. cruzi (TcPRAC); essas enzimas estão envolvidas no metabolismo, diferenciação e virulência. Os genes PRAC foram identificados e caracterizados molecularmente em isolados representantes de toda a diversidade interespecífica de T. cruzi, T. cruzi marinkellei, T. dionisii, T. erneyi, T. rangeli, T. conorhini e T. lewisi. Além dessas espécies de tripanossomas restritas a mamíferos; homólogos de PRAC foram encontrados em tripanossomas de cobra (T. serpentis), crocodilo (T. grayi) e anuro (T. sp. 339). Análises filogenéticas e de sintenia entre homólogos de PRAC suportaram uma historia evolutiva totalmente congruente com as relações evolutivas previamente descritas dentro do gênero Trypanosoma. / Proline racemaces (PRACs) are intracellular or secreted enzymes of Trypanosoma cruzi (TcPRAC), implicated in metabolism, differentiation, virulence and the induction of nonspecific polyclonal B-lymphocyte in the host. We identified and molecularly characterized PRAC genes from isolates representing all intra-specific diversity (TcI-TcVI and Tcbat), T. cruzi marinkellei, T. dionisii, T. erneyi, T. rangeli (isolates of lineages A-E), T. conorhini, and T. lewisi. In addition to these trypanosome species restricted to mammals, PRAC homologs were found in trypanosomes from snake (T. serpentis), crocodile (T. grayi) and anuran (T. sp 339). Phylogenetic and synteny analysis of PRAC homologs supported an evolutionary history totally congruent with the evolutionary relationships within the genus Trypanosoma.

Orientador: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:59:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_JosePedro_M.pdf: 497183 bytes, checksum: 992a81544cf97f11b6ecd399a3cf3172 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Transferência horizontal de genes (HGT) pode ser definida como a transmissão de genes entre diferentes grupos taxonômicos no qual o gene incorporado ao genoma do organismo receptor pode ser mantido ao longo de sucessivas gerações pelo sistema reprodutivo tradicional do receptor. HGT é reconhecida como uma das principais forças atuantes na evolução de genomas de procariotos, que têm significantes percentagens adquiridas por esse processo (1.5% a 14.5%).Em eucariotos, entretanto, o papel de HGT começou apenas recentemente a ser avaliado e geralmente é relacionado com algum cenário evolutivo específico como, por exemplo, a relação hospedeiro-patógeno. Espécies de fungos são consideradas especialmente suscetíveis a HGT por seu modo íntimo de associação com hospedeiros. Em vista disso, no presente projeto foi elaborado um protocolo para identificação de potenciais candidatos a HGT no genoma de Crinipellis perniciosa, o fungo causador da vassoura de bruxa nos cacauais. Primeiramente foi criado um banco de dados contendo todas as seqüências putativas de proteínas (ORFs) de fungos disponíveis no banco de dados do NCBI nr (03/2004). Uma montagem-rascunho de seqüências genômicas ¿shotgun¿ de C. perniciosa, num total de 17.000 contigs, foi então comparada, através de BLASTX, com esse banco de ORFs de fungos. Cerca de 5000 contigs de C. perniciosa que apresentaram similaridade com o banco de ORFs de fungos (e-value < e-5) foram eliminados, sendo considerados como contendo genes verticalmente transferidos. As demais 12.000 seqüências foram então comparadas por blastX contra nr, gerando um total de 357 ¿hits¿ com alta similaridade (e-value < e-5) com seqüências não encontradas dentro das seqüências de fungos até então depositadas.Estes 357 contigs foram então analisados pelo algoritmo BLASTP contra o NCBI-nr e destes 43 apresentaram alta similaridade com proteínas ou domínios conservados de organismos evolutivamente distantes a fungos: 16 apresentaram alta similaridade com plantas, 19 com bactérias e outros 09 com vertebrados/invertebrados. Entre os genes putativos mais interessantes destacam-se o gene ¿Thaumatin¿ (THN) e Transposase; cujas ORFs, à exceção de THN estão completas, não tem introns e apresentam sinais de endereçamento celular. Esses genes foram amplificados a partir do DNA genômico e cDNA da fase necrotrófica de C. perniciosa, confirmando assim sua presença no genoma do fungo, sendo inclusive validados através de sequenciamento. Entre os genes candidatos amplificados, Pollen e DAD não apresentaram uma amplificação consistente e análises através de BLASTN contra banco de dados de EST e do genoma do eucalipto indicaram uma possível contaminação. Um gene identificado neste trabalho cujo produto é biologicamente interessante é o gene ¿thaumatin¿ (THN), da família de genes PR-5 (¿pathogenesis-related¿), descrito como uma proteína antifúngica relacionada à patogênese e à resposta sistêmica a patógenos em plantas.Assim, o presente trabalho gerou uma lista de genes candidatos a terem a sua origem pela transferência horizontal e sua análise poderá permitir a compreensão de processos de interação patógeno hospedeiro / Abstract: Horizontal gene transfer (HGT) can be defined as the mobilization and transmission of DNA across species barriers other than through sexual transmission to the offspring (vertical descent). HGT has long been recognized as a major force affecting the evolution of prokaryotes as significant proportions of such genomes have been subjected to horizontal transfer (1.5% to 14.5%). The role of HGT in eukaryotes is still poorly demonstrated and only recently some individual cases have been reported, normally linked to some evolutive scenario such as host-pathogen interaction. It is said that fungal species are especially susceptible to HGT for their close associations with their hosts. This is especially the case for fungi with saprophytic mode of feeding that could somehow facilitate HGT. This is also the case in pathogens that share an intracellular environment with its host. We investigate here the possible role of HGT in the basidiomycete, saprophytic fungi C. perniciosa and its possible consequences to plant-pathogen interactions in the context of putative acquired HGT genes.Given the large number of sequences to examine and the expectation that only a few were horizontally transferred we created a stepwise approach based on genomic comparisons in order to reduce the number of HGT candidates through elimination of spurious HGT candidates.We first created a fungal database containing all fungal sequences available at NCBI at the time of the analysis and all fungal genomes available through the FTP site (NCBI). This fungal dataset was then compared to a draft assembly of C. perniciosa shotgun genomic sequences using BLASTX with an e-value cutoff higher than E>-5. This served to eliminate all sequences with high similarities to fungal sequences that are not considered as being subjected to HGT. Secondly, we made a second round of genomic comparison, this time against the NCBI-nr, containing all protein coding sequences and putative ORFs, through BLASTX with a cutoff BLAST e-value of e<-5. We managed to reduce our sequences from around 17.000 contigs to around 7.000 in the first round of screening and to only 357 contigs after the second round of genomic screening. Those 357 contigs were then examined for putative homologs using BLASTP against NCBI-nr and we selected 43 candidates of HGT showing high similarity to sequences of distantly related organisms, mainly plants and bacteria. We then moved on to perform Phylogenetic and Parametric analysis on those candidates to see if they confirmed HGT. Out of those 43 candidates we found a strong bias between plants and fungi, with 15 HGT candidates being proposed to have been transferred from plants to fungi. Out of those 15 plant candidates we found 6 transposons with high similarities to plants class 1 transposons, suggesting that transposons indeed might play a role in HGT. Two HGT candidates in our list (Transposase and THN) were successfully amplified through PCR and were sequenced. Further analysis suggested the presence of 6 contaminant sequences in the C. perniciosa genome from Eucalyptus through BLASTN scores against EST and eucalyptus databases including the putative genes for Pollen and DAD / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular

A Transferência Horizontal de Genes (THG) é um dos principais mecanismos de evolução bacterianos, impactando a evolução de praticamente todas famílias gênicas. Neste trabalho identificamos e avaliamos padrões de possíveis transferências horizontais de genes pertencentes a duas classes funcionais de dois níveis taxonômicos distintos. Caracterizamos a ocorrência e evolução de 45 genes importantes para a fixação de N2 em 479 genomas de Proteobacteria. Identificamos cinco potenciais aquisições de genes ligados a fixação de N2 por linhagens de Proteobacteria, as quais foram identificadas consistentemente em 36 dos genes analisados. Realizamos predições de transferências horizontais dos 45 entre todos os 479 genomas de Proteobacteria e identificamos possíveis enriquecimentos de THG, provavelmente ligados à sinais filogenéticos e ecológicos. Desenvolvemos um pipeline para identificação semi-automática de efetores do Sistema Secretor do Tipo III em Aeromonas, o qual reportou 21 famílias de potenciais efetores presentes em 105 genomas. Entre os 21 efetores identificados 17 foram descritos pela 1º vez em Aeromonas, corroborando a sensibilidade de nosso pipeline. Com o auxílio de nossos colaboradores foram realizados testes de citotoxidade para efetores identificados in silico, e apenas quatro não inibiram o crescimento de Saccharomyces cerevisiae. Por fim, desenvolvemos um método para agrupamento de famílias gênicas com histórias evolutivas similares que não requer a reconstrução de árvores filogenéticas, aumentando a eficiência computacional. Aplicamos o método desenvolvido para reconstrução da filogenia de Aeromonas, o qual mostrou-se compatível com dados presentes na literatura. / Horizontal Gene Transfer (HGT) is one of main mechanisms of bacterial evolution, affecting virtually all gene families. In this document we identified and assessed putative horizontal transfers of genes from two functional classes from two distinct taxonomic levels. We characterized the distribution and evolution of 45 genes important to N2 fixation among 479 Proteobacteria genomes. We identified five potential distinct acquisitions of such genes by Proteobacteria lineages. The distinct origins are consistently identified in 36 out of the 45 assessed genes. We computed possible horizontal transfers of the 45 genes among the 479 Proteobacteria genomes, and we identified enrichments of HGT, likely related to phylogenetic and ecological signals. We developed a semi-automated pipeline to identify effectors of the Type III Secretion System within Aeromonas, which reported 21 putative effector families distributed among 105 genomes. Among the 21 likely effectors 17 have been described in Aeromonas for the first time, highlighting the sensibility of our pipeline. Our colaborators performed cytotoxicity tests for the 21 likely effector families identified by in silico analysis, and only four did not inhibited Saccharomyces cerevisiae growth. Lastly, we developed a method to cluster gene families according to shared evolutionary history, without the requirement of phylogenetic tree reconstruction, increasing computational efficiency. We applied this proposed method during Aeromonas phylogenetic reconstruction, and it showed up compatible with data available on the literature.

A Transferência Horizontal de Genes (THG) é um dos principais mecanismos de evolução bacterianos, impactando a evolução de praticamente todas famílias gênicas. Neste trabalho identificamos e avaliamos padrões de possíveis transferências horizontais de genes pertencentes a duas classes funcionais de dois níveis taxonômicos distintos. Caracterizamos a ocorrência e evolução de 45 genes importantes para a fixação de N2 em 479 genomas de Proteobacteria. Identificamos cinco potenciais aquisições de genes ligados a fixação de N2 por linhagens de Proteobacteria, as quais foram identificadas consistentemente em 36 dos genes analisados. Realizamos predições de transferências horizontais dos 45 entre todos os 479 genomas de Proteobacteria e identificamos possíveis enriquecimentos de THG, provavelmente ligados à sinais filogenéticos e ecológicos. Desenvolvemos um pipeline para identificação semi-automática de efetores do Sistema Secretor do Tipo III em Aeromonas, o qual reportou 21 famílias de potenciais efetores presentes em 105 genomas. Entre os 21 efetores identificados 17 foram descritos pela 1º vez em Aeromonas, corroborando a sensibilidade de nosso pipeline. Com o auxílio de nossos colaboradores foram realizados testes de citotoxidade para efetores identificados in silico, e apenas quatro não inibiram o crescimento de Saccharomyces cerevisiae. Por fim, desenvolvemos um método para agrupamento de famílias gênicas com histórias evolutivas similares que não requer a reconstrução de árvores filogenéticas, aumentando a eficiência computacional. Aplicamos o método desenvolvido para reconstrução da filogenia de Aeromonas, o qual mostrou-se compatível com dados presentes na literatura. / Horizontal Gene Transfer (HGT) is one of main mechanisms of bacterial evolution, affecting virtually all gene families. In this document we identified and assessed putative horizontal transfers of genes from two functional classes from two distinct taxonomic levels. We characterized the distribution and evolution of 45 genes important to N2 fixation among 479 Proteobacteria genomes. We identified five potential distinct acquisitions of such genes by Proteobacteria lineages. The distinct origins are consistently identified in 36 out of the 45 assessed genes. We computed possible horizontal transfers of the 45 genes among the 479 Proteobacteria genomes, and we identified enrichments of HGT, likely related to phylogenetic and ecological signals. We developed a semi-automated pipeline to identify effectors of the Type III Secretion System within Aeromonas, which reported 21 putative effector families distributed among 105 genomes. Among the 21 likely effectors 17 have been described in Aeromonas for the first time, highlighting the sensibility of our pipeline. Our colaborators performed cytotoxicity tests for the 21 likely effector families identified by in silico analysis, and only four did not inhibited Saccharomyces cerevisiae growth. Lastly, we developed a method to cluster gene families according to shared evolutionary history, without the requirement of phylogenetic tree reconstruction, increasing computational efficiency. We applied this proposed method during Aeromonas phylogenetic reconstruction, and it showed up compatible with data available on the literature.

Leptospira is a basal genus in an ancient group of bacteria, the spirochetes. The pathogenic species are responsible for leptospirosis, a disease with worldwide distribution and of public health importance in developed tropical countries. L. interrogans serovar Copenhageni is the agent for the majority of human leptospirosis in Brazil. In this work, we used a great variety of experimental approaches to characterize the SOS system in this serovar, to identify its impact in general DNA damage response, as well as to assess the DNA repair toolbox owned by pathogenic and saprophytic leptospires. We identified an additional repressor LexA, acquired by lateral gene transfer, exclusively in serovar Copenhageni. We also observed that UV-C irradiation led to massive death of cells and blockage of cell division in the survivors. Both repressors were active and we identified the sequences responsible for binding to promoters. However, the LexA1 SOS box was redefined after a de novo motif search on LexA1 ChIP-seq enriched sequences. This regulator was able to bind to at least 25 loci in the genome. DNA damage also caused a massive rearrangement of metabolism: increase in expression was observed in transposon and prophage genes, in addition to DNA repair pathways and mutagenesis inducers; on the other hand, motility, general metabolism and almost all virulence genes were repressed. Two induced prophages provided several proteins with useful functions. We also assessed the DNA repair-related genes presented by the three species of Leptospira: the saprophytic L. biflexa, the facultative pathogen L. interrogans and the obligatory pathogen L. borgpetersenii. There are more diversity and redundancy of repair genes in L. interrogans in comparison with the other species. Lateral gene transfer seems to be an important supplier of DNA repair functions. In addition, leptospires share characteristics of both Gram-positives and Gram-negatives bacteria. Representative genes from several different pathways were induced during infection of susceptible mice kidneys, suggesting DNA repair genes are active while causing disease. All these data suggest mobile genetic elements are the major forces in leptospiral evolution. Moreover, during DNA damage response, several SOS-dependent and independent mechanisms are employed to decrease cell growth and virulence in favor of controlled induction of mechanisms involved in genetic variability. / Leptospira é um gênero basal em um grupo já considerado um dos mais ancestrais, as espiroquetas. As espécies patogênicas são responsáveis pela leptospirose, uma doença presente em todo o mundo e de principal importância em países tropicais em desenvolvimento. L. interrogans sorovar Copenhageni é o agente da maior parte dos casos no Brasil. Nesse trabalho, utilizamos diversas abordagens experimentais para caracterizar o sistema SOS nesse sorovar, identificar seu impacto na resposta geral a danos no DNA, assim como avaliar as funções de reparo de DNA disponíveis em leptospiras patogênicas e saprofíticas. Identificamos um repressor LexA adicional, adquirido por transferência horizontal e exclusivo do sorovar Copenhageni. Observamos também que irradiação por UV-C causou significativa morte celular e bloqueio da divisão celular dos sobreviventes. Ambos os repressores são ativos e identificamos as sequências que utilizam para se ligar aos promotores dos genes regulados. Entretanto, o SOS box de LexA1 foi redefinido após uma busca de novo por motivos enriquecidos nas sequências recuperadas por ChIP-seq. Esse regulador ligou-se ao menos a 25 locais do genoma. A maioria desses alvos teve aumento de expressão após UV-C. Danos no DNA também causaram um importante rearranjo metabólico: houve aumento de expressão em transposons e profagos, além de indutores de mutagênese e vias de reparo; por outro lado, mobilidade, crescimento celular e quase todos os fatores de virulência foram reprimidos. Dois profagos induzidos durante essa resposta, possivelmente proporcionam algumas proteínas de funções importantes. Nós também avaliamos a presença de genes envolvidos no reparo de DNA em três espécies de leptospira: L. biflexa, L. interrogans e L. borgpetersenii. L. interrogans é a espécie com maior diversidade e redundância de genes de reparo. Além disso, transferência horizontal parece ser um importante fornecedor de funções de reparo nesse gênero. Leptospiras também apresentam genes característicos tanto de bactérias Gram-positivas quanto Gram-negativas. Genes representando diferentes vias de reparo foram induzidos durante infecção em modelo animal, sugerindo que essas vias estão ativas no curso da doença. Todos esses dados, em conjunto, sugerem que elementos genéticos móveis são de extrema importância na evolução do gênero e das vias de reparo. Assim, durante a resposta a danos no DNA, diversos mecanismos dependentes e independentes de SOS são empregados para frear o crescimento celular e virulência em favor da indução controlada de mecanismos para aumentar variabilidade genética.

A diversidade de tripanossomas é atribuída a um arsenal gene vasto. HSP compreendem várias famílias que atuam como uma chaperona moleculares em condições de estresse e fisiológicas. A HSP70 em tripanossomas consiste em 9 genes: Canonical, HSP70.4, HSP70.c, GRP78, Lc2.2, HSP70.b, Grp170, HSP110 e HSP70.a. Análises filogenéticas indicam que a evolução de HSP70 segue um padrão de ramificação que coincide com a compartimentação celular. As inferências filogenéticas de Trypanosoma obtidas a partir de genes que codificam HSP70s foram compatíveis com os obtidos por gGAPDH indicando que as HSP70s são uteis como marcadores moleculares. Os genes que codificam proteínas possuindo domínio P3/alfa-cristalino (ACD) na sua estrutura atuam como chaperonas envolvidas na proliferação e migração celular, citoesqueleto, na resposta a agentes patogénicos e desenvolvimento. Nove chaperonas putativas com o ACD foram recuperadas em Trypanosoma: TryDYX1C1, TrySGT1, Tryp23A, Tryp23B, TryNudC1, TryNudC2, HSP20, TryACDP, TryACD-TPR. / The diversity of trypanosomes is attributed to a vast gene arsenal. HSP comprehends several families which acts as a molecular chaperone in stress and physiological conditions. The HSP70 in trypanosomes consists of nine genes: Canonical, HSP70.4, HSP70.c, Grp78, Lc2.2, HSP70.b, Grp170, HSP110 and HSP70.a. Phylogenetic analysis shows that the evolution of HSP70 from Trypanosoma follows branching pattern that coincides with the cellular compartmentation. Phylogenetic Inferences of Trypanosoma obtained from genes encoding HSP70s were compatible with those obtained by gGAPDH indicating that HSP70 gene is a useful molecular maker. Genes encoding proteins having p3/alpha-crystalline domain (ACD) in its structure act as chaperones and co-chaperones involved in cell proliferation and migration, cytoskeleton and in response to pathogens and development. Nine putative chaperones containing the ACD were recovered in Trypanosoma: TryDYX1C1, TrySGT1, Tryp23A, Tryp23B, TryNudC1, TryNudC2, HSP20, TryACDP, TryACD-TPR.

O gênero Phytomonas está associado a enfermidades devastadoras em plantações de interesse econômico, enquanto que outros vegetais parasitados não apresentam nenhum dano aparente. A seqüência-consenso de um agrupamento de ESTs de P. serpens determinado anteriormente apresentou alta similaridade com indolpiruvato descarboxilases (IPDCs) de fitobactérias e putativas piruvato/indolpiruvato descarboxilases de Leishmania spp. A enzima IPDC está na via de biossíntese do ácido 3-indolil acético, um dos hormônios vegetais mais importantes. Verificamos que o gene IPDC está presente em diversos isolados de Phytomonas, em múltiplas cópias (cerca de 104 cópias em P. serpens e 200 cópias em P. françai), contíguas e concentradas em uma banda cromossômica. Análises filogenéticas e amplificações por PCR com oligonucleotídeos degenerados apontam o clado Phytomonas-Leishmania como grupo-irmão de IPDCs de fitobactérias, sugerindo um processo de transferência horizontal anterior à separação dos tripanossomatídeos do clado que também inclui Leptomonas, Herpetomonas e Crithidia. / The genus Phytomonas is associated to devastating diseases in commercially important crops, whereas in other plant species no apparent damage is observed. The consensus sequence of one group of ESTs of P. serpens previously determined showed high similarity with indolepyruvate decarboxylases (IPDCs) from phytobacteria and putative pyruvate/indolepyruvate decarboxylases of Leishmania spp. The enzyme ipdC participates in the biosynthetic pathway of the indole-3-acetic acid, one of the most important plant hormones. We found that the IPDC gene is present in several Phytomonas isolates, in multiple copies (about 104 copies in P. serpens and 200 copies in P. françai, in tandem and concentrated in one chromosomal band. The phylogenetic analyses and data of PCR amplifications with degenerated primers point the clade Phytomonas-Leishmania as a sister group of IPDCs of phytobacteria, suggesting a process of horizontal gene transfer prior to the separation of the trypanosomatid clade that also includes Leptomonas, Phytomonas, Herpetomonas, Leishmania and Crithidia.

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-09-26T19:33:26Z No. of bitstreams: 1 DissJPPS.pdf: 2939420 bytes, checksum: 44366c4d259a65ba75e54d36b01b8483 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:57:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJPPS.pdf: 2939420 bytes, checksum: 44366c4d259a65ba75e54d36b01b8483 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:57:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJPPS.pdf: 2939420 bytes, checksum: 44366c4d259a65ba75e54d36b01b8483 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T19:57:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissJPPS.pdf: 2939420 bytes, checksum: 44366c4d259a65ba75e54d36b01b8483 (MD5) Previous issue date: 2016-03-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Knowledge about horizontal gene transfer has been proposed even before the determination of the molecular structure of DNA. It has been experimentally shown that micro-homologies rich in adenine and cytosine mediates the integration of Trypanosoma cruzi’s kDNA minicircle, in the vertebrate genome. After human genome sequencing, the genome characterization of different organisms has been one of the main driving forces of science, providing a quantity of biological data for modern biomedical research, unprecedented in the history of science. However, even though traditional DNA mapping algorithms are highly accurate, they operate at a much lower rate than that needed for the next generation sequencers to accumulate new data. This great asymmetry between data generation and analysis capability requires the rapid evolution of mapping and reading algorithms so that this large volume of information can be worked through targeted searches. Thus, this work proposes an efficient, fast and easy way to search and locate multiple signatures of indicators that allow exogenous kDNA integration in the human genome, by creating a set of scripts for in silico analysis adapted to large files sequences. Three scripts based in R language were developed: to permute the elements (nucleic acids or amino acids codes); for search, grouping and plotting matches in genome; and for counting total matches and chromosomal window. All adenine and cytosine signatures were properly identified in the human genome, but no point more susceptible to T. cruzi kDNA integration was identified. With the obtained data, a genetic map was created, listing all matchings in each cytogenetic band, but it was not possible to identify which chromosome was more prone to mutations, since the bigger the chromosome is, the higher the quantity of matches are. / Com o sequenciamento do genoma humano e tantas outras espécies, abre-se agora uma nova janela de oportunidades analíticas. Podemos pensar em fazer buscas orientadas dentro dessa massa enorme de dados publicados em bancos de dados biológicos. Tendo isso em foco, buscamos estruturar uma forma automatizada de busca dentro do genoma humano, pela qual pudéssemos inferir sobre os sítios mais prováveis de integração de DNA exógeno. Para isso utilizamos como modelo os trabalhos que indicam que a doença de Chagas é produzida pela introgressão do kDNA de Trypanosoma cruzi no genoma hospedeiro, por meio de herança genética horizontal. Já foi demonstrado experimentalmente que micro-homologias ricas em adenina e citosina medeiam as integrações de minicírculos de kDNA do T. cruzi, no genoma de vertebrados. Deste modo, o presente trabalho propõe uma maneira eficiente, fácil e rápida para a busca e localização de múltiplas assinaturas dos sinalizadores que propiciam a introgressão do kDNA exógeno no genoma humano, através da criação de um conjunto de scripts para análises in silico, adaptados a grandes arquivos de sequências. Foram desenvolvidos três scripts, baseados na linguagem R: para permutação de elementos (ácidos nucleicos ou aminoácidos); para busca, agrupamento e plotagem das correspondências em genoma; e para contagem total de correspondências e contagem por janela cromossômica. Todas as assinaturas compostas por adenina e citosina (motivos CA’s) foram devidamente identificadas no genoma humano, porém não foi identificado nenhum ponto mais suscetível à integração do kDNA de T. cruzi. Com os dados obtidos, um mapa genético foi criado, listando as correspondências em cada banda citogenética, porém não foi possível identificar qual cromossomo possui maior propensão à mutações, já que quanto maior o cromossomo, maior é a quantidade de correspondências presentes.