A MUC1 (MUC1) e a osteopontina (SPP1) são glicoproteínas expressas na superfície luminal uterina com funções na proteção e adesão celular. A MUC1 possui função antiadesiva, enquanto a osteopontina desempenha função adesiva. A expressão de ambas é regulada pelo hormônio esteróide progesterona. Durante a fase receptiva do útero, a MUC1 é inibida por este hormônio, enquanto a osteopontina é estimulada. O objetivo deste trabalho é caracterizar o polimorfismo genético destas moléculas e analisar a associação entre o polimorfismo, o diagnóstico de gestação e as diferenças esperadas na progênie (DEP) de várias características em novilhas da raça Nelore (Bos taurus indicus). A amostra foi constituída por 309 novilhas procedentes de duas fazendas participantes do Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore (PMGRN). A amostra da primeira fazenda incluiu 56 novilhas prenhas e foi utilizada para caracterização do polimorfismo e da estrutura do número variável de repetições em tandem (VNTR) MUC1 na raça Nelore. A segunda amostra foi constituída por 76 novilhas com resultado positivo de gestação e 156 com resultado negativo de gestação e foi utilizada para caracterização do polimorfismo dos genes MUC1 e SPP1 na raça Nelore, assim como para análise da associação entre os polimorfismos e os fenótipos. O gene MUC1 apresentou 5 alelos constituídos por um VNTR formado por uma seqüência de 60 nucleotídeos. A seqüência da repetição consensus foi idêntica às seqüências descritas em caprinos e em Bos taurus taurus. Descrevemos a seqüência de uma terceira repetição consensu na raça Nelore. O alelo 1 apresentou 10 repetições, o alelo 2 apresentou 12 repetições, o alelo 3 apresentou 15 repetições, o alelo 4 foi formado por 18 repetições, e o alelo 5 apresentou 24 repetições. O alelo com menor número de repetições apresentou a maior freqüência, sendo 0,70 na amostra do 1º grupo e 0,80 na amostra do 2º grupo. Os alelos 2, e 3 tiveram a segunda e terceira maior freqüência, sendo seguidos pelos alelos 4 e 5. A análise estatística não evidenciou associação entre o polimorfismo do gene MUC1 e o diagnóstico de gestação e entre o polimorfismo e os valores das diferenças esperadas na progênie das características consideradas economicamente importantes. Na amostra referente às novilhas da segunda fazenda, não identificamos o polimorfismo de nucleotídeo simples no íntron 4 (T/C) do gene SPP1 da osteopontina, como descrito na raça Holandesa. Sugerimos que a ausência deste polimorfismo possa constituir uma característica específica em Bos taurus indicus. Porém, dada a associação já descrita entre polimorfismo do gene SPP1 e características de crescimento, não descartamos a hipótese de que, assim como o MUC1, tenha ocorrido uma seleção indireta devido aos critérios aplicados pelo Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore. / MUC1 (MUC1) and osteopontin (SPP1) are glycoproteins expressed in the uterine luminal surface with predict functions in protection and cell adhesion. MUC1 has anti-adhesive role and osteopontin has adhesive role. The expression of both molecules is regulated by the steroid hormone, progesterone. During the receptive period for embryo implantation in the uterus, MUC1 is inhibited by progesterone and the osteopontin is stimulated. The objective of this work is to characterize the genetic polymorphism of these molecules, and to characterize associations between the polymorphisms, gestation rate and the expected progeny difference (EPD) in the Nelore breed (Bos taurus indicus). The study group comprised 309 heifers derived from two participating farms of the Nelore Cattle Breeding Program (PMGRN). The first farm provided 56 fertile female for the study for the characterization of the MUC1 polymorphism and the variable number of tandem repeats (VNTR) genomic structure in the Nelore breed. The second farm contributed 76 heifers with confirmed gestation and 156 no-pregnant female that were used to characterize both gene polymorphisms and to analyze the association between the MUC1 and SPP1 polymorphisms and the phenotypes. The MUC1 gene presented five alleles caused by length differences generated by a VNTR of 60 nucleotides. The consensus repeat sequence was identical to the caprine and Bos taurus taurus sequence. In this study we described the sequence of the third consensus repeat in the Nelore breed. Allele 1 presented with 10 repeats, allele 2 presented with 12 repeats, allele 3 presented with 15 repeats, allele 4 had 18 repeats and allele 5 had 24 repeats. Allele 1 had the smallest size and was the most frequent (0.70) in the group 1 and 0.80 in the group 2. Alleles 2 and 3 were the next most frequent followed by alleles 4 and 5. The ?2 test showed that the polymorphism was not significantly associated with the diagnostic of gestation and the EPD values. In this Nelore study group it was not possible to identify the single nucleotide polymorphism (T/C) of the SPP1 gene previously described in Holstein breed. The absence of this polymorphism could be specific to the Nelore cattle. However, considering the correlation between the SPP1 polymorphism and growth parameters, an indirect selection could happen due to the established criteria within the Nelore Cattle Breeding Program.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:30:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Alyne Melo Pereira.pdf: 2782543 bytes, checksum: 9841bfc0f181c8d2c6af086d835eadc3 (MD5) Previous issue date: 2012-03-07 / Tuberculosis (TB) is a chronic infectious bacterial disease, very contagious, that, despite almost 130 years of biomedical research since the discovery of the tubercle bacillus, it continues to be a major threat to global health and is one of the leading causes of death by a bacterial organism, particularly in the developing world. The etiologic agent, Mycobacterium tuberculosis, is a bacterium that is easily transmitted by air. The disease control depends on several factors, being the correct diagnosis; efficient treatment; and active disease patient management to avoid transmission, essential ones. In order to improve the success in diagnosis, the knowledge of genotypic profiles by molecular techniques has provided positive results. Additionally, the correlation between the geographical locations of TB cases is a useful tool to aid epidemiological control strategies, especially when it is performed together with the knowledge of genetic variability of the studied TB strains. In this study we used the 15 loci MIRU-VNTR technique to identify polymorphisms among Mycobacterium tuberculosis isolates. A total of 119 M. tuberculosis samples, isolated between 2006 and 2007 from patients attending two reference hospitals of Goiânia city, were genotyped and the results compared with the gold standard RFLP-IS6110 technique. The 15 loci MIRU-VNTR analysis of 119 TB isolates provided 110 distinct genotypes, 105 of which contained only one isolate while 14 isolates were grouped in five genetic groups (clusters). This technique showed a good discriminatory power (0.9986). The 15 loci MIRU-VNTR technique was more discriminatory than RFLP-IS6110 (0.9942). We also performed the georeferencing of 241 TB cases, corresponding to all clinical forms reported in Goiânia during the year 2007 by the City´s Secretary of Health Department. The cases were randomly distributed throughout the city. The distribution of cases showed that, visually, there was no relationship between disease and socio-economic situation of the population. Among the georeferenced cases, we were able to genotype 50 isolates by 15 loci MIRU-VNTR. A great genetic variability of genotypes among the 50 isolates was observed, and the few ones that were clustered did not show epidemiological links. Based on the observed data, no transmission source the TB was identified in the city of Goiânia, and consequently we can infer that TB in the City of Goiânia could be resulted from a previously acquired infection due to the high degree of heterogeneous genetic profiles observed. / A tuberculose (TB) é uma doença bacteriana crônica infecto-contagiosa que, apesar de quase 130 anos de pesquisas desde a descoberta do bacilo, continua a ser um importante agravo à saúde global e uma das principais causas de morte, particularmente nos países em desenvolvimento. A doença tem como agente etiológico o Mycobacterium tuberculosis, uma bactéria de fácil transmissão uma vez que os bacilos se propagam pelo ar. O controle da doença depende de vários fatores, dentre os quais, o correto diagnóstico, o tratamento completo e o manejo adequado dos pacientes com a doença ativa para evitar a transmissão são fundamentais. Neste cenário, o conhecimento dos perfis genotípicos dos microorganismos circulantes em uma região, através de técnicas moleculares apropriadas, tem contribuído com bons resultados. Além disso, a correlação entre o espaço geográfico de casos da doença é uma ferramenta útil para a definição de estratégias epidemiológicas, sobretudo quando se conhece a variabilidade genética das cepas presentes em uma determinada população associada a sua localização geográfica. Neste estudo, foi empregada a análise de MIRU-VNTR para identificar o polimorfismo de 15 loci em amostras de Mycobacterium tuberculosis. Foram analisadas 119 amostras, coletadas entre 2006 e 2007, de pacientes com TB pulmonar em dois hospitais de referência no município de Goiânia. Os resultados obtidos pela técnica de 15 loci MIRU-VNTR foram posteriormente, comparados com resultados gerados pela técnica padrão ouro RFLP-IS6110. Pela análise dos padrões moleculares dos 119 isolados, foram encontrados 110 genótipos distintos. Destes, 105 continham um único isolado enquanto que 14 amostras se agruparam em cinco grupos (cluster) genéticos. Esta técnica apresentou um bom poder discriminatório (0,9986). Nossos resultados mostraram que a técnica de tipagem por 15 loci MIRU-VNTR se mostrou mais discriminatória que a técnica de RFLP-IS6110 (0,9942). Adicionalmente, foram georreferenciadas 241 amostras de pacientes diagnosticados com qualquer forma clínica de TB em 2007 de acordo com a Secretaria Municipal de Saúde e destas, 50 amostras foram genotipadas por 15 loci MIRU-VNTR. No georreferenciamento de 241 casos da doença, observou-se uma distribuição aleatória destes pelo município sem aglomerados significativos. A distribuição dos casos mostrou que, visualmente, não houve relação entre a doença e a situação sócio-ecônomica da população. O estudo genotípico de 50 isolados georreferenciados demonstrou que existe grande variabilidade genética de cepas circulantes na cidade e essas, quando agrupadas, não apresentam associação geo-espacial que possibilite estabelecer uma ligação epidemiológica entre os casos. Podemos concluir que não existem focos recentes de transmissão da doença, podendo esta ser proveniente de reativação endógena de infecção latente adquirida anteriormente, já que a maioria dos isolados apresentaram perfis únicos.

A MUC1 (MUC1) e a osteopontina (SPP1) são glicoproteínas expressas na superfície luminal uterina com funções na proteção e adesão celular. A MUC1 possui função antiadesiva, enquanto a osteopontina desempenha função adesiva. A expressão de ambas é regulada pelo hormônio esteróide progesterona. Durante a fase receptiva do útero, a MUC1 é inibida por este hormônio, enquanto a osteopontina é estimulada. O objetivo deste trabalho é caracterizar o polimorfismo genético destas moléculas e analisar a associação entre o polimorfismo, o diagnóstico de gestação e as diferenças esperadas na progênie (DEP) de várias características em novilhas da raça Nelore (Bos taurus indicus). A amostra foi constituída por 309 novilhas procedentes de duas fazendas participantes do Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore (PMGRN). A amostra da primeira fazenda incluiu 56 novilhas prenhas e foi utilizada para caracterização do polimorfismo e da estrutura do número variável de repetições em tandem (VNTR) MUC1 na raça Nelore. A segunda amostra foi constituída por 76 novilhas com resultado positivo de gestação e 156 com resultado negativo de gestação e foi utilizada para caracterização do polimorfismo dos genes MUC1 e SPP1 na raça Nelore, assim como para análise da associação entre os polimorfismos e os fenótipos. O gene MUC1 apresentou 5 alelos constituídos por um VNTR formado por uma seqüência de 60 nucleotídeos. A seqüência da repetição consensus foi idêntica às seqüências descritas em caprinos e em Bos taurus taurus. Descrevemos a seqüência de uma terceira repetição consensu na raça Nelore. O alelo 1 apresentou 10 repetições, o alelo 2 apresentou 12 repetições, o alelo 3 apresentou 15 repetições, o alelo 4 foi formado por 18 repetições, e o alelo 5 apresentou 24 repetições. O alelo com menor número de repetições apresentou a maior freqüência, sendo 0,70 na amostra do 1º grupo e 0,80 na amostra do 2º grupo. Os alelos 2, e 3 tiveram a segunda e terceira maior freqüência, sendo seguidos pelos alelos 4 e 5. A análise estatística não evidenciou associação entre o polimorfismo do gene MUC1 e o diagnóstico de gestação e entre o polimorfismo e os valores das diferenças esperadas na progênie das características consideradas economicamente importantes. Na amostra referente às novilhas da segunda fazenda, não identificamos o polimorfismo de nucleotídeo simples no íntron 4 (T/C) do gene SPP1 da osteopontina, como descrito na raça Holandesa. Sugerimos que a ausência deste polimorfismo possa constituir uma característica específica em Bos taurus indicus. Porém, dada a associação já descrita entre polimorfismo do gene SPP1 e características de crescimento, não descartamos a hipótese de que, assim como o MUC1, tenha ocorrido uma seleção indireta devido aos critérios aplicados pelo Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore. / MUC1 (MUC1) and osteopontin (SPP1) are glycoproteins expressed in the uterine luminal surface with predict functions in protection and cell adhesion. MUC1 has anti-adhesive role and osteopontin has adhesive role. The expression of both molecules is regulated by the steroid hormone, progesterone. During the receptive period for embryo implantation in the uterus, MUC1 is inhibited by progesterone and the osteopontin is stimulated. The objective of this work is to characterize the genetic polymorphism of these molecules, and to characterize associations between the polymorphisms, gestation rate and the expected progeny difference (EPD) in the Nelore breed (Bos taurus indicus). The study group comprised 309 heifers derived from two participating farms of the Nelore Cattle Breeding Program (PMGRN). The first farm provided 56 fertile female for the study for the characterization of the MUC1 polymorphism and the variable number of tandem repeats (VNTR) genomic structure in the Nelore breed. The second farm contributed 76 heifers with confirmed gestation and 156 no-pregnant female that were used to characterize both gene polymorphisms and to analyze the association between the MUC1 and SPP1 polymorphisms and the phenotypes. The MUC1 gene presented five alleles caused by length differences generated by a VNTR of 60 nucleotides. The consensus repeat sequence was identical to the caprine and Bos taurus taurus sequence. In this study we described the sequence of the third consensus repeat in the Nelore breed. Allele 1 presented with 10 repeats, allele 2 presented with 12 repeats, allele 3 presented with 15 repeats, allele 4 had 18 repeats and allele 5 had 24 repeats. Allele 1 had the smallest size and was the most frequent (0.70) in the group 1 and 0.80 in the group 2. Alleles 2 and 3 were the next most frequent followed by alleles 4 and 5. The ?2 test showed that the polymorphism was not significantly associated with the diagnostic of gestation and the EPD values. In this Nelore study group it was not possible to identify the single nucleotide polymorphism (T/C) of the SPP1 gene previously described in Holstein breed. The absence of this polymorphism could be specific to the Nelore cattle. However, considering the correlation between the SPP1 polymorphism and growth parameters, an indirect selection could happen due to the established criteria within the Nelore Cattle Breeding Program.

Ce manuscrit décrit la distribution géographique des génotypes de Mycobacterium tuberculosis dans une large partie de la Chine, et l'étude d'une éventuelle corrélation avec la vaccination BCG et la résistance aux antibiotiques. La prévalence de la résistance a été analysée dans 10 provinces, et les mutations responsables de la résistance à la rifampicin et à l'INH ont été recherchées. La distribution des différents génotypes a été analysée par spoligotypage, par l'identification de délétions génomiques et par l'analyse du polymorphisme de répétitions en tandem (MLVA). Le génotype Beijing représente 55 à 93% des souches dans les provinces étudiées, avec un gradient allant du Sud vers le Nord de la Chine. Plusieurs autres familles sont identifiées, toutes appartenant à la clade dite " Moderne ". Les familles " Chine 2 " et " Chine 3 " qui représentent l'essentiel des autres souches sont rares en dehors de la Chine. Quelques souches de la famille CAS (Central Asia) sont également rencontrées dans une province et un ancêtre possible de la lignée Beijing dans une autre. La prévalence de la résistance aux antibiotiques a été mesurée parmi plus de 2000 isolats de 10 provinces. Le pourcentage de souches résistantes à au moins une drogue est de 45% et celui des souches multirésistantes est d'environ 29%. En Chine, à la différence d'autres pays, aucune corrélation n'est observée entre le génotype Beijing et la vaccination BCG. La distribution des mutations du gène rpoB a été déterminée ainsi que les mutations responsables de la résistance à l'INH. Aucune mutation n'est observée dans les gènes oxyR et ahpC. Cette étude est la première étude de grande envergure effectuée en Chine sur la diversité génétique de M. tuberculosis et sur les mécanismes de résistance aux antibiotiques.

Pyrenophora semeniperda is a generalist fungal pathogen that occurs primarily on monocot seed hosts. It is in the phylum Ascomycota, which includes both self-compatible (homothallic) and self-incompatible (heterothallic) species. Homothallic fungal species contain complementary mating-type (MAT) idiomorphs in a single unikaryotic strain, while heterothallic strains contain a single MAT idiomorph requiring interaction between strains of complementary mating-types for sexual reproduction to occur. Because the majority of P. semeniperda strains contained either MAT1 or MAT2, this species was provisionally categorized as heterothallic. However, many strains contain both MAT idiomorphs and appear to be homothallic. These results warranted a closer look at the MAT idiomorphs and the structure of the P. semeniperda genome in order to assure accurate characterization of the MAT locus. Additionally, an assessment of the geographic distribution of MAT idiomorphs provides us with insight into the genetic diversity of P. semeniperda and the reproductive strategies that it employs. In this study, we characterized the P. semeniperda MAT locus and assessed the idiomorph distribution of 514 isolates from 25 P. semeniperda populations collected from infected Bromus tectorum (cheatgrass) seeds. Additionally, we used simple sequence repeat (SSR) and MAT idiomorph length polymorphisms to demonstrate the existence of dikaryotic strains and pseudohomothallism in this fungus. We identified a unique variable number tandem repeat (VNTR) within each idiomorph of the MAT locus of P. semeniperda. Presence of the VNTR in all MAT loci analyzed from strains collected in the Intermountain West suggests ancient proliferation of this repeat. The persistence and effectiveness of P. semeniperda strains in the cheatgrass pathosystem depend not only on the density of the fungus in the soil, but also on the genetic heterogeneity of each population. Our study suggests that P. semeniperda genetic diversity is increased both through MAT locus-dependent sexual reproduction and asexually through anastomosis.

Dans le cadre de cette thèse, nous avons mis au point un outil de différenciation moléculaire performant, simple et transférable pour Bartonella henselae, basé sur la technique MLVA. 5 VNTR dits " principaux " ont été sélctionnés pour leur polymorphisme (BHVA- E). Ceci nous a permis d'évaluer la diversité des souches et/ou isolats de B. henselae. Avec ces 5 VNTR, et pour 178 isolats et /ou souches testés, un index de diversité de 0.98 et 99 profils ont été obtenus. Ces profils se répartissent en groupes A et B. Le groupe A n'inclut que des soldats félins, alors que le groupe B est constitué d'isolats félins, d'un isolat canin et de la totalité des isolats humains testés. Une étude réalisée sur des isolats de chats et de leurs propriétaires a montré que la technique MLVA est un outil efficace pour la traçabilité. Les VNTR les moins polymorphes semblent pouvoir jouer le rôle de marqueur géographique, alors que pour les BHV les plus polymorphes, certains allèles sont particulièrement associés aux isolats humains. Aucun profil commun aux génotypes I et II n'a été rencontré. Nos observations suggèrent par ailleurs que tous les isolats du groupe B, c'est-à-dire les isolats de génotype I (d'origine humaine et féline) ainsi que tous les isolats humains appartenant à l'un ou l'autre des 2 génotypes, pourraient être dérivés d'isolats félins de génotype II (groupe A). En outre, la technique MLVA s'est avérée capable de typer des " variants " de B. henselae issus de félidés sauvages. La comparaison des performances de la technique MLVA versus les autres techniques déjà développées telles que ECP, MLST et MST, utilisant des souches communes, a montré que la technique MLVA est plus discriminante que l'ensemble de ces techniques et par ailleurs plus stable que l'ECP. Enfin, nos résultats suggèrent que seul le groupe B serait zoonotique, et que parmi les 5 VNTR polymorphes intragéniques que nous avons utilisés, certains au moins joueraient un rôle dans le potentiel zoonotique, la persistance chez le chat et/ou la virulence pour l'Homme.

Orientador: Antonio Carlos Paes / Resumo: A tuberculose causada por Mycobacterium bovis (bTB) é uma zoonose de distribuição mundial com ampla gama de hospedeiros. Nos países onde a bTB é prevalente, 10 a 20% dos casos de tuberculose humana são causados por M. bovis. São escassos em todo o mundo estudos que investigam a resistência à isoniazida (INH) e rifampicina (RMP) em linhagens de M. bovis de origem bovina, reservatórios silvestres, e em casos humanos de tuberculose. Foi investigada a diversidade genotípica de 67 linhagens de M. bovis isoladas de bovinos de abatedouro, obtidas de 100 linfonodos com lesão caseosa, pelas técnicas de Spoligotyping e MIRU-VNTR, bem como foi determinado o perfil fenotípico de resistência à INH e RMP pela técnica de REMA, e pesquisadas possíveis bases genéticas para resistência aos antimicrobianos. Dentre os isolados, 11 (16%) foram classificados como MDR-TB, 8 (12%) resistentes à INH e 2 (3%) resistentes à RMP. A pesquisa pelo GenoType MTBDRplus ver. 2.0 não acusou a presença de mutações em nenhum dos isolados fenotipicamente resistentes. Foram identificados 16 spoligotipos entre as linhagens. A subfamília BOV_1 predominou com 52 (77,6%) isolados, com os SIT 481, 482, 594, 665, 691, 698, 1021, 1667, 1852, 2141 e dois isolados sem shared type. A BOV_2 foi identificada em 8 (11,9%) isolados, com o SIT 683. Os SIT 982, 1851 e 1853 foram agrupados na família BOV. Dois isolados não foram classificados em família ou subfamília. A análise de MIRU-VNTR com painel de 12 MIRUs, identificou 31 i... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Tuberculosis caused by Mycobacterium bovis (bTB) is a zoonosis of worldwide distribution with broad host range. In countries where bTB is prevalent, 10-20% of the human cases of tuberculosis are caused by M. bovis. All over the world there are few studies investigating the resistance to isoniazid (INH) and rifampicin (RMP) in M. bovis strains from cattle, wild reservoirs, and human cases of tuberculosis. The genotypic diversity of 67 M. bovis strains obtained out of 100 lymph nodes with caseous lesions from slaughtered animals was investigated by Spoligotyping and MIRU-VNTR techniques, as well as the assessment of their phenotypic profile of resistance to INH and RMP by REMA method and the search of possible genetic basis for antimicrobial resistance. Among the obtained isolates, 11 (16%) were classified as MDR-TB, 8 (12%) INH-resistant and 2 (3%) RMP-resistant. The use of GenoType MTBDRplus ver. 2.0 did not pointed the presence of genetic mutations in any of the phenotypically resistant isolates. Sixteen different spoligotype patterns were identified. The BOV_1 subfamily predominated with 52 (77.6%) isolates, with SITs 481, 482, 594, 665, 691, 698, 1021, 1667, 1852, 2141 and two isolates without a given SIT. BOV_2 was identified in 8 (11.9%) isolates, within SIT 683. The SITs 982, 1851 and 1853 were grouped in BOV family. Two isolates were not classified in family or subfamily. The MIRU-VNTR analysis using the 12 classical MIRUs, identified a cluster of 31 isolates belonging... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Yes / Background: Tracking recent transmission is a vital part of controlling widespread pathogens such as Mycobacterium tuberculosis. Multiple methods with specific performance characteristics exist for detecting recent transmission chains, usually by clustering strains based on genotype similarities. With such a large variety of methods available, informed selection of an appropriate approach for determining transmissions within a given setting/time period is difficult. Methods: This study combines whole genome sequence (WGS) data derived from 324 isolates collected 2005–2010 in Kinshasa, Democratic Republic of Congo (DRC), a high endemic setting, with phylodynamics to unveil the timing of transmission events posited by a variety of standard genotyping methods. Clustering data based on Spoligotyping, 24-loci MIRU-VNTR typing, WGS based SNP (Single Nucleotide Polymorphism) and core genome multi locus sequence typing (cgMLST) typing were evaluated. Findings: Our results suggest that clusters based on Spoligotyping could encompass transmission events that occurred almost 200 years prior to sampling while 24-loci-MIRU-VNTR often represented three decades of transmission. Instead, WGS based genotyping applying low SNP or cgMLST allele thresholds allows for determination of recent transmission events, e.g. in timespans of up to 10 years for a 5 SNP/allele cut-off. Interpretation: With the rapid uptake of WGS methods in surveillance and outbreak tracking, the findings obtained in this study can guide the selection of appropriate clustering methods for uncovering relevant transmission chains within a given time-period. For high resolution cluster analyses, WGS-SNP and cgMLST based analyses have similar clustering/timing characteristics even for data obtained from a high incidence setting. / ERC grant [INTERRUPTB; no. 311725] to BdJ, FG and CJM; an ERC grant to TS [PhyPD; no. 335529]; an FWO PhD fellowship to PM [grant number 1141217N]; the Leibniz Science Campus EvolLUNG for MM and SN; the German Centre for Infection Research (DZIF) for TAK, MM, CU, PB and SN; a SNF SystemsX grant (TBX) to JP and TS and a Marie Heim-Vögtlin fellowship granted to DK by the Swiss National Science Foundation. The computational resources and services used in this work were provided by the VSC (Flemish Supercomputer Center), funded by the Research Foundation - Flanders (FWO) and the Flemish Government – department EWI.

O diabetes mellitus (DM) é definido como doença metabólica, caracterizado pela hiperglicemia, causada pela disfunção da secreção de insulina, atividade da insulina ou ambas. É classificado em quatro classes clínicas i) diabetes mellitus tipo 1 (DM1), ii) diabetes mellitus tipo 2 (DM2), iii) diabetes mellitus gestacional (DMG), iv) outros tipos específicos. Dentre os genes conhecidos por influenciarem o mecanismo de produção e liberação de insulina no organismo humano, o gene da insulina (INS) é o mais bem caracterizado nas classes clínicas do DM. A região promotora do gene INS tem sido alvo de estudo em diversas amostras populacionais do mundo, devido a sua capacidade de modular os níveis de expressão de insulina no timo e no pâncreas, de acordo, com a classe alélica que compõe o genótipo do indivíduo. Localizada a 596pb acima do sítio de transcrição do gene da insulina, é estruturada em alelos minissatélites distribuídos in tandem (ACAGGGGTGTGGGG). O alelo classe I (30 - 60 repetições) tem sido associado com predisposição ao DM1, enquanto o alelo classe III (120 - 170 repetições) tem efeito de proteção ao DM1, no entanto, esse alelo tem apresentado correlação ao DM2, à obesidade em crianças e jovens e, aumento de riscos cardiovasculares. O presente trabalho tem como objetivo analisar o polimorfismo da região promotora do gene da insulina sobre os fenótipos do DM e a possível influência desse em características demográficas, clínicas e laboratoriais desses pacientes. Foram analisados 189 pacientes com DM1, 116 pacientes com DM2, 68 pacientes com DMG e 339 indivíduos controle da região de Ribeirão Preto, SP. O DNA genômico foi extraído por salting-out, seguido da amplificação e digestão enzimática do fragmento referente a região promotora do gene INS, o qual contém na sequência downstream, o polimorfismo -23HphI, cujo desequilíbrio de ligação (r2 1) com o polimorfismo INSVNTR, permite inferir os genótipos por intermédio da análise do polimorfismo -23HphI. Observamos que o alelo classe I e o genótipo classe I : classe I estão relacionados à predisposição ao DM1, enquanto o alelo classe III, predominantemente em homozigose, está associado à proteção ao DM1. Em relação ao DM2, o genótipo classe I : classe III foi associado à susceptibilidade a doença e, nenhum genótipo foi correlacionado ao DMG. De acordo com os dados demográficos, clínicos e laboratoriais, variáveis como gênero e pigmentação da pele têm influenciado na frequência do polimorfismo INSVNTR em pacientes com DM1, como por exemplo, a maior frequência de homens com genótipo classe I : classe I no conjunto DM1. Em contrapartida, nesse mesmo grupo de pacientes, o genótipo classe III : classe III evidenciou maior susceptibilidade ao desenvolvimento de retinopatia (p=0,0020; OR= 0,05333; 95% I.C. 0,007839 - 0,3629). Em pacientes com DM2, a comparação entre gêneros evidenciou maior frequência do genótipo classe III : classe III em mulheres. E, em relação ao DMG, os genótipos de classe I : classe I e classe I : classe III estavam associados ao menor nível de glicose no plasma sanguíneo em relação as pacientes que exibiam o genótipo classe III : classe III. Esse é o primeiro estudo de associação do polimorfismo INS-VNTR comparando as três principais classes clínicas de DM oriundas de uma mesma amostra geográfica, sendo evidenciado um perfil genotípico padrão de susceptibilidade de acordo com o tipo de DM. / Diabetes mellitus (DM) is defined as a metabolic disorder characterized by hyperglycemia caused by impaired insulin secretion, insulin activity or both. It is classified into four clinical classes i) type 1 diabetes mellitus (T1DM), ii) type 2 diabetes mellitus (T2DM), iii) gestational diabetes mellitus (GDM), iv) other specific types. Among the genes known to influence the mechanism of production and release of insulin, the insulin gene (INS) has been well characterized in disease susceptibility. The INS promoter has been studied in different worldwide populations due to its ability to modulate expression levels of insulin in the thymus and pancreas, in accordance with the type of diabetes. The major polymorphic site is located 596bp upstream from the translation initiation site of the INS gene and it is structured into minisatellite alleles (ACAGGGGTGTGGGG). The shorter class I alleles (30 60 repeats) confers predisposition to DM1 and the longer class III (120 170 repeats) confers protection to DM1; however, the latter allele has also shown to be correlated with DM2, obesity in children and juvenile individuals, and increased cardiovascular risks. This study aims to analyze the association of a polymorphic site at promoter region of the INS gene with diabetes phenotypes, with the purpose of evaluating this region as a possible genetic marker of the disease, and the possible influence on demographic, clinical and laboratory features in a sample of the urban Brazilian population. We analyzed 189 T1DM patients, 116 T2DM patients, 68 GDM patients and 339 healthy individuals from the region of Ribeirão Preto, SP. DNA extraction was performed using a salting-out procedure, followed by amplification and restriction enzyme digestion of the fragment relating to INS gene promoter, which contains another polymorphism, -23HphI, which is in perfect linkage disequilibrium (r2 1) with the INS-VNTR, making it an useful genetic marker. We observed that the class I allele and class I : class I genotype are associated with predisposition to T1DM, whereas, class III allele, predominantly in homozygosity, is associated to T1DM protection. In relation to T2DM, the class I : class III genotype has been associated with susceptibility to disease. Finally, no genotype was correlated with GDM. Data stratification according to demographical, clinical and laboratory variables, indicated that gender, skin color seemed to influence the frequency of the INS-VNTR polymorphism; i. e., the class I : class I genotype was more frequent in male T1DM patients. On the other hand, the presence of the class III : class III genotype was associated with susceptibility the development of retinopathy (p=0,0020; OR= 0,05333; 95% I.C. 0,007839 - 0,3629). In T2DM patients, a trend association was observed between the class III : class III genotype with female diabetic patients. In relation to GDM, the genotypes class I : class I and class I : class III were associated with decreased glucose levels in relation to patients exhibiting the class III : class III genotype. This is the first study of the INS-VNTR polymorphism encompassing the major types if DM patients from the same geographical region, which showed a differential pattern of susceptibility according to the underlying type of DM.

Les espèces bactériennes exhibent plusieurs états de structure de populations pouvant varier de clonale à panmictique selon l'importance des transferts horizontaux et la nature de leur écosystème. Dans mon travail de thèse, je me suis intéressé à trois espèces bactériennes, Staphylococcus aureus, Legionella pneumophila et Pseudomonas aeruginosa qui reflètent trois situations différentes. Afin de pouvoir décrire de façon rapide de grandes collections de souches, j'ai utilisé comme marqueurs de diversité le polymorphisme de séquences répétées en tandem appelées VNTRs, pour Variable Number Tandem Repeat. La méthode MLVA, ou Multiple Loci VNTR Analysis, est une méthode de typage moléculaire qui s’appuie sur l’étude concomitante du polymorphisme de plusieurs loci VNTRs. Dans un premier temps, j'ai conçu des protocoles de typage automatisés pour les trois espèces considérées, puis j'ai appliqué ces outils pour traiter de questions d'épidémiologie. S. aureus, espèce à structure clonale, est un pathogène majeur responsable notamment de toxi-infections alimentaires collectives (TIAC). Les travaux réalisés ont permis de démontrer la spécificité d’hôte de certains complexes clonaux et l’origine humaine des cas de TIAC. L. pneumophila est un pathogène de l’environnement dont la structure de population est atypique : présumée panmictique dans la nature, la bactérie semble connaitre une évolution clonale lorsque son écosystème est restreint, dans un milieu anthropique par exemple. L’étude épidémiologique menée sur la population de L. pneumophila dans la ville de Rennes a mis en évidence la présence d’un écotype, non impliqué dans les cas cliniques épidémiques, particulièrement adapté aux réseaux d’eau. P. aeruginosa, modèle de bactérie panmictique, colonise les bronches de patients atteints de mucoviscidose. Le suivi longitudinal de patients indique que les souches installées sont persistantes et quasi-exclusive de la niche qu’elles occupent. L’exploration de cette diversité du monde bactérien est un préalable à l’investigation épidémiologique des maladies infectieuses. Avec un même outil moléculaire de première intention, cette thèse retrace l’épidémiologie et la structure de trois espèces bactériennes très différentes. L’adaptation à un nouvel environnement (hôte animal, niche écologique, organe) est l'occasion d'expansions clonales. / Bacterial species exhibit diversity in their population structure varying from clonal to panmictic according to the abundance of horizontal transfer and the nature of their ecosystem. During my PhD, I focused on three bacterial species, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Legionella pneumophila, which reflect three different situations. To perform the characterisation of large strain collections, I studied the polymorphism of molecular markers called VNTRs for Variable Number Tandem Repeat. MLVA (Multiple Loci VNTR Analysis) is a PCR based typing method that relies on the concomitant analysis of several VNTRs loci. Initially, I designed automated typing protocols for the three species, then I applied these tools to address issues of epidemiology. S. aureus, a clonal species, is a major cause of food poisoning. The present work confirmed the existence of host-specific clonal complexes and demonstrated the predominantly human origin of foodborne disease cases. L. pneumophila is an environmental pathogen whose population structure is atypical: it is presumed panmictic in the environment but the bacterium expands clonally when the ecosystem is restricted, in an anthropogenic habitat for instance. A long-term epidemiological monitoring of L. pneumophila populations in the city of Rennes highlighted the presence of an ecotype, not involved in epidemic cases, particularly adapted to hot water supply systems. P. aeruginosa, a well-described panmictic bacterium, colonizes CF patients’ airways. The longitudinal monitoring of patients provided evidence that the settled strains were persistent and exhibited strong exclusivity for the occupied niche. Exploring the bacterial world diversity is a prerequisite for epidemiological investigation of infectious diseases. Using a first-line molecular tool, these works trace the epidemiology and the population structure of three bacterial species. The adaptation to a new environment (animal host, ecological niche, organ) generally results in clonal expansions.