Attività antropiche e pressioni di mercato stanno rapidamente riducendo la biodiversità. Per questa ragione, conservare il patrimonio ecosistemico, tassonomico e genetico risulta fondamentale al fine di garantire potenziale adattativo alle specie, e, in ultima analisi, un futuro sostenibile per il pianeta. Al fine di minimizzare la perdita di biodiversità, numerosi metodi sono stati proposti per priorizzare ecosistemi, specie e popolazioni. Il presente lavoro di tesi fornisce in primo luogo una revisione di tali approcci, proponendo un albero decisionale volto a favorirne un corretto utilizzo. Secondariamente, la variabilità genomica neutrale del bufalo d’acqua (Bubalus bubalis L.) è investigata per mezzo di un pannello di marcatori SNP a media densità, rivelando due centri di domesticazione (India Nord-occidentale, Cina-Indocina) e possibili rotte di migrazione per gli ecotipi ‘river’ e ‘swamp’. L’adattamento locale ad East Coast Fever, patologia endemica delle popolazioni bovine in Africa Sub-sahariana, è stato inoltre studiato in bovini autoctoni Ugandesi (Bos taurus L.) combinando tecniche di modellizzazione delle nicchie ecologiche e di genomica del paesaggio. L’approccio ha portato ad indentificare PRKG1 e SLA2 come possibili geni di adattamento. I risultati sono discussi alla luce delle possibili implicazioni nella conservazione del bufalo e nella gestione delle risorse genetiche animali Ugandesi. / Biodiversity is quickly disappearing due to human impact on the biosphere, and to market pressure. Consequently, the protection of both wild and domestic species needs to become a priority in order to preserve their evolutionary potential and, ultimately, guarantee a sustainable future for coming human generations. To date, tens of methods have been proposed to prioritize biodiversity for conservation purposes. Here, an ontology for priority setting in conservation biology is provided with the aim of supporting the selection of the most opportune methodologies given specific conservation goals. Further, two case studies are presented characterizing neutral and adaptive genomic diversity in water buffalo (Bubalus bubalis L.) and indigenous Ugandan cattle (Bos taurus L.), respectively. In particular, two independent domestication centres (North-western India and Indochina) and separate migration routes are suggested for the ‘river’ and ‘swamp’ water buffalo types. In the case of indigenous Ugandan cattle, the integration of species distribution modelling and landscape genomics techniques allowed the identification of PRKG1 and SLA2 as candidate genes for local adaptation to East Coast Fever, a vector-borne disease affecting bovine populations of Sub-Saharan Africa. Results are discussed for their implications in water buffalo conservation and Ugandan cattle adaptive management.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-05-05T11:56:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoParatuberculoseBufalos.PDF: 1575243 bytes, checksum: 82baedacd1f3e101d0cc4918e2b8243b (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-05-10T12:05:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoParatuberculoseBufalos.PDF: 1575243 bytes, checksum: 82baedacd1f3e101d0cc4918e2b8243b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-10T12:05:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoParatuberculoseBufalos.PDF: 1575243 bytes, checksum: 82baedacd1f3e101d0cc4918e2b8243b (MD5) Previous issue date: 2016-03-11 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / INCT - Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia / Este trabalho objetivou estudar a paratuberculose (PTB) em bubalinos no estado do Maranhão (MA). Para isso foram realizadas a utilização da biópsia retal como ferramenta auxiliar na coleta de amostras para o diagnóstico ante mortem da PTB; dosagem de teores de cobre (Cu), zinco (Zn) e ferro (Fe) em animais positivos para PTB, assim como, o relato da detecção de Mycobacterium avium subesp. paratuberculosis (Map) em útero e feto bubalino. No primeiro estudo foram realizadas 140 biopsias retais em bubalinos das raças Murrah, Mediterrâneo e seus mestiços, com idade acima de três anos, no município de São Mateus, MA. Essas biópsias foram processadas por meio das técnicas de Ziehl-Neelsen (ZN) e reação em cadeia da polimerase quantitativa (qPCR). Adicionalmente foi realizada necropsia de 11 búfalos com sinais clínicos sugestivos de PTB, coletadas amostras de íleo e linfonodo mesentério (LM) para a realização de ZN e qPCR. Pela colaboração de ZN das biopsias retais, 4,3% (6/140) apresentaram bacilos álcool-ácidos resistentes (BAAR) e na qPCR, 5% (7/140) tiveram amplificação do material genético. As lesões anatomopatológicas de quatro animais foram compatíveis com lesões sugestivas de PTB, apresentaram BAAR e amplificação de material genético. A concordância entre a biopsia retal e a analise dos tecidos de íleo e LM, segundo o teste Kappa foi alta (k=0,792). No segundo estudo, foram realizadas 13 necropsias em búfalos de raças Murrah, mediterrâneo e seus mestiços, com idade acima de três anos, nos municípios de São Mateus e São Luís, MA. Foram coletadas amostras de íleo e LM para pesquisa de Map e de fígado para dosagem de minerais (Cu, Zn e Fe). Sete búfalos foram positivos PTB e alocados no Grupo 1; e seis búfalos foram negativos e alocados no Grupo 2. Na dosagem dos microminerais, os búfalos do Grupo 1 apresentaram níveis abaixo dos valores de referência para Cu e Zn. observou-se que as medias dos teores de Cu foi 18,0ppm. Os teores de Fe em ambos os grupos foram elevados (>669ppm). O terceiro estudo foi conduzido em uma propriedade em São Luís, MA. Uma búfala prenha, com acentuada debilidade física e com suspeita clinica de PTB foi eutanasiada e necropsiada. Foram coletadas fragmentos de íleo, LM, útero e placenta da fêmea; fragmentos de rim, fígado, vaso umbilical e sistema digestivo (SD) do feto e analisadas através de ZN e qPCR. A fêmea foi positiva em amostras de íleo, LM e útero na qPCR e o feto foi positivo no SD. No íleo, LM e nas fezes foram observados BAAR. Conclui-se que a analise de biopsia retal pode ser empregada para auxiliar no diagnostico ante mortem. A PTB pode induzir quadros de deficiência mineral com consequente piora do quadro clínico da doença. E a presença de Map em búfalos pode ocorrer em vários órgãos, inclusive no sistema reprodutivo e a transmissão intrauterina pode ocorrer nesta espécie. / This study investigated paratuberculosis (PTB) in water buffaloes in the state of Maranhão (MA). For that were performed using the rectal biopsy as an auxiliary tool in the collection of samples for ante mortem diagnosis of PTB; dosages of copper (Cu), zinc (Zn) and iron (Fe) in PTB positive animals was performed, as well as the report of the detection of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (Map) in the utero and fetus of a buffalo. In the first study were conducted 140 rectal biopsies in buffaloes of Murrah, Mediterranean and their crossbreeds, over the age of three years in São Mateus, MA. These biopsies were processed by Ziehl-Neelsen (ZN) staining and quantitative PCR (qPCR). Postmortem examination of 11 buffaloes with clinical signs suggestive of PTB was performed and samples of ileum and mesenteric lymph nodes (MLN) were collected for performing qPCR and ZN. By ZN staining of rectal biopsies, 4.3% (6/140) acid-fast bacilli and qPCR, 5% (7/140) had amplification of genetic material. The pathological lesions of four animals were consistent with lesions suggestive of PTB showed acid-fast bacilli and amplification of genetic material. The correlation between rectal biopsy and analysis of ileal tissue and LM, according to the Kappa test was high (K=0.792). In the second study, 13 postmortem examination were carried in buffaloes of Murrah, Mediterranean and their crossbreeds, over the age of three years in the cities of São Mateus and São Luís, MA. Ileum and mesenteric lymph nodes samples were collected for Map search and liver to dosage minerals (Cu, Zn and Fe). Seven buffaloes were positive for PTB and allocated in Group 1; six buffaloes were negative and allocated in Group 2. In the dosing of trace minerals in Group 1 showed levels below the reference values for Cu and Zn. It was observed that the average Cu concentration was 18.0ppm and Zn 68.6ppm. In Group 2 the average Cu concentration was 113.7ppm and Zn 110.0ppm. The iron concentrations in both groups were high (>669ppm). The third study was conducted on a property in São Luís, MA. A buffalo cow pregnant with marked physical debility and clinical signs suggestive of PTB was eutanasiada and necropsiada. Fragments ileum, MLN, uterus, and placenta of buffalo cow were collected; fragments of kidney, liver, umbilical vessel and digestive system (DS) of the fetus were collected and were analyzed by Zn and qPCR. The buffalo cow was positive in ileum samples, mesenteric lymph nodes and uterus in qPCR and the fetus was positive in DS. In the ileum, MLN and feces were observed acid-fast bacilli. It is concluded that rectal biopsy analysis can be used to help diagnose ante mortem. The PTB could lead to mineral deficiency and worsen the clinical condition of the buffaloes. The presence of Map in buffalo can occur in various organs, including the reproductive system and intrauterine transmission can occur in this species.