Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2008. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-10-06T11:45:45Z No. of bitstreams: 1 2008_RobertoTernesArrial.pdf: 1174697 bytes, checksum: deb680a64e956cb71d50d5d028a379c8 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-11-03T17:27:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_RobertoTernesArrial.pdf: 1174697 bytes, checksum: deb680a64e956cb71d50d5d028a379c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-03T17:27:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_RobertoTernesArrial.pdf: 1174697 bytes, checksum: deb680a64e956cb71d50d5d028a379c8 (MD5) Previous issue date: 2008-04 / Paracoccidioides brasiliensis (Pb) é um fungo saprófito e dimórfico de importância clínica, pois seus propágulos, quando inalados por humanos, desencadeiam a doença conhecida como paracoccidioidomicose. No ano de 2005 foi publicado o transcriptoma do Pb, apontando diversos alvos potenciais de drogas, mas ainda assim uma parte significativa dos transcritos seqüenciados não possui proteínas homólogas identificadas. Esse trabalho sugere que alguns desses RNAs possam ser não-codificadores (ncRNAs), uma classe de moléculas biologicamente funcionais que no entanto não codificam para nenhum produto protéico. Para tanto foi feita uma abordagem exclusivamente computacional, utilizando exemplos conhecidos de mRNAs e ncRNAs para treinamento de dois algoritmos de aprendizado de máquina: naive Bayes (nB) e Máquinas de Vetores de Suporte (MVS). Diversos programas descritos na literatura e desenvolvidos localmente foram usados para obter propriedades dos transcritos e de seus produtos protéicos, de forma que os algoritmos de aprendizado de máquina fossem capazes de diferenciar satisfatoriamente um mRNA de um ncRNA. O uso de várias medidas de eficiência mostra que ambos algoritmos, MVS e nB, induziram classificadores que discriminam as duas classes de RNAs de forma muito eficiente, mas também indicam que o MVS possui uma vantagem significativa em relação à sua detecção de ncRNAs. Acurácia média mensurada por validação cruzada de 10 vezes para o MVS foi de 92,4%, e para o nB, 75,3%. Quando usados no transcriptoma de Pb, o MVS e o nB detectam, respectivamente, 970 e 262 ncRNAs, dos quais a maior parte é de transcritos sem anotação e singlets, duas características que apóiam a possibilidade de que esses transcritos sejam realmente ncRNAs. Comparações a programas relacionados mostram que o programa aqui descrito apresenta um ganho em velocidade computacional sem perda de acurácia. Foi desenvolvido nesse trabalho um programa computacional de análise ab initio, designado PORTRAIT, especializado em detecção de ncRNAs em transcriptomas de organismos pouco caracterizados. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Paracoccidioides brasiliensis (Pb) is a saprophytic and dimorphic fungus of clinical importance because its propagules, when inhaled by humans, cause the disease known as paracoccidioidomycosis. In the year 2005 the Pb transcriptome was published, pointing out several potential drug targets, but still a significative amount of sequenced transcripts lack identified homologous proteins. This work suggests that these RNAs may be non-coding RNAs (ncRNAs), a class of biologically functional molecules that do not code for any protein product. Aiming this, a strictly computational approach was made, using known examples of mRNAs and ncRNAs for training two machine learning algorithms: naive Bayes (nB) and Support Vector Machines (SVM). Several programs available from literature and locally developed were used to obtain properties from transcripts and its corresponding protein products, in such a way that machine learning algorithms could successfully discriminate between mRNA and ncRNA. Several efficiency measurements show that both algorithms, SVM and nB, induced classifiers able to efficiently discriminate the two classes of RNAs, and also indicate that SVM has a significative advantage regarding ncRNA detection. Mean accuracy as estimated by 10-fold cross-validation procedure was 92.4% for SVM and 75.3% for nB. When used in the Pb transcriptome, SVM and nB detect, respectively, 970 and 262 ncRNAs, of which the majority is composed of singlets and unnanotated transcripts, two characteristics that support the possibility that these transcripts are real ncRNAs. Comparison to related works indicates that the described program offers a computational speed improvement without hindering accuracy. This work describes the design of a computational program for ab initio analysis, named PORTRAIT, specialized in detection of ncRNAs in transcriptomes from poorly characterized organisms.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-06T15:14:54Z No. of bitstreams: 2 Tese - Issac.pdf: 1699623 bytes, checksum: 0b927be3b372049f2ce08bca320becfc (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T15:14:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Issac.pdf: 1699623 bytes, checksum: 0b927be3b372049f2ce08bca320becfc (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-11-22 / FAPEAM / Esta tese apresenta uma medida de complexidade computacional para códigos convolucionais adequada para receptores que implementam o algoritmo de Viterbi em software. A definição desta complexidade envolve a determinação do número de operações aritméticas executadas em um módulo de treliça durante a decodificação, a implementação destas em uma arquitetura de processadores digitais de sinais e a avaliação do respectivo custo computacional de cada operação. Na sequência, esta medida é utilizada para avaliar o impacto do seccionamento do módulo de treliça mínimo. Um conjunto de regras é introduzido para construir padrões de seccionamento que resultem em estruturas de treliça mais compactas e regulares e de mesma complexidade da treliça mínima, constituindo uma alternativa de interesse em aplicações práticas. Finalmente, este trabalho apresenta um método para a construção do módulo de treliça mínimo para codificadores convolucionais sistemáticos recursivos adotados em esquemas turbo. Esta abordagem contribui para a redução da complexidade de decodificação de um decodificador turbo típico operando com codificadores constituintes de taxas altas. Uma busca de códigos é realizada e obtém-se um refinamento da relação complexidade de decodificação versus distância livre efetiva do código turbo.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-05-18T15:12:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Airton Gaio.pdf: 1793686 bytes, checksum: 443aabacb435022dc01af024845b5282 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-05-18T15:14:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Airton Gaio.pdf: 1793686 bytes, checksum: 443aabacb435022dc01af024845b5282 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-05-18T15:16:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Airton Gaio.pdf: 1793686 bytes, checksum: 443aabacb435022dc01af024845b5282 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-18T15:16:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Airton Gaio.pdf: 1793686 bytes, checksum: 443aabacb435022dc01af024845b5282 (MD5) Previous issue date: 2017-04-05 / A large amount of people share their opinions through videos, generates huge volume of data. This phenomenon has lead companies to be highly interested on obtaining from videos the perception of the degree of feeling involved in people’s opinion. It has also been a new trend in the field of sentiment analysis, with important challenges involved. Most of the researches that address this problem propose solutions based on the combination of data provided by three different sources: video, audio and text. Therefore, these solutions are complex and language-dependent. In addition, these solutions achieve low performance. In this context, this work focus on answering the following question: is it possible to develop an opinion classification method that uses only video as data source and still achieving superior or equivalent accuracy rates obtained by current methods that use more than one data source? In response to this question, a multimodal opinion classification method that combines facial expressions and body gestures information extracted from online videos is presented in this work. The proposed method uses a feature coding process to improve data representation in order to improve the classification task, leading to the prediction of the opinion expressed by the user with high precision and independent of the language used in the videos. In order to test the proposed method experiments were performed with three public datasets and three baselines. The results of the experiments show that the proposed method is on average 16% higher that baselines in terms of accuracy and precision, although it uses only video data, while the baselines employ information from video, audio and text. In order to verify whether or not the proposed method is portable and language-independent, the proposed method was trained with instances of a dataset whose language is exclusively English and tested using a dataset whose videos are exclusively in Spanish, applied in the conduct of the tests. The 82% of accuracy achieved in this test indicates that the proposed method may be assumed to be language-independent. / Um grande número de pessoas compartilha suas opiniões através de vídeos, gerando uma gama de dados incalculável. Esse fenômeno tem despertado elevado interesse de empresas em obter, a partir de vídeos a percepção do grau de sentimento envolvido na opinião das pessoas. E também tem sido uma nova tendência no campo de análise de sentimentos, com importantes desafios envolvidos. A maioria das pesquisas que abordam essa problemática utiliza em suas soluções a combinação de dados de três fontes diferentes: vídeo, áudio e texto. Portanto, são soluções baseadas em modelos complexos e dependentes do idioma, ainda assim, apresentam baixo desempenho. Nesse contexto, este trabalho busca responder a seguinte pergunta: é possível desenvolver um método de classificação de opinião que utilize somente vídeo como fonte de dados, e que obtenha resultados superiores ou equivalente aos resultados obtidos por métodos correntes que usam mais de uma fonte de dados? Como resposta a essa pergunta, é apresentado neste trabalho um método de classificação de opinião multimodal que combina informações de expressão facial e de gesto do corpo extraídas de vídeos on-line. O método proposto utiliza codificação de características para melhorar a representação dos dados e facilitar a tarefa de classificação, a fim de predizer a opinião exposta pelo usuário com elevada precisão e de forma independente do idioma utilizado nos vídeos. Com objetivo de testar o método proposto foram realizados experimentos com três bases de dados públicas e com três baselines. Os resultados dos experimentos mostram que o método proposto é em média 16% superior aos baselines em termos de acurácia e ou precisão, apesar de utilizar apenas dados de vídeo, enquanto os baselines utilizam vídeo, áudio e texto. Como forma de demonstrar portabilidade e independência de idiomas do método proposto, este foi treinado com instâncias de uma base de dados que tem opiniões expressas exclusivamente em inglês, e testado em uma base de dados cujas opiniões são expressas exclusivamente no idioma espanhol. O percentual de 82% de acurácia alcançado nesse teste indica que o método proposto pode ser considerado independente do idioma falado nos vídeos.

Os genes MGC16121 e CR596471 localizam-se no cromossomo X (Xq26) entre os loci HPRT1 e PLAC1, uma região rica em genes associados com a reprodução humana. A importância de tais genes reside na possibilidade de estarem envolvidos no desenvolvimento placentário e fetal e de serem expressos em poucos tecidos normais. Camundongos portadores de deleções próximas do gene ortólogo HPRT1 de humanos apresentam cerca de um terço do tamanho dos camundongos selvagens ou em alguns casos são natimortos. No entanto, este fenótipo não é observado quando o gene está mutado. Assim, pode-se supor que o fenótipo anormal das cobaias não é resultado da deficiência do HPRT1, mas sim de genes e/ou microRNAs (miRNAs) próximos a ele. Estes resultados abrem perspectivas em relação ao estudo dos genes MGC16121, CR596471 e miRNAs das vizinhanças. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a estrutura, a expressão e o mecanismo de regulação por metilação dos genes MGC16121 e CR596471. Adicionalmente foram analisados quanto ao perfil de expressão e regulação por metilação os miRNAs das vizinhanças (miR-424, 503, 450a, 450b-5p e 542-3p). O gene MGC16121 mostrou-se específico de placenta e também expresso em 50% das 18 linhagens tumorais analisadas. Já CR596471 e os miRNAs das vizinhanças foram mais expressos em placenta do que qualquer outro tecido normal analisado, sendo o primeiro expresso também em 100% das linhagens tumorais avaliadas. Houve correlação positiva e significativa entre todos os genes e miRNAs em relação à expressão em tecidos normais, porém o mesmo não foi observado para linhagens tumorais. A respeito da regulação, os genes CR596471 e MGC16121 e os miRNAs miR-424, 503 e 450a foram regulados negativamente por metilação do DNA em pelo menos uma das três linhagens tratadas com o agente demetilante 5-aza-2-deoxicitidina. Apoiando este fato, os dinucleotídeos CpG das ilhas CpGs situadas próximas às regiões 5 dos genes CR596471 e MGC16121 foram pelo menos em parte desmetilados após o mesmo tratamento.Os dados relativos à estrutura primária dos genes indicam que os transcritos, apesar de serem lncRNAs apresentaram características de mRNAs. Para MGC16121 foi determinado um transcrito composto de 3 éxons e, para CR596471, um transcrito composto de 3 éxons e outro composto de 2 éxons. Os transcritos aqui determinados são relativamente conservados quando comparados a sequências de RNA encontradas em outros mamíferos, principalmente em primatas. Adicionalmente, o transcrito de MGC16121 possui subestruturas secundárias visivelmente semelhantes com aquelas dos transcritos homólogos encontrados em alguns primatas. De acordo com os resultados, o gene MGC16121 pode ser considerado um possível bom marcador para diagnóstico, prognóstico e talvez para terapias contra cânceres. Todavia, mais experimentos devem ser realizados para verificar a função dos genes MGC16212 e CR5976471, além de avaliar mais robustamente a capacidade do gene MGC16121 ser utilizado como ferramenta na medicina contra o câncer. / CR596471 and MGC16121 genes lie on chromosome X (Xq26) between the HPRT1 and PLAC1 loci, a region rich in genes associated with human reproduction. The importance of such genes is the possibility that they might be involved in placental and fetal development, aware that they are expressed in few normal tissues. Deletions in mice around the orthologous gene of human HPRT1 affect their development or lead to stillbirth. However, this phenotype is not observed when this gene is mutated. So we can assume that the abnormal phenotype of mice cannot be due to HPRT1 deficiency, but to genes and/or microRNAs (miRNAs) nearby. These results support the idea of investigating the mechanisms involved in the regulation of the MGC16121 and CR596471 genes, and their neighbor miRNAs. This study aimed to characterize the structure, expression and regulation mechanism by methylation of genes MGC16121 and CR596471. In addition, the expression profile and methylation regulation of the neighbor miRNAs (miR-424, 503, 450a, 450b-5p and 542-3p) were analyzed. MGC16121 was demonstrated to be placenta specific and expressed in 50% of 18 tumor cell lines analyzed. CR596471 and the neighbor miRNAs were more expressed in placenta than in any other normal tissue analyzed. The former was also expressed in all tumor cell lines evaluated. There was significant and positive correlation between all genes and miRNAs regarding normal tissue expression. However, the same was not observed for the tumor cell lines. With respect to regulation, the genes CR596471 and MGC16121, and miRNAs miR-424, 503 and 450a were negatively regulated by DNA methylation at least in one of the three cell lines treated with the demethylating agent 5- aza-2-deoxycytidine. Supporting these results, the CpG dinucleotides from CpG islands located near the CR596471 and MGC16121 5 regions were at least partially demethylated after the same treatment. The data concerning to genes primary structures indicate that the transcripts, despite of being considered lncRNAs, presented mRNAs characteristics. It was determined one transcript for MGC16121 gene which consisted of three exons, and for CR596471 gene, two transcripts were found, one with three exons and other composed of two exons. The transcripts herein determined are relatively conserved when compared to RNAs sequences found in other mammals, mostly in primates. Besides, the MGC16121 transcript presents similar secondary substructures to those found in homologous transcripts from other primate species. According to the results, MGC16121 gene could be considered a possible good biomarker to diagnosis, prognosis and perhaps to therapies against cancers. Nevertheless, more experiments must be accomplished in order to verify the functions of MGC16121 and CR596471 genes, in addition to evaluate more robustly the competence of MGC16121 gene to be used as a tool in medicine against cancer.

Estudos recentes têm revelado que uma fração significativa do transcriptoma de eucariotos é composta por RNAs não codificadores longos (lncRNAs). Este trabalho investigou o padrão de expressão de um conjunto de lncRNAs originados a partir de regiões intrônicas de genes codificadores de proteínas em três linhagens celulares tumorais humanas utilizando microarranjos de DNA customizados. Realizamos uma série de análises in silico com a perspectiva de identificar propriedades globais desses transcritos, tais como a abundância relativa em diferentes tecidos, características evolutivas, estruturais e regulatórias, além de possíveis funções celulares. Avaliamos também a contribuição da metilação do DNA, um mecanismo de silenciamento epigenético da expressão de genes codificadores de proteínas, na regulação da expressão de lncRNAs intrônicos. Observamos que uma fração dos lncRNAs intrônicos detectados nas linhagens estudadas são conservados evolutivamente, tem padrão de expressão tecido específico, e está enriquecida em elementos regulatórios na sua extremidade 5\'. Foram identificados subconjuntos de lncRNAs intrônicos possivelmente atuando sobre genes associados a vias regulatórias importantes para o controle do desenvolvimento de organismos e ciclo celular. Comparativamente a mRNAs, uma menor proporção de lncRNAs intrônicos possui ilhas CpGs (CGIs) na vizinhança de seu início de transcrição. Apesar disso, observamos que um subconjunto desses transcritos teve sua expressão sensível ao tratamento com o agente desmetilante de DNA 5-AZA, demonstrando que lncRNAs intrônicos transcritos podem estar sujeitos a regulação transcricional mediada por metilação do DNA. Dentre os lncRNAs intrônicos regulados por metilação do DNA, destaca-se o lncRNA AS-APP, cuja expressão aumentou em 25 a 80 vezes nas linhagens celulares DU-145 e HEK293, respectivamente, após tratamento com 5-AZA. Este lncRNA possui uma CGI metilada e um promotor ativo a cerca de 4 kb de distância do seu início de transcrição conhecido. O aumento da transcrição do lncRNA AS-APP após desmetilação do DNA correlacionou-se a uma diminuição significativa dos níveis de expressão do mRNA do gene APP. Este resultado sugere uma possível ação regulatória em cis do lncRNA AS-APP no locus APP, um importante gene envolvido na doença de Alzheimer e com expressão associada ao prognóstico de alguns tipos de câncer. Os resultados obtidos neste trabalho reforçam a ideia de que lncRNAs intrônicos constituem unidades transcricionais independentes que se encontram sobre controle regulatório nos diferentes tipos celulares. Foi gerado também um catálogo de lncRNAs intrônicos regulados por metilação que permitirá a seleção de candidatos com maior potencial de relevância funcional para caracterização detalhada. / Recent studies have revealed that a significant fraction of the eukaryotic transcriptome is composed of long noncoding RNAs (lncRNAs). This work investigated the expression pattern in three human tumor cell lines of a set of lncRNAs originated from intronic regions of protein coding RNAs, using custom DNA oligoarrays. In silico analyses were performed to identify global properties of these transcripts such as relative abundance in different human tissues, regulatory, evolutionary and structural aspects, as well as their possible cellular functions. In addition, we evaluated the contribution of DNA methylation, an important epigenetic mechanism that control the expression of protein coding genes, in the regulation of intronic lncRNAs expression. We found that a fraction of the intronic lncRNAs detected in the cell lines are evolutionarily conserved, show a tissue specific expression pattern, and is enriched in regulatory elements at their 5\' end region. Subsets of intronic lncRNAs possibly acting on genes associated to important regulatory pathways controlling organism development and cell cycle were identified. A smaller proportion of intronic lncRNAs relative to mRNAs displayed CpG islands (CGI) in the vicinity of the transcription start site. Notwithstanding, we observed that a subset of these transcripts responded to treatment with the DNA demethylation agent 5-AZA, demonstrating that intronic lncRNAs may be under transcriptional regulation mediated by DNA methylation. Among intronic lncRNAs regulated by DNA demethylation, stands out AS-APP lncRNA, which was up regulated 25 to 80 times in DU-145 and HEK293 cell lines following 5-AZA treatment, respectively,. This lncRNAs has a methylated CGI and an active promoter at 4-kb upstream from its known transcription start site. Increased AS-APP lncRNA transcription following DNA demethylation correlated with a significant decrease of APP gene messenger RNA levels. This finding suggests a possible cis-regulatory action of the lncRNA AS-APP in the APP locus, an important gene involved in Alzheimer disease and whose expression is associated with prognosis of different cancer types. The results obtained in this study reinforce the idea that intronic lncRNAs constitute independent transcriptional units under regulatory control in the different cell types. It was generated a catalog of intronic lncRNAs regulated by DNA methylation that will allow the selection of candidates with higher potential of functional relevance for detailed characterization

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-02-09T15:48:50Z No. of bitstreams: 1 Milena da Silva Albuquerque.pdf: 915379 bytes, checksum: dd414d9f832cb823db0efc59b06ce1fb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-09T15:48:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Milena da Silva Albuquerque.pdf: 915379 bytes, checksum: dd414d9f832cb823db0efc59b06ce1fb (MD5) Previous issue date: 2014-12-17 / The objective of this work was to investigate the occurrence of encoding staphylococcal enterotoxin (sea, seb, sec and seg) genes and the toxin gene 1 of Toxic Shock Syndrome (tst) from Staphylococcus aureus, coming from mastitis cases bovine in the micro region of Garanhuns, State of Pernambuco. 93 isolates from Staphylococcus aureus were analyzed, which were obtained from milk samples from cows with clinical mastitis and subclinical from 17 properties in 11 municipalities of the Micro Region of Garanhuns, State of Pernambuco. For the molecular characterization of the species Staphylococcus aureus, one of the Polymerase Chain Reaction (PCR) was performed in order to identify the presence of the nuc gene, and to the molecular characterization of enterotoxins, and Staphylococcal toxin Toxic Shock Syndrome. Specific genes were identified: sea, seb, sec, seg and tst. 93 genes were analyzed and we observed the presence of enterotoxigenic gene in 20 (21.6%) samples, of which 11 (55.0%) were positive for tst gene, seven (35.0%) for the sec gene two (10.0%) for the seg gene. 20 isolates amplified segments to the presence of the sec, seg and tst genes. 16 of these (80.0%) were positive for only one gene, and four (20.0%) were positive for both genes (tst and sec). 17 properties were studied, of which seven (41.2%) had positive cultures for at least one of the genes sec, seg and tst. This was the first hit record of encoding gene of the toxin of toxic shock syndrome in mastitis cows milk samples in the state of Pernambuco. Since there was a variation in the distribution of sec, seg and tst genes in strains from different property, it can be inferred that there is genotypic variation in S. aureus strains that cause bovine mastitis. / Objetivou-se com este trabalho pesquisar a ocorrência de genes codificadores de enterotoxinas estafilocócicas (sea, seb, sec e seg) e do gene da toxina 1 da síndrome do choque tóxico (tst) a partir de isolados de Staphylococcus aureus procedentes de casos de mastite bovina na microrregião Garanhuns, estado de Pernambuco. Foram analisados 93 isolados de Staphylococcus aureus obtidos a partir de amostras de leite de vacas com mastite clínica e subclínica, provenientes de 17 propriedades localizadas em 11 municípios da microrregião Garanhuns, no estado de Pernambuco. Para a caracterização molecular da espécie Staphylococcus aureus, foi realizada uma Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) visando a identificação pela presença do gene nuc, assim como para a caracterização molecular das Enterotoxinas Estafilocócicas e da toxina da Síndrome do Choque Tóxico. Foram identificados os genes específicos sea, seb, sec, seg e tst. Dos 93 isolados analisados, observou-se a presença de genes enterotoxigênicos em 20 (21,6%) amostras, das quais 11 (55,0%) foram positivas para o gene tst, sete (35,0%) para o gene sec, duas (10,0%) para o gene seg. Dentre os 20 isolados que amplificaram segmentos para a presença dos genes sec, seg e tst, 16 (80,0%) foram positivos apenas para um gene e quatro (20,0%) foram positivos para dois genes (sec e tst). Das 17 propriedades estudadas, sete (41,2%) apresentaram amostras positivas para pelo menos um dos genes sec, seg e tst. Este foi o primeiro registro de ocorrência do gene codificador da toxina da síndrome do choque tóxico em amostras de leite de vacas com mastite no estado de Pernambuco. Como houve uma variação na distribuição dos genes sec, seg e tst nas cepas procedentes de diferentes propriedades, pode-se inferir que há uma variação genotípica nas cepas de S. aureus que causam mastite bovina.

A regulação da expressão gênica ocorre como um fenômeno essencial nos processos celulares em resposta a dinamicidade mútua estabelecida entre um organismo e seu meio. Além dos elementos reguladores já conhecidos, como fatores de transcrição ou modificações pós-transcricionais, observa-se um crescente interesse no papel de regulação desempenhado por moléculas de RNA não codificadores (ncRNA), que podem atuar em vários níveis de processamento da informação biológica. Organismos modelos oferecem uma forma conveniente de pesquisa e diferentes grupos buscam direcionar seus estudos para um entendimento mais amplo no que se refere aos mecanismos celulares presentes nesses organismos. Apesar da existência de alguns elementos conhecidos para o organismo modelo Halobacterium salinarum, acreditamos que nem todos seus elementos de ncRNAs foram identificados. Nesse contexto, desenvolvemos uma análise in silico para a identificação de novos ncRNAs em H. salinarum NRC-1 e aplicamos metodologias para a predição de possíveis interações RNA-Proteína. Com base em uma pespectiva de integração de dados e diferentes metodologias existentes, modelos de Aprendizado de Máquina (AM) foram criados e utilizados para a definição de regiões candidatas a ncRNAs. De acordo com os resultados, 42 novos ncRNAs puderam ser identificados e possibilitaram completar o catálogo de genes ncRNAs de H. salinarum NRC-1 e aumentar o universo conhecido destes em 82%. A análise dos resultados obtidos por outras abordagens disponíveis para a identificação de ncRNAs corroboram com alguns dos candidatos sugeridos neste trabalho. Adicionalmente, foram aplicados e avaliados métodos, também baseados em AM, para a identificação de candidatos à interação com a proteína de interesse LSm, presente no organismo em estudo, no intuito de incluir uma possível caracterização funcional de ncRNAs. Os resultados alcançados na aplicação metodologias para a predição de interações RNA-Proteína não foram suficientes para a criação de um modelo com predições de alto grau de acurácia porém, contribuem como estudos preliminares e discussões para o desenvolvimento de outras estratégias. / The gene expression regulation occurs on different cell levels in response to dynamics established between an organism and its environment. In addition to the regulatory elements already known, for instance, transcription factors or post-translation modifications, there is growing interests in the regulatory role played by non-coding RNA molecules (ncRNA) whose functions can be performed on different level of biological information processing. Model organisms allow a convenient way to work on laboratory and different research groups aiming to guide their studies for a mutual and wide understanding of the cellular mechanisms present on these organisms. Although some ncRNAs elements have been found in Halobacterium salinarum model organism we believe that not enough is knowing about these genomic regions. In these context, an in silico analysis for ncRNAs identification and RNA-protein prediction approach were applied to H. salinarum NRC-1. Considering a data integration perspective and some available methodologies, several machine learning models was built and used to designate candidate ncRNAs genome regions. According to achieve results, 42 new ncRNAs could be identified, increasing 82% the total of known ncRNAs in H. salinarum NRC-1. Combing analysis with other available tools, it had been observed that some suggested candidates also was found with different methodologies and thus, it highlights the proposed results. Additionally, we developed and analyzed methods, also machine learning based, to predict ncRNAs candidates to interact with LSm protein, present on the interested model organism aiming a basic ncRNA characterization. The achieved results in this part was not satisfactory since the applied models were not substantially accurate predictions. However, we believe that these preliminary results can contribute with some discussions to new different approaches.

A regulação da expressão gênica ocorre como um fenômeno essencial nos processos celulares em resposta a dinamicidade mútua estabelecida entre um organismo e seu meio. Além dos elementos reguladores já conhecidos, como fatores de transcrição ou modificações pós-transcricionais, observa-se um crescente interesse no papel de regulação desempenhado por moléculas de RNA não codificadores (ncRNA), que podem atuar em vários níveis de processamento da informação biológica. Organismos modelos oferecem uma forma conveniente de pesquisa e diferentes grupos buscam direcionar seus estudos para um entendimento mais amplo no que se refere aos mecanismos celulares presentes nesses organismos. Apesar da existência de alguns elementos conhecidos para o organismo modelo Halobacterium salinarum, acreditamos que nem todos seus elementos de ncRNAs foram identificados. Nesse contexto, desenvolvemos uma análise in silico para a identificação de novos ncRNAs em H. salinarum NRC-1 e aplicamos metodologias para a predição de possíveis interações RNA-Proteína. Com base em uma pespectiva de integração de dados e diferentes metodologias existentes, modelos de Aprendizado de Máquina (AM) foram criados e utilizados para a definição de regiões candidatas a ncRNAs. De acordo com os resultados, 42 novos ncRNAs puderam ser identificados e possibilitaram completar o catálogo de genes ncRNAs de H. salinarum NRC-1 e aumentar o universo conhecido destes em 82%. A análise dos resultados obtidos por outras abordagens disponíveis para a identificação de ncRNAs corroboram com alguns dos candidatos sugeridos neste trabalho. Adicionalmente, foram aplicados e avaliados métodos, também baseados em AM, para a identificação de candidatos à interação com a proteína de interesse LSm, presente no organismo em estudo, no intuito de incluir uma possível caracterização funcional de ncRNAs. Os resultados alcançados na aplicação metodologias para a predição de interações RNA-Proteína não foram suficientes para a criação de um modelo com predições de alto grau de acurácia porém, contribuem como estudos preliminares e discussões para o desenvolvimento de outras estratégias. / The gene expression regulation occurs on different cell levels in response to dynamics established between an organism and its environment. In addition to the regulatory elements already known, for instance, transcription factors or post-translation modifications, there is growing interests in the regulatory role played by non-coding RNA molecules (ncRNA) whose functions can be performed on different level of biological information processing. Model organisms allow a convenient way to work on laboratory and different research groups aiming to guide their studies for a mutual and wide understanding of the cellular mechanisms present on these organisms. Although some ncRNAs elements have been found in Halobacterium salinarum model organism we believe that not enough is knowing about these genomic regions. In these context, an in silico analysis for ncRNAs identification and RNA-protein prediction approach were applied to H. salinarum NRC-1. Considering a data integration perspective and some available methodologies, several machine learning models was built and used to designate candidate ncRNAs genome regions. According to achieve results, 42 new ncRNAs could be identified, increasing 82% the total of known ncRNAs in H. salinarum NRC-1. Combing analysis with other available tools, it had been observed that some suggested candidates also was found with different methodologies and thus, it highlights the proposed results. Additionally, we developed and analyzed methods, also machine learning based, to predict ncRNAs candidates to interact with LSm protein, present on the interested model organism aiming a basic ncRNA characterization. The achieved results in this part was not satisfactory since the applied models were not substantially accurate predictions. However, we believe that these preliminary results can contribute with some discussions to new different approaches.

Estudos recentes têm revelado que uma fração significativa do transcriptoma de eucariotos é composta por RNAs não codificadores longos (lncRNAs). Este trabalho investigou o padrão de expressão de um conjunto de lncRNAs originados a partir de regiões intrônicas de genes codificadores de proteínas em três linhagens celulares tumorais humanas utilizando microarranjos de DNA customizados. Realizamos uma série de análises in silico com a perspectiva de identificar propriedades globais desses transcritos, tais como a abundância relativa em diferentes tecidos, características evolutivas, estruturais e regulatórias, além de possíveis funções celulares. Avaliamos também a contribuição da metilação do DNA, um mecanismo de silenciamento epigenético da expressão de genes codificadores de proteínas, na regulação da expressão de lncRNAs intrônicos. Observamos que uma fração dos lncRNAs intrônicos detectados nas linhagens estudadas são conservados evolutivamente, tem padrão de expressão tecido específico, e está enriquecida em elementos regulatórios na sua extremidade 5\'. Foram identificados subconjuntos de lncRNAs intrônicos possivelmente atuando sobre genes associados a vias regulatórias importantes para o controle do desenvolvimento de organismos e ciclo celular. Comparativamente a mRNAs, uma menor proporção de lncRNAs intrônicos possui ilhas CpGs (CGIs) na vizinhança de seu início de transcrição. Apesar disso, observamos que um subconjunto desses transcritos teve sua expressão sensível ao tratamento com o agente desmetilante de DNA 5-AZA, demonstrando que lncRNAs intrônicos transcritos podem estar sujeitos a regulação transcricional mediada por metilação do DNA. Dentre os lncRNAs intrônicos regulados por metilação do DNA, destaca-se o lncRNA AS-APP, cuja expressão aumentou em 25 a 80 vezes nas linhagens celulares DU-145 e HEK293, respectivamente, após tratamento com 5-AZA. Este lncRNA possui uma CGI metilada e um promotor ativo a cerca de 4 kb de distância do seu início de transcrição conhecido. O aumento da transcrição do lncRNA AS-APP após desmetilação do DNA correlacionou-se a uma diminuição significativa dos níveis de expressão do mRNA do gene APP. Este resultado sugere uma possível ação regulatória em cis do lncRNA AS-APP no locus APP, um importante gene envolvido na doença de Alzheimer e com expressão associada ao prognóstico de alguns tipos de câncer. Os resultados obtidos neste trabalho reforçam a ideia de que lncRNAs intrônicos constituem unidades transcricionais independentes que se encontram sobre controle regulatório nos diferentes tipos celulares. Foi gerado também um catálogo de lncRNAs intrônicos regulados por metilação que permitirá a seleção de candidatos com maior potencial de relevância funcional para caracterização detalhada. / Recent studies have revealed that a significant fraction of the eukaryotic transcriptome is composed of long noncoding RNAs (lncRNAs). This work investigated the expression pattern in three human tumor cell lines of a set of lncRNAs originated from intronic regions of protein coding RNAs, using custom DNA oligoarrays. In silico analyses were performed to identify global properties of these transcripts such as relative abundance in different human tissues, regulatory, evolutionary and structural aspects, as well as their possible cellular functions. In addition, we evaluated the contribution of DNA methylation, an important epigenetic mechanism that control the expression of protein coding genes, in the regulation of intronic lncRNAs expression. We found that a fraction of the intronic lncRNAs detected in the cell lines are evolutionarily conserved, show a tissue specific expression pattern, and is enriched in regulatory elements at their 5\' end region. Subsets of intronic lncRNAs possibly acting on genes associated to important regulatory pathways controlling organism development and cell cycle were identified. A smaller proportion of intronic lncRNAs relative to mRNAs displayed CpG islands (CGI) in the vicinity of the transcription start site. Notwithstanding, we observed that a subset of these transcripts responded to treatment with the DNA demethylation agent 5-AZA, demonstrating that intronic lncRNAs may be under transcriptional regulation mediated by DNA methylation. Among intronic lncRNAs regulated by DNA demethylation, stands out AS-APP lncRNA, which was up regulated 25 to 80 times in DU-145 and HEK293 cell lines following 5-AZA treatment, respectively,. This lncRNAs has a methylated CGI and an active promoter at 4-kb upstream from its known transcription start site. Increased AS-APP lncRNA transcription following DNA demethylation correlated with a significant decrease of APP gene messenger RNA levels. This finding suggests a possible cis-regulatory action of the lncRNA AS-APP in the APP locus, an important gene involved in Alzheimer disease and whose expression is associated with prognosis of different cancer types. The results obtained in this study reinforce the idea that intronic lncRNAs constitute independent transcriptional units under regulatory control in the different cell types. It was generated a catalog of intronic lncRNAs regulated by DNA methylation that will allow the selection of candidates with higher potential of functional relevance for detailed characterization

Os genes MGC16121 e CR596471 localizam-se no cromossomo X (Xq26) entre os loci HPRT1 e PLAC1, uma região rica em genes associados com a reprodução humana. A importância de tais genes reside na possibilidade de estarem envolvidos no desenvolvimento placentário e fetal e de serem expressos em poucos tecidos normais. Camundongos portadores de deleções próximas do gene ortólogo HPRT1 de humanos apresentam cerca de um terço do tamanho dos camundongos selvagens ou em alguns casos são natimortos. No entanto, este fenótipo não é observado quando o gene está mutado. Assim, pode-se supor que o fenótipo anormal das cobaias não é resultado da deficiência do HPRT1, mas sim de genes e/ou microRNAs (miRNAs) próximos a ele. Estes resultados abrem perspectivas em relação ao estudo dos genes MGC16121, CR596471 e miRNAs das vizinhanças. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a estrutura, a expressão e o mecanismo de regulação por metilação dos genes MGC16121 e CR596471. Adicionalmente foram analisados quanto ao perfil de expressão e regulação por metilação os miRNAs das vizinhanças (miR-424, 503, 450a, 450b-5p e 542-3p). O gene MGC16121 mostrou-se específico de placenta e também expresso em 50% das 18 linhagens tumorais analisadas. Já CR596471 e os miRNAs das vizinhanças foram mais expressos em placenta do que qualquer outro tecido normal analisado, sendo o primeiro expresso também em 100% das linhagens tumorais avaliadas. Houve correlação positiva e significativa entre todos os genes e miRNAs em relação à expressão em tecidos normais, porém o mesmo não foi observado para linhagens tumorais. A respeito da regulação, os genes CR596471 e MGC16121 e os miRNAs miR-424, 503 e 450a foram regulados negativamente por metilação do DNA em pelo menos uma das três linhagens tratadas com o agente demetilante 5-aza-2-deoxicitidina. Apoiando este fato, os dinucleotídeos CpG das ilhas CpGs situadas próximas às regiões 5 dos genes CR596471 e MGC16121 foram pelo menos em parte desmetilados após o mesmo tratamento.Os dados relativos à estrutura primária dos genes indicam que os transcritos, apesar de serem lncRNAs apresentaram características de mRNAs. Para MGC16121 foi determinado um transcrito composto de 3 éxons e, para CR596471, um transcrito composto de 3 éxons e outro composto de 2 éxons. Os transcritos aqui determinados são relativamente conservados quando comparados a sequências de RNA encontradas em outros mamíferos, principalmente em primatas. Adicionalmente, o transcrito de MGC16121 possui subestruturas secundárias visivelmente semelhantes com aquelas dos transcritos homólogos encontrados em alguns primatas. De acordo com os resultados, o gene MGC16121 pode ser considerado um possível bom marcador para diagnóstico, prognóstico e talvez para terapias contra cânceres. Todavia, mais experimentos devem ser realizados para verificar a função dos genes MGC16212 e CR5976471, além de avaliar mais robustamente a capacidade do gene MGC16121 ser utilizado como ferramenta na medicina contra o câncer. / CR596471 and MGC16121 genes lie on chromosome X (Xq26) between the HPRT1 and PLAC1 loci, a region rich in genes associated with human reproduction. The importance of such genes is the possibility that they might be involved in placental and fetal development, aware that they are expressed in few normal tissues. Deletions in mice around the orthologous gene of human HPRT1 affect their development or lead to stillbirth. However, this phenotype is not observed when this gene is mutated. So we can assume that the abnormal phenotype of mice cannot be due to HPRT1 deficiency, but to genes and/or microRNAs (miRNAs) nearby. These results support the idea of investigating the mechanisms involved in the regulation of the MGC16121 and CR596471 genes, and their neighbor miRNAs. This study aimed to characterize the structure, expression and regulation mechanism by methylation of genes MGC16121 and CR596471. In addition, the expression profile and methylation regulation of the neighbor miRNAs (miR-424, 503, 450a, 450b-5p and 542-3p) were analyzed. MGC16121 was demonstrated to be placenta specific and expressed in 50% of 18 tumor cell lines analyzed. CR596471 and the neighbor miRNAs were more expressed in placenta than in any other normal tissue analyzed. The former was also expressed in all tumor cell lines evaluated. There was significant and positive correlation between all genes and miRNAs regarding normal tissue expression. However, the same was not observed for the tumor cell lines. With respect to regulation, the genes CR596471 and MGC16121, and miRNAs miR-424, 503 and 450a were negatively regulated by DNA methylation at least in one of the three cell lines treated with the demethylating agent 5- aza-2-deoxycytidine. Supporting these results, the CpG dinucleotides from CpG islands located near the CR596471 and MGC16121 5 regions were at least partially demethylated after the same treatment. The data concerning to genes primary structures indicate that the transcripts, despite of being considered lncRNAs, presented mRNAs characteristics. It was determined one transcript for MGC16121 gene which consisted of three exons, and for CR596471 gene, two transcripts were found, one with three exons and other composed of two exons. The transcripts herein determined are relatively conserved when compared to RNAs sequences found in other mammals, mostly in primates. Besides, the MGC16121 transcript presents similar secondary substructures to those found in homologous transcripts from other primate species. According to the results, MGC16121 gene could be considered a possible good biomarker to diagnosis, prognosis and perhaps to therapies against cancers. Nevertheless, more experiments must be accomplished in order to verify the functions of MGC16121 and CR596471 genes, in addition to evaluate more robustly the competence of MGC16121 gene to be used as a tool in medicine against cancer.