Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-06-02T16:16:45Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 19356703 bytes, checksum: f3f6fc3616c0ba6e1d9b2de52649c10f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-02T16:16:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 19356703 bytes, checksum: f3f6fc3616c0ba6e1d9b2de52649c10f (MD5) Previous issue date: 2004-02-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Ciidae é uma família de pequenos besouros micetobiontes, que vivem principalmente em corpos-de-frutificação de macrofungos conhecidos vulgarmente como orelhas-de-pau. Esta família tem distribuição mundial, e conta atualmente com 40 gêneros e cerca de 600 espécies descritas. Esta dissertação trata da análise filogenética dos principais gêneros (21) da família Ciidae, incluindo representantes de todos os taxa supragenérico e, quando possível, a espécie-tipo de cada gênero. Para tornar possível a análise filogenética desses taxa, houve a necessidade da organização de uma coleção de referência para Ciidae. Posteriormente, foram feitos estudos da morfologia externa e da morfologia de genitália de machos e fêmeas, e os resultados desses estudos são apresentados na forma de seis artigos, uma nota científica, dois resumos expandidos e dois manuscritos. Com base nesses estudos, foi construída uma matriz com 59 espécies como grupos terminais (54 como grupo interno e cinco como grupo externo) e 96 caracteres. Essa matriz foi analisada utilizando um algorítmo heurístico (TBR), com 4000 replicações, utilizando caracteres com pesos iguais e pesagem sucessiva de caracteres, sendo os caracteres otimizados posteriormente nos dois cladogramas finais de consenso estrito. A análise filogenética, com a matriz final e a lista de caracteres analisados, é apresentada por completo no segundo manuscrito. A análise demonstrou que a família Ciidae e suas duas subfamílias (Sphindociinae e Ciinae) são grupos monofiléticos. Contudo, as tribos de Ciinae (Ciini, Orophiini e Xylographellini) não foram sustentadas pela análise. / Ciidae is a family of minute mycetobiont beetles, which lives mainly in fruiting bodies of macrofungi, commonly known as bracket fungi. This family is distributed worldwide, and has currently 40 genera and around 600 species described. This dissertation is on a phylogenetic analysis of the main Ciidae genera (21), including species of all the suprageneric taxa and, as far as possible, the type species of each genus. The organization of a reference collection of Ciidae was necessary to make possible the conduction of a phylogenetic analysis. Moreover, studies on the external morphology of male and female genitalia were conducted, and the results of these studies are presented as six articles, one scientific note, two abstracts and two manuscripts. Based on these studies, a matrix was constructed with 59 species as terminal groups (54 as ingroup and five as outgroup) and 96 characters. This matrix was analyzed with an heuristic algorithm (TBR), with 4000 replications, using unweighted characters, and successive weighting of characters; afterwards, the characters were optimized in both final and strict consensus cladograms. The phylogenetic analysis, with the final matrix and the list of analyzed characters, is thoroughly presented in the second manuscript. The analysis has shown that the family Ciidae and its subfamilies (Sphindociinae and Ciinae) are monophyletic groups. However, the tribes of Ciinae (Ciini, Orophiini and Xylographellini) were not supported by the analysis.

Tripsinas e quimotripsinas são classes de serina peptidases amplamente estudadas e fortemente responsáveis pela digestão proteica, pela clivagem de ligações peptídicas no lado carboxila de L-aminoácidos de cadeia lateral básica e hidrofóbica, respectivamente. Três processos regulam finamente a ação dessas peptidases: secreção, ativação do precursor (zimogênio) e o sítio de reconhecimento do substrato. No presente trabalho é apresentada uma análise filogenética detalhada das tripsinas e quimotripsinas de três ordens de insetos holometábolos, revelando características divergentes nas enzimas de Lepidóptera em relação a Coleóptera e Díptera. Em particular, o sub-sítio S1 das tripsinas foi observado como mais hidrofílico em Lepidóptera do que em Coleóptera e Díptera, enquanto os sub-sítios S2-S4 parecem mais hidrofóbicos, sugerindo diferente preferências pelo substrato. Além disso, Lepidóptera mostrou um grupo de tripsinas bastante específico a um grupo taxonômico, compreendendo somente proteínas de espécies da família Noctuidae. Evidências de eventos de auto-ativação facilitada foram também observadas em todas as ordens de insetos estudadas, com as características do motivo de ativação do zimogênio complementárias ao sítio ativo das tripsinas. Em contraste, as quimotripsinas de insetos não parecem ter uma história evolutiva peculiar com respeito a, por exemplo, seus homólogos em mamíferos. Em geral, os presentes resultados sugerem que a necessidade de uma rápida taxa de autoativação fez os insetos holometábolos selecionarem grupos especializados de tripsinas com altas taxas de auto-ativação e também destacam que a evolução das tripsinas culminou em um grupo especializado de enzimas em Lepidóptera. / Trypsins and chymotrypsins are well-studied classes of serine peptidases largely responsible for the digestion of proteins by cleavage of the peptide bond at the carboxyl side of basic and hydrophobic L-amino acids, respectively. Three processes mainly regulate the action of these peptidases: secretion, precursor (zymogen) activation and substrate-binding site recognition. In the present work is presented a detailed phylogenetic analysis of trypsins and chymotrypsins in three orders of holometabolous insects revealing divergent characteristics in the Lepidoptera enzymes in relation to Coleoptera and Diptera. In particular, trypsin subsite S1 was observed to be more hydrophilic in Lepidoptera than in Coleoptera and Diptera, whereas subsites S2-S4 appeared more hydrophobic, suggesting different substrate preferences. Furthermore, Lepidoptera displayed a very specific taxonomic trypsin group, only encompassing proteins from the Noctuidae family. Evidences for facilitated trypsin auto-activation events were also observed in all the insect orders at hand, with the characteristic zymogen activation motif complementary to the trypsin active site. In contrast, insect chymotrypsins did not seem to have a peculiar evolutionary history with respect to e.g. their mammal counterparts. Overall, the present findings suggest that the need for fast digestion made holometabolous insects evolve specialized groups of trypsins with high autoactivation rates and highlight that the evolution of trypsins culminated in a specialized group of enzymes in Lepidoptera.

Esta pesquisa teve por objetivos avaliar os aspectos biológicos de Metallactus sp. em Eucalyptus urophylla e desenvolver uma técnica de criação do inseto em laboratório. As condições ambientais foram: temperatura 25±1°C, umidade relativa de 90±5% e fotofase de 14 horas. Os parâmetros biológicos avaliados foram: duração, viabilidade da fase larval e número de ínstares larvais; duração, viabilidade da fase pupal e peso da escatoteca; longevidade de machos e fêmeas, razão sexual, dimorfismo sexual, período de pré-oviposição, período de oviposição, número de ovos por fêmea; período de incubação e viabilidade dos ovos; duração e viabilidade do ciclo (ovo-adulto) e tabela de vida de fertilidade. / This paper deals with the biological aspects of Metallactus sp. on Eucalyptus urophylla and the development of a technique to rear this insect in laboratory (25±1º C; 90±5% RH; 14-hour photophase). The following parameters were evaluated: duration, viability and number of instars of the larval stage; duration and viability of the pupal stage; case weight; longevity of male and female adults; sex ratio; sexual dimorphism; preoviposition period; oviposition period; number of eggs per female; egg period and egg viability; duration and viability of the life cycle (egg-adult period); and fertility life table.

Esta pesquisa teve por objetivos avaliar os aspectos biológicos de Metallactus sp. em Eucalyptus urophylla e desenvolver uma técnica de criação do inseto em laboratório. As condições ambientais foram: temperatura 25±1°C, umidade relativa de 90±5% e fotofase de 14 horas. Os parâmetros biológicos avaliados foram: duração, viabilidade da fase larval e número de ínstares larvais; duração, viabilidade da fase pupal e peso da escatoteca; longevidade de machos e fêmeas, razão sexual, dimorfismo sexual, período de pré-oviposição, período de oviposição, número de ovos por fêmea; período de incubação e viabilidade dos ovos; duração e viabilidade do ciclo (ovo-adulto) e tabela de vida de fertilidade. / This paper deals with the biological aspects of Metallactus sp. on Eucalyptus urophylla and the development of a technique to rear this insect in laboratory (25±1º C; 90±5% RH; 14-hour photophase). The following parameters were evaluated: duration, viability and number of instars of the larval stage; duration and viability of the pupal stage; case weight; longevity of male and female adults; sex ratio; sexual dimorphism; preoviposition period; oviposition period; number of eggs per female; egg period and egg viability; duration and viability of the life cycle (egg-adult period); and fertility life table.

Tripsinas e quimotripsinas são classes de serina peptidases amplamente estudadas e fortemente responsáveis pela digestão proteica, pela clivagem de ligações peptídicas no lado carboxila de L-aminoácidos de cadeia lateral básica e hidrofóbica, respectivamente. Três processos regulam finamente a ação dessas peptidases: secreção, ativação do precursor (zimogênio) e o sítio de reconhecimento do substrato. No presente trabalho é apresentada uma análise filogenética detalhada das tripsinas e quimotripsinas de três ordens de insetos holometábolos, revelando características divergentes nas enzimas de Lepidóptera em relação a Coleóptera e Díptera. Em particular, o sub-sítio S1 das tripsinas foi observado como mais hidrofílico em Lepidóptera do que em Coleóptera e Díptera, enquanto os sub-sítios S2-S4 parecem mais hidrofóbicos, sugerindo diferente preferências pelo substrato. Além disso, Lepidóptera mostrou um grupo de tripsinas bastante específico a um grupo taxonômico, compreendendo somente proteínas de espécies da família Noctuidae. Evidências de eventos de auto-ativação facilitada foram também observadas em todas as ordens de insetos estudadas, com as características do motivo de ativação do zimogênio complementárias ao sítio ativo das tripsinas. Em contraste, as quimotripsinas de insetos não parecem ter uma história evolutiva peculiar com respeito a, por exemplo, seus homólogos em mamíferos. Em geral, os presentes resultados sugerem que a necessidade de uma rápida taxa de autoativação fez os insetos holometábolos selecionarem grupos especializados de tripsinas com altas taxas de auto-ativação e também destacam que a evolução das tripsinas culminou em um grupo especializado de enzimas em Lepidóptera. / Trypsins and chymotrypsins are well-studied classes of serine peptidases largely responsible for the digestion of proteins by cleavage of the peptide bond at the carboxyl side of basic and hydrophobic L-amino acids, respectively. Three processes mainly regulate the action of these peptidases: secretion, precursor (zymogen) activation and substrate-binding site recognition. In the present work is presented a detailed phylogenetic analysis of trypsins and chymotrypsins in three orders of holometabolous insects revealing divergent characteristics in the Lepidoptera enzymes in relation to Coleoptera and Diptera. In particular, trypsin subsite S1 was observed to be more hydrophilic in Lepidoptera than in Coleoptera and Diptera, whereas subsites S2-S4 appeared more hydrophobic, suggesting different substrate preferences. Furthermore, Lepidoptera displayed a very specific taxonomic trypsin group, only encompassing proteins from the Noctuidae family. Evidences for facilitated trypsin auto-activation events were also observed in all the insect orders at hand, with the characteristic zymogen activation motif complementary to the trypsin active site. In contrast, insect chymotrypsins did not seem to have a peculiar evolutionary history with respect to e.g. their mammal counterparts. Overall, the present findings suggest that the need for fast digestion made holometabolous insects evolve specialized groups of trypsins with high autoactivation rates and highlight that the evolution of trypsins culminated in a specialized group of enzymes in Lepidoptera.