Os elementos de transposicão (TEs) são sequências genéticas móveis. Sua capacidade mutagênica faz deles uma importante fonte de variabilidade nos genomas. Outro importante papel dos TEs na evolução dos genomas é o de doadores de domínios protéicos na formação de novos genes. 276 clones de cDNA homólogos a TEs foram previamente identificados no banco de dados do SUCEST (projeto de sequenciamento de etiquetas expressas de cana-de-acúcar). Neste trabalho nós realizamos o sequenciamento completo de 156 destes clones e a classificação e caracterização de suas sequências comparando-as com bancos de dados. Foram identificadas 9 diferentes famílias de transposons e 11 diferentes famílias de retrotransposons. As famílias mais representadas entre os transposons foram MuDr e hAT (que engloba os elementos do tipo Ac e Tam3), para os quais foram identificados 43 e 32 clones de cDNA, respectivamente. Entre os retrotransposons, a família mais representada foi Hopscotch, apresentando 25 clones de cDNA. Após esta análise global, o foco das investigações voltou-se para os cDNAs do tipo hAT. Uma análise comparativa destes cDNAs revelou que as sequências homólogas a hAT estão distribuídas em dois grupos. O grupo I, é composto por sequências com alta conservação no nível de nucleotídeos, está presente no genoma de todas as gramíneas analisadas (híbridos e parentais da cana-de-acúcar, milho e arroz) com um baixo número de cópias, teve a sua expressão detectada em folhas, raízes e mais intensamente em calos cana. Além disso, apresenta alta similaridade de sequências com transposases domesticadas descritas na literatura. O grupo II, por sua vez, é composto por sequências mais heterogêneas, que apresentam similaridade com os transposons originais que constituem a superfamília hAT: hobo (de Drosophila melanogaster), Ac (de Zea mays) e Tam3 (de Antirrhinum majus). Sua distribuição é restrita ao genoma de Saccharum, com um número de cópias maior que o grupo I. Um ensaio de PCR-Inversa identificou terminações inversas repetidas (TIRs) para o cDNA TE221 do grupo II. A partir de iniciadores desenhados sobre estas TIRs foi possível recuperar dois elementos, de 3,5kb e 4,2kb, respectivamente, e um MITE de 250 pb, todos homólogos a hAT. Este resultado demonstrou que a estratégia utilizada para recuperar elementos do genoma da cana-de-açúcar a partir do cDNA TE221 mostrou-se eficiente. Homólogos aos grupos I e II de cana-de-acúcar foram identificados em bancos de dados de milho, arroz e arabidopsis. Estes dados sugerem que a separação dos dois grupos ocorreu antes da divergência entre as classes Monocotiledonea e Eudicotiledonea. Com base nos resultados aqui apresentados sugerimos que um transposon ancestral do tipo hAT, presente nas angiospermas anteriormente à separação de Monocotiledonea e Eudicotiledonea, teve sua transposase capturada na formação de um gene com função celular. A partir do evento da domesticação, estas transposases seguiram dois caminhos evolutivos distintos, um como gene funcional e outro como um transposon tradicional. Estas duas formas de transposase do tipo hAT podem ser encontradas no genoma da cana-de-acúcar, representadas pelos elementos dos grupos I e II, respectivamente. / Transposable elements (TEs) are mobile genetic sequences. Their mutagenic capacity makes them important sources of variation in the genomes. These elements have another important evolutionary role as donors of functional protein domains in the formation of new genes. 276 cDNA clones homologous to TEs were previously identified in the Brazilian Sugarcane Expressed Sequence Tag Project (SUCEST) databases. In this work, we have obtained the full sequences of 156 for these clones. These sequences were compared with Genbank database. We have identified 9 families of transposons and 11 families of retrotransposons. The most representative families found amongst the transposons were MuDr and hAT (wich encompass Ac and Tam3), with 43 and 32 cDNAs, respectively. Amongst the retrotransposons, the most representative family was Hopscotch, with 25 cDNAs. After this global analysis, we have focused our investigation in the hAT-like cDNAs. A comparative analysis of these cDNAs has revealed a profile of two distinct groups. Group I is composed of sequences with high conservation at nucleotide level, it is present in the genome of all grasses analysed (hybrids and parentals of sugarcane, maize and rice) with low copy number, it is expressed in leaves and roots of sugarcane, and more intensely in callus. In addition, group I sequences have clustered with domesticated transposases. The group II is composed of more heterogeneous sequences similar with the original elements that constitute the hAT superfamily: hobo (from Drosophilla melanogaster), Ac (from Zea mays) and Tam3 (from Antirrhinum majus). This group was shown to be restricted to the genome of Saccharum, with higher copy number than group one. Inverse-PCR assays has identified terminal inverted repeats (TIRs) to the cDNA TE221 from group II. Primers based on the sequences of the TIRs allowed us to recover three elements hAT-like from sugarcane’s genomic DNA: one of 3,5kb and another of 4,2kb, and a MITE of 250 bp. These results corroborate the strategy applied in order to recover elements from the sugarcane´s genome. Sequences homologous to both sugarcane group I and group II were found also in maize and rice, as well as in arabidopsis databases. These data suggest that the divergence of the two groups occured before the separation between the classes Monocotiledonea and Eudicotiledonea. Based on our results, we suggest the existence of an ancestral transposon hAT-like, present in angiosperms before the separation between Monocotiledonea and Eudicotiledonea, of which the transposase was captured to compose a new gene with some cellular function. Since the domestication event, these transposases followed distinct evolutive pathways, one as a regular gene and another as a bona fide transposon. These two forms of hAT-like transposases could be found in the sugarcane’s genome, represented by the elements from groups I and II, respectively.

Os elementos de transposicão (TEs) são sequências genéticas móveis. Sua capacidade mutagênica faz deles uma importante fonte de variabilidade nos genomas. Outro importante papel dos TEs na evolução dos genomas é o de doadores de domínios protéicos na formação de novos genes. 276 clones de cDNA homólogos a TEs foram previamente identificados no banco de dados do SUCEST (projeto de sequenciamento de etiquetas expressas de cana-de-acúcar). Neste trabalho nós realizamos o sequenciamento completo de 156 destes clones e a classificação e caracterização de suas sequências comparando-as com bancos de dados. Foram identificadas 9 diferentes famílias de transposons e 11 diferentes famílias de retrotransposons. As famílias mais representadas entre os transposons foram MuDr e hAT (que engloba os elementos do tipo Ac e Tam3), para os quais foram identificados 43 e 32 clones de cDNA, respectivamente. Entre os retrotransposons, a família mais representada foi Hopscotch, apresentando 25 clones de cDNA. Após esta análise global, o foco das investigações voltou-se para os cDNAs do tipo hAT. Uma análise comparativa destes cDNAs revelou que as sequências homólogas a hAT estão distribuídas em dois grupos. O grupo I, é composto por sequências com alta conservação no nível de nucleotídeos, está presente no genoma de todas as gramíneas analisadas (híbridos e parentais da cana-de-acúcar, milho e arroz) com um baixo número de cópias, teve a sua expressão detectada em folhas, raízes e mais intensamente em calos cana. Além disso, apresenta alta similaridade de sequências com transposases domesticadas descritas na literatura. O grupo II, por sua vez, é composto por sequências mais heterogêneas, que apresentam similaridade com os transposons originais que constituem a superfamília hAT: hobo (de Drosophila melanogaster), Ac (de Zea mays) e Tam3 (de Antirrhinum majus). Sua distribuição é restrita ao genoma de Saccharum, com um número de cópias maior que o grupo I. Um ensaio de PCR-Inversa identificou terminações inversas repetidas (TIRs) para o cDNA TE221 do grupo II. A partir de iniciadores desenhados sobre estas TIRs foi possível recuperar dois elementos, de 3,5kb e 4,2kb, respectivamente, e um MITE de 250 pb, todos homólogos a hAT. Este resultado demonstrou que a estratégia utilizada para recuperar elementos do genoma da cana-de-açúcar a partir do cDNA TE221 mostrou-se eficiente. Homólogos aos grupos I e II de cana-de-acúcar foram identificados em bancos de dados de milho, arroz e arabidopsis. Estes dados sugerem que a separação dos dois grupos ocorreu antes da divergência entre as classes Monocotiledonea e Eudicotiledonea. Com base nos resultados aqui apresentados sugerimos que um transposon ancestral do tipo hAT, presente nas angiospermas anteriormente à separação de Monocotiledonea e Eudicotiledonea, teve sua transposase capturada na formação de um gene com função celular. A partir do evento da domesticação, estas transposases seguiram dois caminhos evolutivos distintos, um como gene funcional e outro como um transposon tradicional. Estas duas formas de transposase do tipo hAT podem ser encontradas no genoma da cana-de-acúcar, representadas pelos elementos dos grupos I e II, respectivamente. / Transposable elements (TEs) are mobile genetic sequences. Their mutagenic capacity makes them important sources of variation in the genomes. These elements have another important evolutionary role as donors of functional protein domains in the formation of new genes. 276 cDNA clones homologous to TEs were previously identified in the Brazilian Sugarcane Expressed Sequence Tag Project (SUCEST) databases. In this work, we have obtained the full sequences of 156 for these clones. These sequences were compared with Genbank database. We have identified 9 families of transposons and 11 families of retrotransposons. The most representative families found amongst the transposons were MuDr and hAT (wich encompass Ac and Tam3), with 43 and 32 cDNAs, respectively. Amongst the retrotransposons, the most representative family was Hopscotch, with 25 cDNAs. After this global analysis, we have focused our investigation in the hAT-like cDNAs. A comparative analysis of these cDNAs has revealed a profile of two distinct groups. Group I is composed of sequences with high conservation at nucleotide level, it is present in the genome of all grasses analysed (hybrids and parentals of sugarcane, maize and rice) with low copy number, it is expressed in leaves and roots of sugarcane, and more intensely in callus. In addition, group I sequences have clustered with domesticated transposases. The group II is composed of more heterogeneous sequences similar with the original elements that constitute the hAT superfamily: hobo (from Drosophilla melanogaster), Ac (from Zea mays) and Tam3 (from Antirrhinum majus). This group was shown to be restricted to the genome of Saccharum, with higher copy number than group one. Inverse-PCR assays has identified terminal inverted repeats (TIRs) to the cDNA TE221 from group II. Primers based on the sequences of the TIRs allowed us to recover three elements hAT-like from sugarcane’s genomic DNA: one of 3,5kb and another of 4,2kb, and a MITE of 250 bp. These results corroborate the strategy applied in order to recover elements from the sugarcane´s genome. Sequences homologous to both sugarcane group I and group II were found also in maize and rice, as well as in arabidopsis databases. These data suggest that the divergence of the two groups occured before the separation between the classes Monocotiledonea and Eudicotiledonea. Based on our results, we suggest the existence of an ancestral transposon hAT-like, present in angiosperms before the separation between Monocotiledonea and Eudicotiledonea, of which the transposase was captured to compose a new gene with some cellular function. Since the domestication event, these transposases followed distinct evolutive pathways, one as a regular gene and another as a bona fide transposon. These two forms of hAT-like transposases could be found in the sugarcane’s genome, represented by the elements from groups I and II, respectively.

O piquiazeiro (Caryocar villosum (Aubl.) Pers.) é uma arbórea presente no bioma Amazônico, sendo seus principais usos os alimentícios e madeireiros. O piquiazeiro encontra-se incipientemente domesticado, e a seleção e manejo feitos por populações tradicionais pode estar promovendo a continuidade desse processo, que se iniciou na Amazônia por volta do final do Pleistoceno e inicio do Holoceno, e hoje está sendo retomado por populações tradicionais que fazem cultivos em seus quintais, entre elas o piquiazeiro. Apesar de seu uso por populações tradicionais e do potencial comercial, a diversidade e distribuição do piquiazeiro ainda foram pouco estudadas. Os objetivos desse estudo foram analisar a diversidade genética e a estrutura genética de piquiazeiros em duas situações. A primeira foi examinando o processo de domesticação do C. villosum por populações tradicionais na Floresta Nacional (FLONA) do Tapajós e a segunda foi comparando a população da FLONA do Tapajós, no Pará, com outra localizada na Reserva Extrativista (RESEX) Rio Ouro Preto, em Rondônia. Na FLONA foram genotipados, com o uso de sete marcadores microssátelites, 67 indivíduos da mata e 26 cultivados nos quintais. Maior riqueza alélica, número de alelos, número de alelos efetivos, alelos privados e heterozigosidade observada foram encontrados na mata, assim como estruturação genética espacial nos indivíduos de quintal, o que indica a domesticação da espécie, apesar da baixa estruturação genética encontrada entre os grupos mata/quintal nos métodos aplicados. Na segunda parte foram genotipados 130 piquiazeiros, sendo 92 do Pará, os mesmos utilizados no estudo da domesticação, somados a 38 de Rondônia. O Pará apresentou valores superiores para número médio de alelos/loco, número efetivo de alelos, número de alelos privados, riqueza alélica e heterozigosidade esperada, indicando um possível centro de origem da espécie. A estrutura genética espacial foi significativa em ambas as localidades, o que sugere correlações de parentesco entre os indivíduos, provavelmente devido ao comportamento forrageiro de seus polinizadores e dispersores. A estruturação genética entre as duas localidades foi observada em todos os métodos, sendo que a maior parte da variação (89%) ocorre dentro das populações. A diferenciação entre as populações (11%) pode ser explicada por fatores históricos e pelo elevado fluxo gênico (Nm = 2,043). Foi também feita uma modelagem de nicho ecológico para determinar a distribuição da espécie. Foi observada a predominância de ocorrência da espécie no bioma Amazônico, com maior adaptação a climas quentes, com médias superiores a 18°C em todos os meses, e úmido, apresentando de 1 a 3 meses de seca. / Piquiá (Caryocar villosum (Aubl.) Pers.) is a tree species present in the Amazon biome, used mainly for food and timber. Piquiá is incipiently domesticated, and the selection and management by traditional populations may be promoting the continuity of this process. This process began in the Amazon around the end of the Pleistocene and the beginning of the Holocene, and today is being resumed by traditional populations, which cultivate different species in their backyards, among them is the piquiá. Despite its constant use by traditional populations and commercial potential, the diversity and distribution of piquiá have been little studied. The objectives of this study were to analyze the genetic diversity and the genetic structure of piquiás in two different cases. The first was to examine the process of domestication of C. villosum by traditional populations in the Floresta Nacional (FLONA) do Tapajós. The second one was to compare the piquiás populations from the FLONA do Tapajós, in Pará, with another one located in the Reserva Extrativista (RESEX) Rio Ouro Preto, in Rondônia. Sixtyseven individuals from the forest and 26 cultivated in the backyards were genotyped, with the use of seven microsatellite markers, in FLONA. Higher allelic richness, number of alleles, number of effective alleles, private alleles and observed heterozygosity were found in the forest, as well as spatial genetic structuring in backyard individuals, which indicates the domestication of the species, despite the low genetic structure found between the forest/backyards groups in the applied methods. In the second part, 130 piquiás were genotyped, being 92 of Pará, the same ones used in the study of domestication, and 38 of Rondônia. Pará presented higher values for average number of alleles/locus, effective number of alleles, number of private alleles, allelic richness and expected heterozygosity, indicating a possible center of origin of the species. The spatial genetic structure was significant in both localities, suggesting kinship correlations among the individuals, probably due to the forage behavior of their pollinators and dispersers. Genetic structuring between the two localities was observed in all methods, with most of the variation (89%) occurring within populations, according to AMOVA. The differentiation between populations (11%) can be explained by historical factors and high gene flow (Nm = 2,043). According to the Ecological Niche Modeling, used to verify the species distribution, the piquiá occurs predominantly in the Amazonian biome, with best suitability in hot climates, with temperature averages above 18°C, and humid, presenting between 1 and 3 months of drought.