Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-19T11:24:37Z No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 21086 bytes, checksum: 3d292df98b4ee48a6f67c9bd5e4e47b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-19T11:24:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 21086 bytes, checksum: 3d292df98b4ee48a6f67c9bd5e4e47b9 (MD5) Previous issue date: 2005-07-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho relata o isolamento e caracterização de dois elementos transponíveis da classe II no fungo Crinipellis perniciosa a partir de seqüências disponibilizadas no banco de dados do projeto “Genoma da Vassoura-de-Bruxa”. Este fungo é de grande importância econômica, uma vez que é o causador da mais séria enfermidade da cacauicultura. O prévio acesso ao banco de dados do projeto “Genoma da Vassoura-de-Bruxa” disponibilizou seqüências que apresentaram homologia a conhecidos elementos transponíveis pertencentes às superfamílias Tc1/mariner e hAT. Estas seqüências foram utilizadas para a construção de oligonucleotídeos. Um fragmento de DNA específico para cada elemento foi utilizado como sonda para o isolamento de elementos completos. Estes elementos foram isolados a partir do banco genômico de C. perniciosa construído no vetor λEMBL3 (Stratagene), sendo denominados Mico e Guppy. A análise da seqüência parcial do elemento Mico no banco de dados NCBI demonstrou alta similaridade com o domínio funcional DDE, domínio catalítico presente em transposases da superfamília Tc1/mariner. Para a seqüência parcial do elemento Guppy, foram evidenciadas regiões de conservação de aminoácidos, apesar de não indicar a presença dos domínios conservados I, II e III (hATC), essenciais para a atividade de transposição dos elementos da superfamília hAT. A análise da expressão destes elementos realizada neste trabalho não forneceu evidências da atividade destes elementos, sob condições de estresse por temperatura e concentração salina. A análise de distribuição dos elementos Mico e Guppy, em diferentes isolados pertencentes a diferentes biótipos de C. perniciosa, pelas técnicas de PCR e hibridização sugere a presença de cópias polimórficas e a ocorrência de subfamília destes elementos no genoma de C. perniciosa. O perfil de hibridização homogêneo do elemento Guppy fornece indícios de que este seja um elemento não-nativo e tenha sido adquirido por um ancestral comum dos biótipos. Já o perfil de hibridização do elemento Mico permitiu o agrupamento dos diferentes isolados do biótipo C, relacionando com as diferentes regiões geográficas das quais os fungos foram isolados, demonstrando, assim, o seu potencial para o uso como marcador molecular. / This study reports the isolation and characterization of two class II transposable elements in the fungus Crinipellis perniciosa from sequences available in the data bank of the "Witch's Broom Genome" project. This fungus is of great economic importance once it is the causal agent of the most serious disease in cocoa crop. Previous acess to the data bank of the "Witch's Broom Genome" project allowed the identification of sequences with homology to known transposable elements belonging to the superfamilies Tc1/mariner and hAT. These sequences were used for the construction of oligonucleotides. An specific DNA fragment for each element was used as a probe for the isolation of the complete elements. These elements were isolated from C. perniciosa genomic bank constructed in the vector λEMBL3 (Stratagene) and named Mico and Guppy. The analysis of the partial sequence of Mico element in NCBI database showed high similarity to the DDE functional domain, which is a catalytic domain present in transposases of the superfamily Tc1/mariner. Conserved aminoacids regions were evidenced in the analysis of the partial sequence of Guppy element, although they did not indicate the presence of the I, II or III conserved domains (hATC), essential for the transposition activity of the elements of the superfamily hAT. The analysis of the expression of these elements performed in this study did not give evidence of the activity of these elements under stress conditions of temperature and salt concentration. The analysis xof distribution of Mico and Guppy elements in different isolates from different biotypes of C. perniciosa by PCR and hybridization techniques suggests the presence of polymorfic copies and the occurrence of subfamilies of these elements in C. perniciosa genome. The homogenic hybridization profile of Guppy element offers proofs that it may be a non-native element and may be acquired by a common ancestor of the biotypes. The hybridization profile of Mico element allowed the grouping of the different isolates of the biotype C relating to the different geographic regions from which the fungi were isolated, showing its potential as a molecular mark.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-13T12:48:26Z No. of bitstreams: 2 TESE Pollyana Karla da Silva.pdf: 1663231 bytes, checksum: 274757a9866e85a251ff0e49fe82ca58 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T12:48:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Pollyana Karla da Silva.pdf: 1663231 bytes, checksum: 274757a9866e85a251ff0e49fe82ca58 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-07-30 / FACEPE; CNPq / A genômica comparativa tornou-se uma importante área de pesquisa nos últimos anos, após a disponibilização de um número de genomas total ou parcialmente sequenciados, permitindo uma visão detalhada da organização de regiões gênicas ou não codificantes. A comparação dos genomas é de grande importância para a análise das regiões funcionalmente relevantes, permitindo também inferências sobre a evolução e os mecanismos que conduzem ao rearranjo de cariótipos, havendo importantes implicações práticas, principalmente quando são comparadas espécies cultivadas e seus parentes silvestres, potencialmente doadores de genes para o melhoramento. Este trabalho teve o objetivo de realizar um estudo citogenético e comparativo de espécies dos gêneros Glycine e Vigna. Para isso foram utilizadas três abordagens: Uma análise citogenômica comparativa mediante localização in situ de oligonucleotídeos com padrão de microssatélites [(AAC)5, (AAG)5, (ACC)5, (AG)8 (CTC)5, (TGA)6] ao longo dos cromossomos de Glycine soja e G. tomentella. Nesta etapa, foram observadas regiões de marcação mais intensa em alguns cromossomos, embora a maioria dos oligonucleotídeos tenha apresentado distribuição dispersa nos genomas analisados. Uma segunda abordagem avaliou a distribuição de domínios RT do retrotransposons Ty1- copia-like, nos cromossomos de Vigna umbellata, V. sesquipedalis e V. aconitifolia, apresentando uma distribuição dispersa e sinais proximais destes elementos nem determinados cromossomos. Em uma terceira abordagem, foi realizada uma investigação do elemento transponível CACTA no genoma da soja (Glycine max), mediante análise in silico. Neste estudo, foram identificados domínios transposase do elemento citado, compreendendo 10 Mb de Tnp1, 2,2 Mb de Tnp2, bem como domínios de outras transposases não relacionados diretamente ao elemento CACTA, mostrando que a diversidade e abrangência destes elementos é maior do que reportado até então. Considerando-se que microssatélites e retrotransposons são importantes componentes dos genomas em espécies da tribo Phaseoleae, os resultados aqui obtidos trazem interessantes evidências sobre o papel estrutural e funcional dessas sequências repetitivas.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-04-17T13:54:06Z No. of bitstreams: 2 Tese Amorim Lidiane.pdf: 2912606 bytes, checksum: 8b1da6453bb7abfc598b124aecb89609 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T13:54:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese Amorim Lidiane.pdf: 2912606 bytes, checksum: 8b1da6453bb7abfc598b124aecb89609 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / MCT RENORBIO FINEP BNB FACEPE e CNPq / O feijão-caupi é uma das principais culturas alimentares de subsistência no planeta tendo, no Brasil, maior importância nas regiões Norte e Nordeste, pela sua adaptabilidade a condições edafoclimáticas estressantes. Apresenta destacada importância social na agricultura familiar destas regiões, sendo notadamente a principal fonte de proteína para as populações de áreas semiáridas do Brasil e do norte da África. Apesar de sua rusticidade e capacidade de crescer onde outras leguminosas não se adaptam, a produtividade desta cultura pode ser afetada por fatores abióticos (como seca e salinidade) e bióticos, com ênfase para as viroses no caso do Brasil. Neste país, o melhoramento do feijão-caupi baseia-se até o momento em técnicas convencionais, havendo poucos estudos efetivamente associados às técnicas moleculares modernas, supondo-se que ferramentas moleculares possam ajudar na superação dessas adversidades. Neste contexto, o projeto Brasileiro do Transcriptoma do Feijão-Caupi (rede NordEST) gerou um número significativo de transcritos, os quais começam a ser aplicados no sentido de reverter este cenário. Adicionalmente, neste trabalho foi desenvolvido um mapa genético do genoma do feijão-caupi, onde a versão atual inclui 237 loci mapeados em doze grupos de ligação (GL), correspondentes ao número haploide do feijão-caupi. Além disso, foram realizadas análises bioinformáticas envolvendo elementos transponíveis (TEs) de forma comparativa entre soja e feijão-caupi, revelando uma diversidade significativa desses elementos em cada táxon ou entre as citadas espécies. Tais polimorfismos figuram muitas vezes associados a genes, mostrando um potencial para o desenvolvimento de marcadores moleculares. No conjunto, os dados gerados servirão como base para o desenvolvimento de estratégias visando ao conhecimento da diversidade genética e de seu potencial para o melhoramento na cultura do feijão-caupi pela associação com características fenotípicas de interesse agronômico. Novos marcadores estão sendo obtidos para cobrir melhor o genoma, devendo ser úteis em experimentos in vitro e in vivo visando ao melhoramento genético de leguminosas de interesse econômico.

Elementos transponíveis (TEs) são sequências de DNA que possuem a capacidade de transposição no genoma hospedeiro. O principal objetivo deste trabalho reside na investigação em torno de possíveis contribuições de TEs nos genomas das algas C. reinhardtii e V. carteri, mais especificamente, na arquitetura dos genes ortólogos nestas espécies. Neste contexto, análises em sílico em larga escala foram realizadas, buscando-se identificar associações entre TEs e os genes ortólogos. Os resultados indicaram que os genes em C. reinhardtii tendem a acumular mais cópias de TEs em relação aos seus ortólogos em V. carteri. C. reinhardtii apresentou maior densidade de cópias de TEs para as regiões flanqueadora 5´ , flanqueadora 3´ e intrônica quando comparada a V. carteri; o inverso foi verificado quando analisada a densidade de TEs nas regiões codificantes. Análises para apurar a distribuição dos elementos em regiões intergênicas e intragênicas foram estabelecidas, nas quais a frequência observada dos elementos foi comparada à frequência esperada segundo a distribuição randômica de TEs no genoma, simulada computacionalmente. Foram constatadas regiões em que a presença dos elementos encontra-se significativamente abaixo do esperado, a exemplo de intervalos adjacentes ao início e ao término dos genes, o que provavelmente reflete a seleção negativa de eventos de integração nestas delimitações, em virtude dos efeitos deletérios associados à disrupção de estruturas de regulação da expressão gênica. De forma geral, nas regiões flanqueadoras 5´ e 3´, foi identificada a tendência de elevação da frequência padronizada de TEs à medida que a classe de distância avaliada se distancia do início e do término do gene, respectivamente. A baixa representatividade dos elementos também foi constatada em regiões intragênicas. O estudo da distribuição de TEs nos íntrons dos genes ortólogos indicou a preservação destas regiões quanto à fixação de TEs, sendo a representatividade abaixo do esperado mais evidente em intervalos adjacentes ao éxon, o que minimiza a chance de ruptura no padrão de splicing dos genes. Em sequências codificantes, a escassez de TEs - esperada devido ao provável efeito deletério destes eventos para a função do gene - foi constatada nos ortólogos das duas espécies. No entanto, inovações decorrentes da integração dos elementos em regiões codificantes podem resultar em efeitos evolutivos positivos, embora estes eventos sejam raros. Nas espécies analisadas foram identificados dois casos, de especial interesse, em que um domínio da sequência peptídica encontra-se localizado em região derivada de TE: o primeiro refere-se ao gene Cre06.g262800, em C. reinhardtii, no qual foi identificado o domínio PHD-finger associadao ao elemento Gypsy-5-LTR_CR; o segundo remete ao gene Vocar20001092m.g, em V. carteri, no qual o domínio zinc knuckle foi reconhecido em região derivada do elemento Gypsy3-LTR_VC. Estes genes constituem exemplos da contribuição de TEs na evolução de sequências codificadoras nas espécies C. reinhardtii e V. carteri, corroborando a hipótese de que os TEs podem contribuir na evolução da arquitetura dos genes, apesar do efeito disruptivo inerente à integração dos mesmos em regiões gênicas. / Transposable elements (TEs) are DNA sequences able to transpose in the host genome. The aim of this study resides in the investigation of TEs contributions in the algae C. reinhardtii and V. carteri genomes, more specifically in the architecture of orthologous genes in these species. In this context, large scale in silico analysis were performed to identify associations between TEs and orthologous genes. The results indicated that genes in the C. reinhardtii specie tend to accumulate more TEs copies than orthologous genes in V. carteri. C. reinhardtii showed higher density of TEs copies in the 5´ flanking, 3´ flanking and intronic regions when compared to V. carteri; the opposite was observed in coding regions. Investigation of the elements distribution in the intergenic and intragenic regions was performed, in which the observed TE frequency was compared to expected TE frequency from the simulated random distribution of the elements in the genome. It was verified regions where TE frequency was significantly lower than expected, as in gene boundaries adjacencies, probably reflecting a negative selection of the TE integration events in these delimitations due to deleterious effects associated with disruption of gene regulatory structures. In general terms, it was observed an increasing standardized frequency in the 5´ and 3´ flanking regions as the distance from gene start and gene end, respectively, increases. TEs underrepresentation was also verified in the intragenic regions. The study of TEs distribution in the introns of orthologous genes revealed the preservation of these structures in relation to TEs fixation, with a stronger underrepresentation near exon, which minimizes the chance of gene splicing pattern disruption. In the coding sequences, the TEs scarcity - expected due the likely deleterious effects to gene function - was verified in the orthologous of both species. However, in rare instances, innovations mediated by TEs integration in the coding regions can lead to positive evolutionary effects. In the species analyzed two instances of particular interest were observed, in which the domain of peptide sequence is located in the region derived from TE. The first one refers to the Cre06.g262800 gene, in the C. reinhardtii specie, which has a PHD-finger domain associated with Gypsy-5-LTR_CR element. The second one refers to the Vocar20001092m.g gene, in V. carteri, in which the zinc knuckle was recognized in region derived from Gypsy3-LTR_VC element. These genes are examples of TEs contributions in the evolution of coding sequences in the C. reinhardtii and V. carteri species, corroborating the hypothesis that TEs can contribute to the evolution of gene architecture, despite the inherent disruptive effect in their integration in the gene regions.

Submitted by Ana Damasceno (ana.damasceno@unipampa.edu.br) on 2017-06-01T20:37:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Estudo de elementos Galluhop e Cr1-like nos genomas de aves.pdf: 2302319 bytes, checksum: fa0edcdeb7492075c39bf4c060375643 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T20:37:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Estudo de elementos Galluhop e Cr1-like nos genomas de aves.pdf: 2302319 bytes, checksum: fa0edcdeb7492075c39bf4c060375643 (MD5) Previous issue date: 2017-04-04 / Elementos transponíveis (TEs, do inglês Transposable Elements) são sequências que possuem a particularidade de se mobilizar dentro e entre genomas, estando presentes ubiquamente nos organismos e distribuídos por todos os ramos da árvore da vida. Os TEs influenciam os genomas hospedeiros de diferentes maneiras tendo um papel fundamental na evolução dos mesmos. São classificados em duas grandes classes, com base no seu intermediário de transposição: Classe I (retrotransposons) se transpõe via RNA, Classe II (transposons) se movem via DNA. Em aves, o conhecimento sobre elementos transponíveis ainda é muito insipiente, restringindo-se a poucos genomas sequenciados, principalmente o de Gallus gallus. Neste trabalho foram estudados dois tipos distintos de TEs: galluhop - elemento de Classe II, pertencente à superfamília mariner/Tc1, e CR1 - elemento de Classe I, ordem conhecida como LINE (do inglês Long Interspersed Nuclear Element), pertencente à superfamília CR1. Os objetivos desse trabalho foram caracterizar a história evolutiva das seqüências de homólogas de galluhop encontradas em genomas disponíveis de aves e, também, caracterizar a distribuição cromossômica de CR1-like em genomas de aves Piciformes (pica-paus). No primeiro capítulo, através de análises in silico, foi possível estimar a diversidade de cópias, as características estruturais e funcionais, a distribuição descontinua na linhagem aviária, a descrição de uma nova subfamília para família mariner e sugerir um evento de transferência horizontal do elemento galluhop. Destacamos nesta abordagem o primeiro registro de uma possível transferência horizontal de elemento transponível entre aves, e a nova subfamília Gallus restrita, até o momento, a elementos galluhop encontrados em aves. No segundo capítulo, mostramos por meio da técnica de FISH, a distribuição cromossômica de um mesmo elemento transponível, CR1-E-like, em diferentes genomas de aves, evidenciando padrão de distribuição muito diferente em cada genoma, mesmo entre espécies do mesmo gênero. / Transposable Elements (TEs) are sequences that have the particularity of mobilizing within and between genomes, being ubiquitously present in organisms and distributed throughout the branches of the tree of life. TEs influence host genomes in different ways and play a key role in their evolution. They are classified into two major classes, based on their transposition intermediary: Class I (retrotransposons) transposes via RNA, Class II (transposons) move through DNA. In birds, the knowledge about transposable elements is still very insipient, being restricted to a few genomes sequenced, mainly the one of Gallus gallus. In this work two distinct types of TEs were studied: galluhop - element of Class II, belonging to the superfamily mariner / Tc1, and CR1 - element of Class I, order known as LINE (of the English Long Interspersed Nuclear Element), belonging to the superfamily CR1. The objectives of this work were to characterize the evolutionary history of galluhop homolog sequences found in avian available genomes and also to characterize the chromosomal distribution of CR1-like in genomes of woodpeckers. In the first chapter, through in silico analysis, it was possible to estimate the diversity of copies, the structural and functional characteristics, the discontinuous distribution in the avian line, the description of a new subfamily for the mariner family and to suggest a horizontal transfer event of the galluhop element . We highlight in this approach the first record of a possible horizontal transfer of transposable element between birds, and the new Gallus subfamily restricted, until now, to galluhop elements found in birds. In the second chapter, we show through the FISH technique the chromosomal distribution of the same transposable element, CR1-E-like, in different bird genomes, showing a very different distribution pattern in each genome, even among species of the same genus.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-13T12:59:08Z No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 16026 bytes, checksum: 08a689ebeadfe931f9bc4172b7695e72 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T12:59:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 16026 bytes, checksum: 08a689ebeadfe931f9bc4172b7695e72 (MD5) Previous issue date: 2003-02-13 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A variabilidade genética de 20 isolados de Fusarium oxysporum não- patogênicos e patogênicos em feijoeiro foi determinada com base na distribuição do elemento transponível impala e com a técnica de DNA polimórfico amplificado ao acaso (RAPD). A presença de elementos transponíveis impala das subfamílias D e E foi determinada por experimentos de PCR empregando oligonucleotídeos específicos para cada subfamília. Foi observada a presença de representantes das duas subfamílias na maioria dos isolados, sugerindo, portanto, que impala é um antigo componente do genoma de F. oxysporum f. sp. phaseoli. A hibridização do DNA total de cada isolado, clivado com a enzima EcoRI, com um fragmento do elemento impala da subfamíla E, mostrou uma variação nos padrões de bandas dos isolados não-patogênicos, indicando a possível atividade desses elementos. No entanto, no caso dos isolados patogênicos, foram observados padrões de bandas mais homogêneas e alguns isolados apresentaram o mesmo perfil de bandas, indicando que se trata de cópias de impala que possivelmente não são mais capazes de sofrer transposição. Estas cópias inativas são excelentes marcadores genéticos. Um dos isolados patogênicos, Fus4, não apresentou cópias endógenas de impala, o que torna esse isolado um candidato para experimentos de mutagênese insercional usando o vetor pNI160, que apresenta o elemento impala ativo interrompendo o oligonucleotídeos polimorfismo gene niaD. gerou 224 observado foi A análise dos fragmentos compatível dados de polimórficos com o padrão RAPD e 7 de utilizando-se 16 monomórficos. O hibridização. Foram calculadas as distâncias genéticas entre os isolados e estas variaram de 8 a 76%, entre os patogênicos; de 2 a 63%, entre os não-patogênicos, e de 45 a 76%, entre patogênicos e não-patogênicos. Baseados nestas distâncias, quatro grupos foram definidos por análise de agrupamento. Dois grupos foram específicos para patogênicos, um para os não- patogênicos, e um grupo incluiu patogênicos e não-patogênicos. A distância genética observada dentro de um grupo de isolados patogênicos é compatível com os valores de distância genética que definem raças fisiológicas. / The genetic variability of twenty nonpathogenic and pathogenic isolates of Fusarium oxysporum, the causative agent of bean wilt, was analyzed based on the distribution of the transposable element impala and on the random amplification of polymorphic subfamilies DNA D and (RAPD). E of The impala presence was of transposable determined reaction) using specific primers for each subfamily. two subfamilies was observed in most of through elements PCR The presence of belonging (polymerase members of to chain the the isolates, suggesting that it is an old component in the F. oxysporum f. sp. phaseoli genoma. Hybridization of total DNA of each isolate, digested with EcoRI, with impala fragment of subfamily E produced a highly band pattern in the nonpathogenic isolates, indicating the possible activity of these elements. patterns were On the other hand, in the case of the pathogenic isolates, the band more homogeneous and some isolates showed very similar patterns, indicating that these impala copies have lost their capacity to transpose. These inactive copies are suitable as genetic markers. Among the pathogenics isolates, Fus4 did not present endogenous copies of impala and could be used in experiments of insertional viiimutagenesis with the pNI160 plasmid, that harbors the active impala element disrupting the niaD gene. monomorphic The RAPD analysis using 16 primers resulted in 224 polymorphic and 7 fragments. The genetic distances among the isolates based on the presence/absence of the RAPD bands varied between 8 and 76% within the pathogenic isolates, between 2 a 63% within the nonpathogenic isolates and 45 to 76% between the two groups. Based on these distances, four groups were defined by UPGMA analysis. Two groups included within were both the specific pathogenic group of for and pathogenics nonpathogenic pathogenic isolates and isolates.

Elementos transponíveis (TEs) são sequências de DNA que possuem a capacidade de transposição no genoma hospedeiro. O principal objetivo deste trabalho reside na investigação em torno de possíveis contribuições de TEs nos genomas das algas C. reinhardtii e V. carteri, mais especificamente, na arquitetura dos genes ortólogos nestas espécies. Neste contexto, análises em sílico em larga escala foram realizadas, buscando-se identificar associações entre TEs e os genes ortólogos. Os resultados indicaram que os genes em C. reinhardtii tendem a acumular mais cópias de TEs em relação aos seus ortólogos em V. carteri. C. reinhardtii apresentou maior densidade de cópias de TEs para as regiões flanqueadora 5´ , flanqueadora 3´ e intrônica quando comparada a V. carteri; o inverso foi verificado quando analisada a densidade de TEs nas regiões codificantes. Análises para apurar a distribuição dos elementos em regiões intergênicas e intragênicas foram estabelecidas, nas quais a frequência observada dos elementos foi comparada à frequência esperada segundo a distribuição randômica de TEs no genoma, simulada computacionalmente. Foram constatadas regiões em que a presença dos elementos encontra-se significativamente abaixo do esperado, a exemplo de intervalos adjacentes ao início e ao término dos genes, o que provavelmente reflete a seleção negativa de eventos de integração nestas delimitações, em virtude dos efeitos deletérios associados à disrupção de estruturas de regulação da expressão gênica. De forma geral, nas regiões flanqueadoras 5´ e 3´, foi identificada a tendência de elevação da frequência padronizada de TEs à medida que a classe de distância avaliada se distancia do início e do término do gene, respectivamente. A baixa representatividade dos elementos também foi constatada em regiões intragênicas. O estudo da distribuição de TEs nos íntrons dos genes ortólogos indicou a preservação destas regiões quanto à fixação de TEs, sendo a representatividade abaixo do esperado mais evidente em intervalos adjacentes ao éxon, o que minimiza a chance de ruptura no padrão de splicing dos genes. Em sequências codificantes, a escassez de TEs - esperada devido ao provável efeito deletério destes eventos para a função do gene - foi constatada nos ortólogos das duas espécies. No entanto, inovações decorrentes da integração dos elementos em regiões codificantes podem resultar em efeitos evolutivos positivos, embora estes eventos sejam raros. Nas espécies analisadas foram identificados dois casos, de especial interesse, em que um domínio da sequência peptídica encontra-se localizado em região derivada de TE: o primeiro refere-se ao gene Cre06.g262800, em C. reinhardtii, no qual foi identificado o domínio PHD-finger associadao ao elemento Gypsy-5-LTR_CR; o segundo remete ao gene Vocar20001092m.g, em V. carteri, no qual o domínio zinc knuckle foi reconhecido em região derivada do elemento Gypsy3-LTR_VC. Estes genes constituem exemplos da contribuição de TEs na evolução de sequências codificadoras nas espécies C. reinhardtii e V. carteri, corroborando a hipótese de que os TEs podem contribuir na evolução da arquitetura dos genes, apesar do efeito disruptivo inerente à integração dos mesmos em regiões gênicas. / Transposable elements (TEs) are DNA sequences able to transpose in the host genome. The aim of this study resides in the investigation of TEs contributions in the algae C. reinhardtii and V. carteri genomes, more specifically in the architecture of orthologous genes in these species. In this context, large scale in silico analysis were performed to identify associations between TEs and orthologous genes. The results indicated that genes in the C. reinhardtii specie tend to accumulate more TEs copies than orthologous genes in V. carteri. C. reinhardtii showed higher density of TEs copies in the 5´ flanking, 3´ flanking and intronic regions when compared to V. carteri; the opposite was observed in coding regions. Investigation of the elements distribution in the intergenic and intragenic regions was performed, in which the observed TE frequency was compared to expected TE frequency from the simulated random distribution of the elements in the genome. It was verified regions where TE frequency was significantly lower than expected, as in gene boundaries adjacencies, probably reflecting a negative selection of the TE integration events in these delimitations due to deleterious effects associated with disruption of gene regulatory structures. In general terms, it was observed an increasing standardized frequency in the 5´ and 3´ flanking regions as the distance from gene start and gene end, respectively, increases. TEs underrepresentation was also verified in the intragenic regions. The study of TEs distribution in the introns of orthologous genes revealed the preservation of these structures in relation to TEs fixation, with a stronger underrepresentation near exon, which minimizes the chance of gene splicing pattern disruption. In the coding sequences, the TEs scarcity - expected due the likely deleterious effects to gene function - was verified in the orthologous of both species. However, in rare instances, innovations mediated by TEs integration in the coding regions can lead to positive evolutionary effects. In the species analyzed two instances of particular interest were observed, in which the domain of peptide sequence is located in the region derived from TE. The first one refers to the Cre06.g262800 gene, in the C. reinhardtii specie, which has a PHD-finger domain associated with Gypsy-5-LTR_CR element. The second one refers to the Vocar20001092m.g gene, in V. carteri, in which the zinc knuckle was recognized in region derived from Gypsy3-LTR_VC element. These genes are examples of TEs contributions in the evolution of coding sequences in the C. reinhardtii and V. carteri species, corroborating the hypothesis that TEs can contribute to the evolution of gene architecture, despite the inherent disruptive effect in their integration in the gene regions.

Os elementos transponíveis constituem grande parte do genoma das plantas, particularmente em gramíneas, constituem entre 50 a 80% do conteúdo genômico. Recentemente, foi demonstrado que estes elementos servem como fonte de material genético para a formação de novos genes e novas redes regulatórias. O SUCEST, projeto de seqüenciamento de ESTs de cana-de-açúcar da FAPESP, gerou a seqüência parcial de 237.954 mRNA de diversos tecidos e condições fisiológicas, fornecendo valiosa informação sobre o transcriptoma deste cultivo. Um levantamento dos elementos transponíveis nesse genoma mostrou que o transposon Mutator é o mais expresso. A superfamília Mutator foi amplamente estudada em cana-de-açúcar, arroz e Arabidopsis thaliana e se constatou que o sistema está composto por dois clados de transposons verdadeiros (Classe I e Classe II) e dois clados de transposases domesticadas (Classe III e Classe IV), chamadas mustang. As transposases domesticadas são seqüências derivadas de transposons, que perderam a capacidade de se mobilizar, e adquiriram função celular. Recentemente, foram clonadas e seqüenciadas, pelo nosso grupo, duas cópias genômicas da Classe III e uma da Classe IV. Para somar evidências que permitam desvendar a função das proteínas MUSTANG, este trabalho realizou uma análise comparativa destes genes em gramíneas assim como o estudo da atividade transcricional em cana-de-açúcar. Desta forma, foram identificados os loci ortólogos no genoma de sorgo e milho, e foi possível verificar que os genes mustang são altamente conservados. As putativas regiões regulatórias dos genes de cana-de-açúcar apresentaram diversos motivos de união a fatores de transcrição envolvidos na resposta a luz, hormônios e estresse. Fusões com genes repórteres permitiram demonstrar que as regiões estudadas são promotores transcricionais ativos. Adicionalmente, a obtenção de linhagens de células de fumo transgênicas viabilizou experimentos que permitiram revelar que os promotores dos genes mustang são modulados por fitohormônios. O perfil transcricional para ambas as classes revelou que estes genes são expressos de forma ubíqua, sendo o meristema o tecido que apresenta maiores níveis relativos de mRNA. A análise integrada dos resultados obtidos sugere o possível envolvimento das proteínas MUSTANG na manutenção da homeostase da resposta hormonal. / Transposable elements constitute a vast quantity of plant genomes, particularly in grasses, they comprise between 50 to 80% of genomic content. Recently, it has been demonstrated that these elements are source of genetic material for new genes creation and new regulatory network establishment. The Brazilian Sugarcane EST Sequencing Project, SUCEST, financed by FAPESP, generated 237.954 mRNA partial sequence derived from several tissues and different physiological conditions, providing a wide range of information of sugarcane transcriptome. A wide spectrum of transposable elements was identified, revealing the Mutator transposon as the most abundantly expressed transposable element in sugarcane genome. The Mutator superfamily was deeply explored in Arabidopsis, sugarcane and rice and it was found that the system comprises two clades of bona fide transposons (Class I and Class II), and two clades of domesticated transposases (Class III and Class IV), named mustang. The domesticated transposases are sequences that have lost their movement capacity and, acquired cellular function. Recently, two genomic copies of Class III and one for Class IV have been cloned and sequenced by our group. In order to gain evidences for unraveling the function of MUSTANG proteins, this work performs a comparative sequence analysis of these genes in grass genomes and a transcriptional activity profile study in sugarcane. Thus, the orthologous loci from sorghum and maize were identified, and it was verified that mustang genes are highly conserved in grass genomes. The putative promoter region of sugarcane genes displayed several transcription factor motifs involved in light, hormone and stress response. Reporter gene fusions showed that the studied regions are indeed transcriptional active promoters. Furthermore, transgenic lines of tobacco BY-2 cells demonstrated that the sugarcane mustang genes are modulated by phytohormones. The expression profile revealed that both classes are ubiquitously transcribed being the meristem the tissue that shows higher relative expression levels. The integrated analysis of these results suggests a possible involvement of MUSTANG proteins in the homeostasis maintenance of hormonal response.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:59:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Larissa Glugoski.pdf: 3355270 bytes, checksum: c1790717a7cb103b4caf05eb10cb56cb (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / The Loricariidae family is the largest in the Siluriformes order, being comprised of eight subfamilies. One of these, the Loricariinae subfamily, shows great diversity in respect to the number of chromosomes and karyotype formula, varying in the diploid number (2n) from 36 to 74 chromosomes. This diverse range originated mainly from Robertsonian(Rb) rearrangements. Rineloricaria is the largest genre in the Loricariinae subfamily, its species ranging from 2n = 36 to 70 chromosomes. In spite of this, little is known about which kinds of repetitive DNA gave rise to the events of chromosome fusion or fission. Previous studies have revealed the presence of multiple 5S rDNA sites in specimens of Rineloricaria from the Paraná River Basin, associated to the Robertsonian fission/fusion events. The aim of this work was the molecular characterization of the fragile sites associated to the 5S rDNA, besides localizing in situ marker chromosomes in Rineloricaria latirostris from the Das Pedras River and R. latirostris from the Piumhi River (first described in this work), seeking to understand the 2n diversification in this group. Rineloricaria latirostris from the Pedras River exhibited 2n = 46 chromosomes, while those from the Piumhi River presented 2n = 48 chromosomes, and both had a fundamental number (FN) of 60. Fluorescence in situ hybridization (FISH) assays in R. latirostris from the Piumhi River revealed 2 chromosome pairs with 5S rDNA sites, pair 7 with 18S rDNA, and only terminal staining when subjected to a telomeric probe (TTAGGGn). The population of the Pedras river exhibited 5 pairs with 5S rDNA sites, the metacentric (m) pair 2 marked with 18S rDNA, TTAGGGn markers in the terminal regions of the chromosomes, and the presence of interstitial telomeric sites (ITS) in pairs m 1 and m 3. The latter, in synteny with 5S rDNA, is indicative of Robertsonian fusion events. The isolation, cloning and sequencing of the 5S rDNA revealed clones with high sequence identity to 5S rDNA from other species, in addition to the necessary regions for recognition and transcription by RNA polymerase III. One clone of ~700 bp exhibited a degenerated fragment of hAT transposon in its sequence. It was named degenerated 5S rDNA. The fluorescence in situ hybridization assay highlighted chromosomes with co-localized staining for 5S rDNA/hAT, 5S rDNA/degenerated 5S rDNA, and 5S rDNA/ITS (m 3 pair) in R. latirostris from das Pedras River. In R. latirostris from Piumhi River, there was no detection of degenerated 5S rDNA sites. These results allow us to infer the role of the hAT transposon in the dispersion of 5S rDNA sites in the population, since some studies have indicated a relation between 5S rDNA dispersion and transposons in fish. In conclusion, data obtained by this study indicate a possible association between the hAT and the dispersion of 5S rDNA sites and Robertsonian events in the studied population of R. latirostris. The presence of the 5S rDNA/degenerated 5S rDNA/ITS generates hotspots for chromosomal breakage, contributing to the large karyotype diversity found in Loricariidae. / A família Loricariidae é a mais numerosa dentro da ordem Siluriformes e abrange oito subfamílias. A subfamília Loricarinae apresenta uma grande diversidade no que diz respeito ao número de cromossomos e a fórmula cariotípica, com variação do número diploide (2n) de 36 a 74 cromossomos, sendo os rearranjos Robertsonianos (Rb) considerados os principais mecanismos para explicar esta variação cromossômica. Rineloricaria é o gênero mais numeroso de Loricariinae, com espécies apresentando 2n = 36 - 70 cromossomos. Contudo, pouco ainda se sabe sobre quais os tipos de DNAs repetitivos originaram os eventos de fissão e fusão cromossômica. Estudos anteriores revelaram a presença de sítios múltiplos de rDNA 5S em exemplares de Rineloricaria da bacia do Rio Paraná, associados aos eventos de fissão/fusão Robertsonianos. O objetivo deste trabalho foi a caracterização molecular de sítios frágeis associados ao rDNA 5S, além da localização in situ de marcadores cromossômicos em Rineloricaria latirostris do rio das Pedras e R. latirostris do rio Piumhi (pela primeira vez descrito neste trabalho), visando a compreensão da diversificação do 2n neste grupo. Rineloricaria latirostris do rio das Pedras apresentou 2n = 46 cromossomos, enquanto R. latirostris do rio Piumhi apresentou 2n = 48 cromossomos, ambos com número fundamental (NF) de 60. Ensaios de hibridação in situ fluorescente em R. latirostris do rio Piumhi revelaram 2 pares cromossômicos marcados com rDNA 5S, o par 7 marcado com rDNA 18S, além de apenas marcações terminais utilizando-se a sonda telomérica (TTAGGGn). A população do rio das Pedras apresentou 5 pares portadores de sítios de rDNA 5S, o par metacêntrico (m) 2 marcado com rDNA 18S, marcações de TTAGGGn nas regiões terminais dos cromossomos, além da presença de vestígios de sítios teloméricos intersticiais (interstitial telomeric sites - ITS) nos pares m 1 e m 3, sendo este último em sintenia com o rDNA 5S, indicativo de eventos de fusão Robertsoniana. O isolamento, clonagem e sequenciamento de fragmentos de rDNA 5S, revelaram clones apresentando alta identidade ao rDNA 5S de outras espécies, além das regiões necessárias para o reconhecimento e transcrição pela RNA polimerase III. Um dos clones de ~700 pb apresentou um fragmento do transposon hAT em sua sequência, já em intensa degeneração molecular, sendo denominado de rDNA 5S degenerado. A hibridação in situ fluorescente evidenciou cromossomos com marcações co-localizadas de rDNA 5S/hAT, rDNA 5S/rDNA 5S degenerado e rDNA 5S/ITS (no par m 3) em R. latirostris do rio da Pedras. Em R. latirostris do rio Piumhi, não foram detectados sítios com rDNA 5S degenerado. Estes resultados nos permitem inferir o papel do TE hAT na dispersão dos sítios de rDNA 5S na população estudada, visto que alguns estudos indicam haver uma relação entre a dispersão do rDNA 5S pelo genoma e TEs em peixes. Em conclusão, os dados obtidos neste estudo indicam uma possível associação entre o elemento hAT e a dispersão de sítios de rDNA 5S e eventos Robertsonianos presentes na população de R. latirostris estudada. A presença de rDNA 5S/rDNA 5S degenerado/ITS geram hotspots para as quebras cromossômicas, contribuindo assim para a ampla diversidade cariotípica encontrada em Loricariidae.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The mesophragmatica group belongs to the radiation virilis-repleta of the Drosophila subgenus, it was established by Brncic and Koref in 1957. The species of this group present some characteristics of isolated endemic species in some places in Andes. The common ancestral of the species of the group seems to have acquired, for selective pressure, genetics structures better adjusted to each region. Although there is just a few studies involving these species and still have to be done in relation to the presence and evolution of transposable elements in its genomes. In this context, the transposable elements of the families, hobo, Tom/17.6, I, mariner, P, micropia and gypsy had been analyzed in species of Drosophila of the mesophragmatica group using, Dot Blot and PCR. The genomic DNA of species D.viracochi, and one of the D. gasici had presented hybridization for the micropia element when analyzed by Dot Blot. Analysis the presence of the TEs of the families Tom, 17.6, hobo was made by PCR. However, they had not been gotten amplicons for none of these elements. However homologous sequences to element P are found in D. gasici and D. pavani. Using probe of the elements I and mariner they had been carried through Dot Blot not presenting hybridization with genomic DNA of species D. pavani, D. brncici, D. viracochi, D. gasici (three different populations). Genomic DNA of species D. pavani, D. brncici, D. viracochi, D. gasici (three different populations) hybridized with probe of the element gypsy also having amplification for PCR for all the analyzed species. The purify products of PCR had been sequenced. Phylogenetic analysis s confirmed the idea that it has incongruence between the phylogeny of the species and of its TEs due to a standard of complex evolution that involves mechanisms as: random losses, vertical and horizontal transference, ancestral polymorphism, different taxes of evolution. Those mechanisms might be not mutually excludable and probably occur simultaneously. / O grupo mesophragmatica pertence à radiação virilis-repleta do sub-gênero Drosophila, foi estabelecido por Brncic & Koref em 1957. As espécies deste grupo apresentam algumas características de espécies endêmicas isoladas em vários locais nos Andes. O ancestral comum das espécies do grupo parece ter adquirido, por pressão seletiva, estruturas gênicas melhor ajustadas a cada região. Embora existam alguns estudos envolvendo estas espécies pouco se sabe em relação à presença e evolução de elementos transponíveis em seus genomas. Neste contexto, os elementos transponíveis das famílias, hobo, Tom/17.6, I, mariner, P, micropia e gypsy foram analisados em espécies de Drosophila do grupo mesophragmatica usando, Dot Blot e PCR. O DNA genômico das espécies D.viracochi, e uma das linhagens de D. gasici apresentaram hibridização para o elemento micropia quando analisadas por Dot Blot. Análise da presença dos TEs das famílias Tom, 17.6, hobo foi feita por PCR. Porém, não foram obtidos amplicons para nenhum destes elementos. No entanto seqüências homólogas ao elemento P estão presentes em D. gasici e D. pavani. Utilizando sonda dos elementos I e mariner foram realizados Dot Blots não apresentando hibridização com DNA genômico das espécies D. pavani, D. brncici, D. viracochi, D. gasici (três linhagens diferentes). DNA genômico das espécies D. pavani, D. brncici, D. viracochi, D. gasici (três linhagens diferentes) hibridizaram com sonda do elemento gypsy havendo também amplificação por PCR para todos as espécies analisadas. Os produtos de PCR purificados foram seqüenciados. Análise filogenética a partir destas seqüências reforçou a idéia de que haja incongruências entre a filogenia das espécies e de seus TEs devido a um padrão de evolução complexa que envolva mecanismos como: perdas estocásticas, transferência vertical e horizontal, polimorfismo ancestral, diferentes taxas de evolução sendo não mutuamente excludentes e provavelmente ocorram simultaneamente.