Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_gabriela_dos_santos.pdf: 1447365 bytes, checksum: 9a964998717dab34fd1a25c9caf8d86c (MD5) Previous issue date: 2013-03-05 / The breeding programs have made significant contributions to obtain more productive genotypes. Studies in Plant biotechnology has been one of the tools to aid plant breeding, as well as the use of molecular markers. Transposons and Retrotransposons are ubiquitous in plant genomes and are increasingly studied. This study aimed to evaluate the genetic similarity among different rice cultivars using the techniques of IRAP and REMAP using the presence of retrotransposons. To verify this similarity was performed in 20 rice genotypes (Brazilian, Japanese and Filipinos) a DNA extraction for subsequent PCR amplification using the techniques IRAP and REMAP. Analysis of amplification products was made by classifying the fragments as independently presence and absence of amplification at different heights polyacrylamide gel for data were used to construct a binary matrix. The data generated were used for the calculation of genetic similarity between all pairs of individuals with the aid of the computer program NTSYS pc 2.1. To describe the patterns of similarity was adopted Dice coefficient and a dendrogram was constructed by the method of unweighted UPGMA grouping in pairs. Furthermore, was estimated cophenetic correlation coefficient (r), according to the Mantel test and statistical stability of the grouping was estimated by analysis of bootstrapping with 1000 replicates through the computer program WinBoot 1.0. The results of this work show that it is possible to assess the genetic variability in rice genotypes using IRAP and REMAP techniques through the use of retrotransposons as molecular markers. / Os programas de melhoramento genético têm contribuído para a obtenção de genótipos mais produtivos. Estudos em Biotecnologia vegetal tem sido uma das ferramentas de auxílio para o melhoramento genético vegetal, assim como a utilização dos marcadores moleculares. Transposons e Retrotransposons são onipresentes no genoma das plantas e são cada vez mais estudados. Esse trabalho teve como objetivo avaliar a similaridade genética entre diferentes cultivares de arroz utilizando as técnicas de IRAP e REMAP utilizando a presença de retrotransposons. Para verificar essa similaridade, foi realizada em 20 genótipos de arroz (brasileiros, japoneses e filipinos) a extração de DNA, para posterior amplificação por PCR utilizando as técnicas IRAP e REMAP. A análise dos produtos da amplificação foi feita classificando os fragmentos independentemente conforme presença e ausência de cada fragmento amplificado em diferentes alturas do gel de poliacrilamida para que os dados fossem utilizados na construção de uma matriz binária. Os dados gerados foram utilizados para o cálculo de similaridade genética entre todos os pares de indivíduos, com o auxílio do programa computacional NTSYS pc 2.1. Para descrever os padrões de similaridade foi adotado o coeficiente de Dice e foi construído um dendrograma por meio do método não-ponderado de agrupamento aos pares UPGMA. Além disso, foi estimado o coeficiente de correlação cofenética (r), de acordo com o teste de Mantel e a estabilidade estatística do agrupamento foi estimada por meio da análise de bootstraping com 1000 replicações, através do programa computacional WINBOOT. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que é possível avaliar a variabilidade genética em genótipos de arroz utilizando as técnicas IRAP e REMAP através do uso dos retrotransposons como marcadores moleculares.

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 2017-07-21T19:59:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cleberson Cezario Primo.pdf: 3495062 bytes, checksum: 39e96203835221786c05ef8ab3b75523 (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Loricariidae family (Actinopterygii: Siluriformes) is morphologically diverse, has a number close to 900 valid species, distributed in seven subfamilies (Lithogeneinae, Delturinae, Neoplecostominae, Hypoptopomatinae, Loricariinae, Ancistrinae and Hypostominae). However, cytogenetic studies in species of the family show evolutionary trends of karyotype diversification well defined for each of the subfamilies and the diploid number (2n) of 54 chromosomes is considered basal. Among the representatives of the subfamily Loricariinae, the variation of 2n is 36 to 74 chromosomes. Given these data, the Robertsonian rearrangements are the main mechanisms to explain the chromosome number variation in the subfamily. Rineloricaria is the most specious genus of Loricariinae, porting species with 2n = 36 to 2n = 70 chromosomes. However, little is known about what types of repetitive DNAs originate fission and fusion chromosome events. In this study, species of Rineloricaria from different rivers of the Paraná drainage were studied: Rineloricaria latirostris (Laranjinha river, Cinzas basin and Barra Grande river, Ivaí basin); Rineloricaria pentamaculata (Barra Grande and Juruba rivers, Tibagi basin); and, Rineloricaria stellata and Rineloricaria capitonia (Upper Uruguai river). The aim of this study was to characterize the karyotypes of populations/species of Rineloricaria and to check what types of repetitive DNAs may be related to Robertsonian events in the genus. In R. latirostris was detected 2n = 46 chromosomes for both populations, as well as for a triploid specimen from Laranjinha river. Rineloricaria pentamaculata had 2n = 56 chromosomes to populations from Barra Grande and Juruba rivers and a karyomorph in Barra Grande river with 2n = 54 chromosomes. Rineloricaria stellata had 2n = 54 chromosomes, while R. capitonia presented 2n = 64 chromosomes, both from the Uruguai river. The results using the chromosomal markers of 18S rDNA, 5S rDNA and TTAGGGn telomeric probe showed that these repetitive DNAs participated in end to end fusions of the st/a chromosomes in the karyotype diversification of R. latirostris. Vestiges of interstitial telomeric sites (ITS) were also detected in R. pentamaculata, karyomorph of 54 chromosomes from the Barra Grande river, suggesting chromosomal fusion to the diversification of this karyotype. The wide range of 2n between R. stellata and R. capitonia is compatible to the reproductive isolation of syntopic species and the diversification of R. capitonia can be explained by centric fusions. In addition to Robertsonian rearrangements, the pericentric inversions also assisted in the diversification of karyotypic formulas among the species/populations. In situ localization analysis using the transposable element Tc1-Mariner Like probe showed no evidence of the participation of transposon in chromosomal rearrangements and dispersion of multiple sites of 5S rDNA in Rineloricaria. Furthermore, analyzes of the Tc1-Mariner Like sequences showed intense molecular degeneration, especially in transposase domains. These results indicate the absence of activity of these sequences, which must be inert or serve to other genomic functions in the genus. Thus, this study discusses the telomeric instability, repetitive DNAs and the participation of rDNA gene families in karyotype diversification events in Rineloricaria. / A família Loricariidae (Actinopterygii: Siluriformes) é extremamente diversificada morfologicamente, conta com um número próximo a 900 espécies válidas, distribuídas em sete subfamílias (Lithogeneinae, Delturinae, Neoplecostominae, Hypoptopomatinae, Loricariinae, Ancistrinae e Hypostominae). Não obstante, os estudos citogenéticos em representantes da família mostram tendências evolutivas da diversificação cariotípica bem definidas para cada uma das subfamílias, sendo considerado basal o número diploide (2n) de 54 cromossomos. Entre os representantes da subfamília Loricariinae a variação do 2n é de 36 a 74 cromossomos. Diante destes dados, os rearranjos Robertsonianos são os principais mecanismos para explicar a variação cromossômica numérica na subfamília. Rineloricaria é o gênero mais especioso de Loricariinae, com espécies apresentando 2n = 36 até 2n = 70 cromossomos. Contudo, pouco se sabe sobre quais os tipos de DNAs repetitivos originam os eventos de fissão e fusão cromossômica. Neste estudo, foram avaliadas espécies de Rineloricaria de diferentes rios do sistema hidrográfico do Paraná: Rineloricaria latirostris (rio Laranjinha, bacia do rio das Cinzas e rio Barra Grande, bacia do rio Ivaí); Rineloricaria pentamaculata (rio Barra Grande e rio Juruba, bacia do rio Tibagi); e, Rineloricaria stellata e Rineloricaria capitonia (Alto Rio Uruguai). O objetivo foi de caracterizar cariotipicamente as populações/espécies de Rineloricaria estudadas, além de verificar quais os tipos de DNAs repetitivos podem estar relacionados aos eventos Robertsonianos no gênero. Em R. latirostris foi detectado 2n = 46 cromossomos para ambas populações, além de um exemplar triploide para o rio Laranjinha. Rineloricaria pentamaculata apresentou 2n = 56 cromossomos para as populações dos rios Barra Grande e Juruba e um cariomorfo 2n = 54 cromossomos no rio Barra Grande. Rineloricaria stellata apresentou 2n = 54 cromossomos, enquanto R. capitonia detém 2n = 64 cromossomos, ambas do rio Uruguai. Os resultados com marcadores cromossômicos de rDNA 18S, rDNA 5S e sonda TTAGGGn evidenciaram que estes DNAs repetitivos participaram dos eventos de fusão terminal para terminal (end to end fusions) de cromossomos st/a na diversificação cariotípica de R. latirostris. Vestígios de sítios teloméricos intersticiais (ITS) foram evidenciados também em R. pentamaculata, cariomorfo de 54 cromossomos do rio Barra Grande, sugerindo fusão cromossômica para a diversificação deste cariótipo. A ampla variação de 2n entre R. stellata e R. capitonia é compatível para o isolamento reprodutivo das espécies sintópicas e pode ser explicado por fissões cêntricas na diversificação de R. capitonia. Além dos rearranjos Robertsonianos, as inversões pericêntricas também auxiliaram na diversificação de fórmulas cariotípicas entre as espécies/populações. A análise de localização in situ do elemento transponível Tc1-Mariner Like não mostrou evidências da participação deste transposon nos rearranjos cromossômicos e na dispersão dos sítios múltiplos de rDNA 5S em Rineloricaria. Ainda, as análises das sequências Tc1-Mariner Like evidenciaram intensa degeneração molecular, principalmente nos domínios transposase. Estes resultados indicam a ausência de atividade destas sequências, as quais devem ser inertes ou servir para outras funções genômicas no gênero. Desta forma, este estudo discute a instabilidade telomérica, DNAs repetitivos e a participação das famílias gênicas de rDNA nos eventos de diversificação cariotípica em Rineloricaria.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2017-10-19T19:03:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Lucas Rosolen de Almeida Mello.pdf: 2555328 bytes, checksum: 3d7ce3cf485cd835d38b843b7b692900 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-19T19:03:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Lucas Rosolen de Almeida Mello.pdf: 2555328 bytes, checksum: 3d7ce3cf485cd835d38b843b7b692900 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / A ordem Coleoptera é a mais diversificada entre todos os seres vivos, existindo ampla possibilidades de estudos no que diz respeito à diversidade cariotípica e aos mecanismos de diferenciação. As espécies da subtribo Oedionychina (Alticinae; Chrysomelidae) são interessantes para estudos evolutivos, pois possuem cromossomos sexuais gigantes e assinápticos durante a meiose, podendo ser considerados altamente derivados. Assim, o objetivo do presente estudo foi propor os mecanismos moleculares envolvidos no processo de diferenciação e evolução dos cromossomos sexuais em espécies do gênero Omophoita. A análise de mapeamento, utilizando sondas de DNA C0t-1 total (cinética de reassociação de DNA altamente e moderadamente repetitivo) mostrou marcações distribuídas em todos os cromossomos, especialmente nos cromossomos sexuais. A hibridação cruzada entre as espécies produziu um padrão de localização muito semelhante, evidenciando que a maior parte do genoma é compartilhada entre as espécies de Omophoita. Análise em conjunto dos resultados obtidos com bandas C, fluorocromos e C0t-1 mostram que a heterocromatina das espécies em grande parte é composta de DNA repetitivo distribuída ao longo dos cromossomos sexuais e autossomos. O mapeamento cromossômico com sondas de microssatélites (SSRs) mostrou marcações conservadas para os autossomos e diversificadas para os cromossomos sexuais, evidenciando uma diferença de composição de SSRs dos cromossomos sexuais entre as espécies. Os resultados de hibridação com clones de elementos de transposição mostraram alguns padrões semelhantes aos obtidos com SSRs, podendo indicar que ao longo do processo evolutivo das espécies esses elementos estiveram presentes no processo de diferenciação. Considerando todos os resultados, pode se propor uma diferença de constituição nos cromossomos sexuais das espécies e, desta forma, inferir que os DNAs repetitivos tiveram um papel evolutivo na diferenciação desses cromossomos na subtribo. / The order Coleoptera is the most diverse of all living beings, with a wide possibilities of studies with regards to the karyotype diversity and the mechanisms of differentiation. The species of the subtribe Oedionychina (Alticinae; Chrysomelidae) are interesting for evolutionary studies due to the giant sex chromosomes and asynaptic during meiosis, can be considered highly derivate. The objective of this study was to propose the molecular mechanisms involved in the differentiation process and evolution of sex chromosomes in the Omophoita genus. The Mapping analysis using DNA C0t-1 total (reassociation kinetics highly and moderately repetitive DNA) showed marks distributed in all chromosomes, especially in the sex chromosomes. The cross-hybridization among species produced a very similar location pattern, indicating that most of the genome is shared among species Omophoita. Analysis of the results obtained in conjunct with C-bands, fluorochromes and C0t-1 together show that the heterochromatin of the species is largely composed of repetitive DNA distributed throughout the autosomes and sex chromosomes. Chromosome mapping with microsatellite (SSRs) probes showed conserved patterns for autosomes, but diversified to sex chromosomes, showing difference in SSRs composition in the sex chromosomes, of the species. The results of hybridization with transposition element clones showed some similarities patterns to the SSRs markers, which may indicate that throughout the evolutive process of species these elements were present. Considering all results we can propose differences in the constitution of sex chromosomes of the species studied, thus, we can infer an evolutionary role of repetitive DNA in the differentiation of chromosomes in the subtribe.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-06Bitstream added on 2014-06-13T19:42:42Z : No. of bitstreams: 1 setta_n_dr_sjrp.pdf: 1404480 bytes, checksum: e8ca57a6c89dd8308471f12f028ecfe8 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O gênero Zaprionus tem sido eleito como um bom modelo biológico para estudos genéticocomparativos com as espécies do subgrupo melanogaster do gênero Drosophila, embora seu posicionamento filogenético dentro da família Drosophilidae ainda seja controverso. Na presente Tese foi investigada a presença de 10 elementos de transposição (TEs) em Zaprionus indianus e Drosophila malerkotliana, bem como a distribuição, a atividade transcricional e as relações evolutivas de três retrotransposons (copia, gypsy e micropia) em sete espécies do gênero Zaprionus. Para isso, foram empregadas as técnicas de Dot blot, PCR, RT-PCR e seqüenciamento. As seqüências obtidas foram comparadas às dos respectivos elementos das demais espécies de drosofilídeos disponíveis nas bases de dados genômicas. Os resultados indicam que Z. indianus e D. malerkotliana apresentam em seus genomas todos os TEs de D. melanogaster investigados. O retrotransposon copia foi seqüenciado e está transcricionalmente ativo nas sete espécies do gênero Zaprionus e constitui uma nova subfamília relacionada aos elementos do subgrupo melanogaster, que foi denominada subfamília GBFDouble-gap. Por outro lado, os retrotransposons gypsy e micropia foram identificados nas espécies do subgênero Zaprionus, onde também estão transcricionalmente ativos, e pertencem às subfamílias já descritas para as espécies do subgrupo melanogaster. As análises evolutivas sugeriram que esses três retrotransposons devem ter participado de eventos de transferência horizontal com as espécies do subgrupo melanogaster e com pelo menos um doador desconhecido, no caso do retrotransposon micropia. Além disso, o cálculo dos tempos de divergência dos elementos sugere que eles passaram por ondas de transferências horizontais, mais antigas para o retrotransposon copia, e mais recentes para gypsy e micropia. Esses resultados... / The Zaprionus genus has been elected as a good biological model for comparative analyses with the melanogaster subgroup of Drosophila genus, though its phylogenetic positioning within the Drosophilidae family is still controversial. This study aiming at investigating the occurrence of 10 transposable elements (TEs) in Zaprionus indianus and Drosophila malerkotliana species, as well the distribution, transcriptional activity and evolutionary relationships of three retrotransposons (copy, gypsy and micropia) in seven species of Zaprionus genus. To do so, Dot blot, PCR, RT-PCR and sequencing methods were employed. The Zaprionus sequences obtained were compared with the drosophilid sequences available in genomic databases. The results indicated that Z. indianus and D. malerkotliana harbor all D. melanogaster TEs investigated. The copia retrotransposon is present and transcriptionally active in seven species of the Zaprionus genus and represents a new subfamily related to that of the melanogaster subgroup, named as GBFDouble-gap subfamily. Additionally, gypsy and micropia retrotransposons were identified in the Zaprionus species subgenus, which are transcriptionally active and belong to the melanogaster subgroup subfamilies. The evolutionary analysis showed the three retrotransposons could have been involved in horizontal transfer events with species of the melanogaster subgroup for the three retrotransposons and at least one unknown donor regarding to micropia retrotransposon. Moreover, the time of divergence seems to indicate that the retrotransposons experienced horizontal transfer waves, the oldest involving the copia element followed by the gypsy and micropia retrotransposons in more recent times. These results suggest that the horizontal transfer phenomenon has happened repeatedly during the Zaprionus genus and melanogaster subgroup evolution in the Afrotropical region.