No cenário brasileiro, a ovinocultura representa uma importante atividade econômica e social, entretanto, a atividade não se encontra bem estruturada, e o setor de compra e venda de carne é o mais afetado. Existe uma baixa oferta do produto no Brasil, existindo a necessidade de importação do produto para atender o mercado interno. Aliado a isso, o mercado nacional oferece animais de idade avançada, com péssimas características de carcaça, acarretando no surgimento de tabus alimentares, devido à baixa qualidade da carne ovina ofertada pelos produtores brasileiros. Contudo, nos últimos anos houve uma crescente preocupação pelo consumo de alimentos que sejam considerados benéficos a saúde humana. Diante desta condição, os consumidores de carne vermelha estão mais preocupados, exigentes e conscientes, sobretudo quanto a composição de ácidos graxos da carne. Apesar da importância das características de qualidade de carne e perfil de ácidos graxos, são escassos os trabalhos na literatura que envolvam as estimativas de parâmetros genéticos, principalmente em se tratando de ovinos. Estudos envolvendo informações genômicas nos últimos anos tem sido uma importante ferramenta para investigar a arquitetura genética de características complexas por meio da identificação de variantes associadas a genes ou elementos reguladores de grande efeito sobre variância fenotípica das características de interesse. Diante do exposto, o objetivo deste estudo foi estimar os parâmetros genéticos (herdabilidades e correlações genéticas), e identificar regiões genômicas e genes candidatos para as características de perfil de ácidos graxos e de qualidade de carne em ovinos da raça Santa Inês sob metodologia multicaracterística. Foram utilizadas informações genotípicas e fenotípicas de 396 indivíduos machos da raça de ovinos Santa Inês, criados sob confinamento. Para o estudo de associação genômica ampla (GWAS) e estimativas dos parâmetros genéticos foi utilizado o método GBLUP sob abordagem multicaracterística. A análise de associação genômica identificou 38 diferentes regiões genômicas (as quais explicaram > 0,30% da variância genética) e 28 diferentes genes candidatos relacionados às características de qualidade de carne e perfil de ácidos graxos em ovinos Santa Inês. Este estudo revelou a existência de variação genética importante em todas as características estudadas, com herdabilidades variando entre 0,26 e 0,45. Portanto, as características de perfil de ácidos graxos e qualidade de carne podem ser melhoradas, manipuladas ou modificadas por meio da seleção baseada no mérito genético dos indivíduos. No geral, as correlações genéticas entre as características avaliadas foram favoráveis, indicativo que pode haver seleção de indivíduos com intuito de melhorar múltiplas características simultaneamente. Desta forma, os resultados encontrados contribuem para um melhor entendimento do controle genético de características de qualidade da carne e podem ser aplicados em programas de seleção genética de animais com o objetivo de deixar a carne com o perfil de ácidos graxos mais saudável, e ao mesmo tempo, melhorando atributos de qualidade da carne em ovinos da raça Santa Inês. / In Brazil, sheep farming represents an important economic and social activity, however, it is not well structured, and the commercialization of meat products is the most affected sector. In addition, there is a low offer of the sheep meat in Brazil, and there is a need to import the product to supply the national market. Allied to this, the national market offers animals of old age, with low carcass traits, leading to a rejection of this kind of meat by the consumers, mostly because of the low quality of sheep meat produced in Brazil. Nevertheless, recently the concern about nutritional aspects of foods is growing, increasing the demand for foods that are considered beneficial to human health. In this sense, consumers of red meat are more worried and conscious, especially with the fatty acid composition of meat. Despite of the importance of meat quality traits and fatty acid profile, there are few studies in the literature that involve the estimation of genetic parameters in sheep. Studies involving genomic information have been an important tool for investigating the genetic architecture of complex traits, mainly through the identification of genetic variants associated with genes or regulatory elements of great effect on the phenotypic variance of traits of interest. Thus, the objective in this study was to estimate the genetic parameters (heritabilities and genetic correlations), and to identify genomic regions and candidate genes for fatty acids profile and meat quality traits in Santa Inês sheep under a multitrait methodology. Genotypic and phenotypic information of 396 male Santa Inês sheep raised under confinement were used. For the genomewide association studies and estimates of the genetic parameters, the GBLUP method was used under a multitrait approach. Genome-wide association analysis identified 38 different genomic regions (which explained > 0.30% of the additive genetic variance) and 28 different candidate genes related to meat quality and fatty acid profile traits in Santa Inês sheep. This study revealed the existence of significant genetic variation in all traits studied, with heritabilities varying between 0.26 and 0.45. Therefore, the fatty acid profile and meat quality traits can be improved, manipulated or modified through selection based on the genetic merit of individuals. In general, the genetic correlations among the traits evaluated were favorable, indicating that genetic progress in several traits can be achieved through the selection of individuals for multiple traits simultaneously. The results obtained in this study can contribute to a better understanding of the genetic control under the evaluated traits, and those can be applied in genetic selection programs in order to improve the fatty acids profile, making the meat healthier, and at the same time to improve the meat quality attributes in Santa Inês sheep.

A ocorrência de Listeria monocytogenes em alimentos vem sendo estudada desde o início dos anos 80, após seu envolvimento em vários surtos de doença de origem alimentar. Os frutos do mar são o grupo de alimentos que despertou menor atenção por parte dos pesquisadores, apesar de terem sido envolvidos em casos esporádicos de listeriose e mesmo em surtos da doença. A amostragem ambiental e de produto, ao longo de uma linha de processamento é uma forma de localizar áreas relacionadas à contaminação do alimento permitindo que sejam feitas correções para evitar a produção de bens que exponham o consumidor a doenças. Com a finalidade de avaliar a contribuição da matéria prima e fatores ambientais na ocorrência e distribuição de L. monocytogenes em uma indústria processadora de pescados, e mais especificamente, numa linha processadora de camarão rosa (penoeus brasiliensis), é que desenvolveu-se a presente pesquisa. Também buscou-se determinar as diversidades antigênica e genética das cepas de L. monocytogenes isoladas, e correlacionar esta diversidade à sua distribuição na indústria. Assim, um total de 363 amostras coletadas em diferentes pontos de uma linha de processamento de camarão rosa foram examinadas para a presença de L. monocytogenes, empregando-se a metodologia recomendada pelo Health Protection Branch, do Canadá. A seguir, 115 cepas de L. monocytogenes representativas das amostras positivas para o microrganismo foram sorotipadas e o polimorfismo do seu DNA cromossomico avaliado com o auxílio dos métodos RAPD (\"randon amplified polimorphic DNA\") e PFGE (\"pulsed-field MTDestro - Doutorado - Listeria monocytogeneses em camarao... 140 gel electrophoresis\"). Um grupo de 25 cepas foi também submetido a sorotipagem completa, fagotipagem e ribotipagem pelo sistema RiboPrint da DuPont. Do total de amostras examinadas, 64 (17,6%) apresentaram-se contaminadas por L. monocyfogenes. As amostras ambientais apresentaram 25,0% de positividade (14 positivas/56 examinadas). As amostras de utensílios 24,2% (8/33) e as de água 23,8% (5/21). As amostras de camarão apresentaram 18,0% de contaminação (32/178) e as de manipuladores 7,6% (5/66). Nenhuma das amostras de gelo foi positiva para L. monocyfogenes. Durante o processamento observou-se um aumento na percentagem de amostras positivas para L. monocytogenes, chegando esta percentagem a 35,0% em algumas etapas, mas reduzindo-se a 16,0% no produto final. O perfil composto gerado pela combinação dos resultados obtidos com a tipagem molecular das 115 cepas de L. monocyfogenes selecionadas, permitiu a sua divisão em 24 grupos, de acordo com seus perfis de DNA. A sorotipagem das 25 cepas selecionadas mostrou que 11 pertenciam ao sorovar 4b, 7 ao sorovar 1/2b, 2 ao sorovar 1/2c e 5 ao sorovar 1/2a. A fagotipagem permitiu que elas fossem divididas em 7 fagovares, sendo que a maior parte das cepas do sorovar 4b (81,8%) não foi fagotipável. A ribotipagem destas 25 cepas originou 6 RiboGroupsTM. Os resultados indicaram que cepas de L. monocytogenes de origem ambiental pertenciam a perfis compostos exclusivos para o ambiente, enquanto que cepas provenientes da água e de utensílios possuiam um perfil composto em comum. Amostras de camarão coletadas nas diversas etapas doprocessamento apresentaram L. monocytogenes com pelo menos um perfil composto em comum, perfil este também presente nas cepas isoladas das mãos dos manipuladores. / The importance of seafood in the spread of foodborne pathogens is well known, however, until the last few years, little attention has been paid to the role of seafood in disseminating L. monocytogenes. Two foodborne listeriosis outbreaks have been linked to the consumption of seafood. L. monocytogenes and other Listeria species have been isolated from different types of raw or processed seafood, but the main source of contamination is unknown. For this reason, it is important to monitor the potential sources of this pathogen in food processing plants, in order to minimize product contamination. The aim of this study was to evaluate the contribution of raw material and environment in the occurrence and distribution of L. monocytogenesin shrimp (Penaeus brasiliensis) processing plant. The antigenic and genetic diversities of L. monocytogenes strains were also determined. A total of 363 samples, collected in different areas of a shrimp processing plant in Santos, SP, were examined using the methodology recomended by the Health Protection Branch, Canada. One hundred and fifteen strains of L. monocytogenes representing the L. monocytogenes positive samples were first serotyped and then sub-typed by molecular typing (RAPD and PFGE). A group of 25 strains were also ribotyped and phage-typed. L. monocytogeneswas isolated from 64 (17.6%) of the total samples analysed. Environmental samples showed the highest positivity rate (25%) followed by utensils (24,2%) and water (23.8%) samples. Shrimp samples presented 18% of positivity for L. monocytogenes while food handlers samples presented 7.6%. None of the ice samples was positive for the microorganism. When the composite profile from \"both (RAPD-PFGE) methods was generated, the 115 strains could be separated in 24 groups, according to their DNA pattern. The results indicated that environmental strains of L. monocytogenes ali feel into composite profile groupings unique to the environment, while strains from both water and utensils shared another composite profile group. L. monocytogenes fresh shrimp iso/ates belonging to one profile group, were found in the different areas of the processing line. This same latter group was also present in food handlers from the processing and packaging areas of the plant.

No cenário brasileiro, a ovinocultura representa uma importante atividade econômica e social, entretanto, a atividade não se encontra bem estruturada, e o setor de compra e venda de carne é o mais afetado. Existe uma baixa oferta do produto no Brasil, existindo a necessidade de importação do produto para atender o mercado interno. Aliado a isso, o mercado nacional oferece animais de idade avançada, com péssimas características de carcaça, acarretando no surgimento de tabus alimentares, devido à baixa qualidade da carne ovina ofertada pelos produtores brasileiros. Contudo, nos últimos anos houve uma crescente preocupação pelo consumo de alimentos que sejam considerados benéficos a saúde humana. Diante desta condição, os consumidores de carne vermelha estão mais preocupados, exigentes e conscientes, sobretudo quanto a composição de ácidos graxos da carne. Apesar da importância das características de qualidade de carne e perfil de ácidos graxos, são escassos os trabalhos na literatura que envolvam as estimativas de parâmetros genéticos, principalmente em se tratando de ovinos. Estudos envolvendo informações genômicas nos últimos anos tem sido uma importante ferramenta para investigar a arquitetura genética de características complexas por meio da identificação de variantes associadas a genes ou elementos reguladores de grande efeito sobre variância fenotípica das características de interesse. Diante do exposto, o objetivo deste estudo foi estimar os parâmetros genéticos (herdabilidades e correlações genéticas), e identificar regiões genômicas e genes candidatos para as características de perfil de ácidos graxos e de qualidade de carne em ovinos da raça Santa Inês sob metodologia multicaracterística. Foram utilizadas informações genotípicas e fenotípicas de 396 indivíduos machos da raça de ovinos Santa Inês, criados sob confinamento. Para o estudo de associação genômica ampla (GWAS) e estimativas dos parâmetros genéticos foi utilizado o método GBLUP sob abordagem multicaracterística. A análise de associação genômica identificou 38 diferentes regiões genômicas (as quais explicaram > 0,30% da variância genética) e 28 diferentes genes candidatos relacionados às características de qualidade de carne e perfil de ácidos graxos em ovinos Santa Inês. Este estudo revelou a existência de variação genética importante em todas as características estudadas, com herdabilidades variando entre 0,26 e 0,45. Portanto, as características de perfil de ácidos graxos e qualidade de carne podem ser melhoradas, manipuladas ou modificadas por meio da seleção baseada no mérito genético dos indivíduos. No geral, as correlações genéticas entre as características avaliadas foram favoráveis, indicativo que pode haver seleção de indivíduos com intuito de melhorar múltiplas características simultaneamente. Desta forma, os resultados encontrados contribuem para um melhor entendimento do controle genético de características de qualidade da carne e podem ser aplicados em programas de seleção genética de animais com o objetivo de deixar a carne com o perfil de ácidos graxos mais saudável, e ao mesmo tempo, melhorando atributos de qualidade da carne em ovinos da raça Santa Inês. / In Brazil, sheep farming represents an important economic and social activity, however, it is not well structured, and the commercialization of meat products is the most affected sector. In addition, there is a low offer of the sheep meat in Brazil, and there is a need to import the product to supply the national market. Allied to this, the national market offers animals of old age, with low carcass traits, leading to a rejection of this kind of meat by the consumers, mostly because of the low quality of sheep meat produced in Brazil. Nevertheless, recently the concern about nutritional aspects of foods is growing, increasing the demand for foods that are considered beneficial to human health. In this sense, consumers of red meat are more worried and conscious, especially with the fatty acid composition of meat. Despite of the importance of meat quality traits and fatty acid profile, there are few studies in the literature that involve the estimation of genetic parameters in sheep. Studies involving genomic information have been an important tool for investigating the genetic architecture of complex traits, mainly through the identification of genetic variants associated with genes or regulatory elements of great effect on the phenotypic variance of traits of interest. Thus, the objective in this study was to estimate the genetic parameters (heritabilities and genetic correlations), and to identify genomic regions and candidate genes for fatty acids profile and meat quality traits in Santa Inês sheep under a multitrait methodology. Genotypic and phenotypic information of 396 male Santa Inês sheep raised under confinement were used. For the genomewide association studies and estimates of the genetic parameters, the GBLUP method was used under a multitrait approach. Genome-wide association analysis identified 38 different genomic regions (which explained > 0.30% of the additive genetic variance) and 28 different candidate genes related to meat quality and fatty acid profile traits in Santa Inês sheep. This study revealed the existence of significant genetic variation in all traits studied, with heritabilities varying between 0.26 and 0.45. Therefore, the fatty acid profile and meat quality traits can be improved, manipulated or modified through selection based on the genetic merit of individuals. In general, the genetic correlations among the traits evaluated were favorable, indicating that genetic progress in several traits can be achieved through the selection of individuals for multiple traits simultaneously. The results obtained in this study can contribute to a better understanding of the genetic control under the evaluated traits, and those can be applied in genetic selection programs in order to improve the fatty acids profile, making the meat healthier, and at the same time to improve the meat quality attributes in Santa Inês sheep.

Toxoplasma gondii é um protozoário formador de cistos capaz de infectar diversas espécies de aves e mamíferos domésticos e selvagens, incluindo o homem. Apesar de evidências sorológicas da infecção por T. gondii em animais selvagens, pouco se sabe sobre o papel da vida selvagem na cadeia epidemiológica e tampouco a susceptibilidade das variadas espécies a este parasito. O presente trabalho consistiu no isolamento e caracterização genotípica de T. gondii de tecidos de animais selvagens, de vida livre e de cativeiro, provenientes de diversas localidades do Brasil e na detecção sorológica de anticorpos contra o parasito nas amostras em que foi possível obter o soro. A sorologia foi realizada em 54 amostras de soros de aves e mamíferos de várias espécies por meio do Teste de Aglutinação Modificado (MAT). Deste total, 18 amostras (cinco de aves e 13 de mamíferos) foram positivas para anticorpos anti-T. gondii. Para o isolamento do parasito foi realizado o bioensaio em camundongos. Homogenados de coração e cérebro de cada um dos animais foram submetidos à digestão péptica e inoculados em grupos de cinco camundongos. Tecidos dos camundongos que vinham à óbito eram examinados para constatar a presença de formas de T. gondii. Seis semanas após inoculação, foi colhido sangue dos camundongos para a realização de testes sorológicos (MAT) para detecção de anticorpos anti-T. gondii e dois meses após a inoculação estes animais foram submetidos à eutanásia para a procura por cistos teciduais do parasito. Por meio desta prova biológica foi possível isolar T. gondii em 18 animais selvagens (16 de diversas espécies de mamíferos e duas de aves) provenientes de diferentes localidades. T. gondii foi isolado em uma coruja-buraqueira (Athene cunicularia), um pica-pau-de-banda-branca (Dryocopus lineatus), um gato-do-mato-pequeno (Leopardus tigrinus), um lobo-guará (Chrysocyon brachyurus), uma mucura (Didelphis marsupialis), uma paca (Cuniculus paca), três queixadas (Tayassu pecari), uma raposa-do-campo (Pseudalopex etulus), três tamanduás-mirim (Tamandua tetradactyla), três tatus-galinha (Dasypus novemcinctus) e dois tatuspeba (Eufractus sexcinctus). Dezesseis dos 18 isolados obtidos foram letais para 100% dos camundongos infectados. O isolado de um tatu-peba não causou mortalidade em camundongos e o isolado da coruja-buraqueira causou 50% de mortalidade. A caracterização genotípica dos isolados foi realizada pela técnica de PCR/RFLP utilizando 12 marcadores genotípicos. As amostras primárias dos tecidos provenientes dos animais selvagens que foram positivas na PCR de triagem também foram submetidas à caracterização genotípica. Por meio da PCR/RFLP foi possível obter o genótipo completo de 22 amostras, 15 delas provenientes de isolados e sete de amostras primárias de tecidos. Dos 18 isolados obtidos através do bioensaio, em três (tatu-peba, coruja-buraqueira e mucura) não foi possível obter a caracterização completa de todos os 12 marcadores utilizados. Pela análise das 22 amostras caracterizadas foram observados 17 genótipos diferentes, sendo que 13 deles são inéditos. A mortalidade de camundongos infectados foi comparada com a ocorrência dos diferentes alelos no marcador CS3 nos 15 genótipos provenientes de isolados, dos quais, sete apresentaram o alelo tipo I, seis o alelo tipo II e os alelos u-1 e u-3 foram encontrados em um isolado cada. Todos os isolados apresentaram 100% de mortalidade para os camundongos infectados. / Toxoplasma gondii is an intracellular protozoan parasite that infects almost all warmblooded animals, including humans. Although studies indicate that wild animals are frequently positive for antibodies anti-T. gondii, the role of wild life in the epidemiology of this parasite is not well understood nor the susceptibility of different wild species. The present study aimed to isolate T. gondii from free-living and captive wild birds and mammals from different locations from Brazil, to perform the genotipic characterization of T. gondii found in the analyzed tissue samples and to detect aintibodies anti-T. gondii in samples which were possible to obtain the serum. Serology was performed in 54 serum samples from different species of wild birds and mammals by the Modified Agglutination Test (MAT). From this total, 18 samples (five from birds and 13 from mammals) were seropositive for antibodies anti-T. gondii. For the isolation of the parasite, mice bioassay was performed. Brain and heart homogenates were submitted to peptic digestion and were inoculated in groups of five mice per animal sampled. Tissues of mice that died were examined for the presence of T. gondii. Mice were bled six weeks post-inoculation, and their sera were tested for anti-T. gondii antibodies by MAT. Surviving mice were euthanized two months after the inoculation and their brains were examined for the presence of T.gondii tissue cysts. T. gondii was isolated in 18 wild animals (16 from different species of mammals and two from birds) from different locations. T. gondii was isolated from one burrowing owl (Athene cunicularia), one lineated woodpecker (Dryocopus lienatus), three collared anteater (Tamandua tetradactyla), one hoary fox (Pseudalopex vetulus), one maned wolf (Chrysocyon brachyurus), one oncilla (Leopardus tigrinus), one opossum (Didelphis marsupialis), one paca (Cuniculus paca), three nine-banded armadillo (Dasypus novemcinctus), two six-banded armadillo (Euphractus sexcincticus) and three white-lipped peccary (Tayassu pecari). Sixteen of the 18 isolates were lethal to 100% of inoculated mice. The genotypic characterization was performed using 12 PCR-restriction fragment length polymorphism (RFLP) Primary tissue samples which were positive in a trial PCR were also submitted to genotypic characterization. It was possible, by PCR/RFLP, to obtain the complete genotype of 22 samples, 15 from isolates and seven from primary tissue samples. It was not possible to accomplish the complete genotypic characterization in three isolates; one burrowing owl, one opossum and one sixbanded armadillo. In this 22 samples characterized, a total of 17 different genotypes were found with 13 of them described for the first time. Mortality of infected mice was compared between the different alleles of the marker CS3 in the 15 genotypes originated from isolates, which seven were type I, six were type II and alleles u-1 and u-3 were found in one isolate each. All the isolates presented 100% of mortality in infected mice.

Made available in DSpace on 2017-03-14T14:10:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-30. Added 1 bitstream(s) on 2017-03-14T14:42:52Z : No. of bitstreams: 1 000878431.pdf: 1090904 bytes, checksum: 9ac29a02b8e1f613702baf21dcc23948 (MD5) / É sabido que a utilização de marcadores moleculares em programas de melhoramento constitui uma ferramenta importante, pois permite identificar indivíduos superiores em fases juvenis, acelerando o processo de desenvolvimento de cultivares. A ferrugem marrom é uma doença causada pelo fungo Puccinia melancephala responsável por grandes prejuízos no setor canavieiro. Recentemente foram desenvolvidos marcadores moleculares, 9020-F4 e R12H16, os quais flanqueiam o maior gene de resistência à ferrugem marrom, conhecido como Bru1. O presente trabalho objetivou determinar a frequência do gene Bru1 em acessos exóticos de cana-de-açúcar, cultivares brasileiras e clones do Programa IAC bem como avaliar a sua eficiência na identificação de genótipos resistentes. Através da reação de PCR utilizando os marcadores, foi possível inferir a frequência do gene Bru1, e comparar esses resultados com a classificação fenotípica das cultivares brasileiras e clones IAC (IAC, CTC, SP e RB), quanto à suscetibilidade a doença. Além disso, foi conduzido um experimento em casa de vegetação, utilizando acessos de Saccharum spontaneum, Saccharum sinense e Saccharum robustum, os quais foram inoculados artificialmente com o fungo Puccinia melanocephala e avaliados semanalmente visando determinar o grau de suscetibilidade à ferrugem marrom. Posteriormente, os resultados obtidos foram comparados com a presença ou ausência do gene Bru1. Nas cultivares brasileiras a frequência do gene Bru1 foi alta, 75,21%, porém nos acessos exóticos foi de apenas 18 %. Verificou-se que grande parte das cultivares que possuem o gene Bru1 é classificada como resistente. Nos acessos exóticos inoculados artificialmente, a correlação entre a presença dos marcadores indicativos do gene Bru1 com as notas de severidade foi baixa e não significativa, provavelmente devido à presença de outra fonte de resistência... / It is known that the use of molecular markers is an important tool which allows the identification of superior individuals in juvenile stages speeding up the cultivar development process. Sugarcane brown rust caused by the fungus Puccinia melanocephala is among the most important sugarcane diseases. Recently, two diagnostic molecular markers (R12H16, 9O20-F4) flanking the Bru1 gene, which is pointed as the major gene conferring brown rust resistance reported for sugarcane today were publish in the literature. The present study aimed to determine the frequency of the Bru1 gene in sugarcane exotic accessions, Brazilian varieties and elite clones from IAC program as well as to evaluate the efficiency of these markers to identify resistant genotypes. By using the Bru1 markers, it was possible to infer the frequency of Bru1 gene, and compare the results with the phenotypic classification of sugarcane Brazilian varieties and IAC clones (IAC, CTC, SP and RB) for susceptibility to the disease. Moreover, S. spontaneum, S. sinense and S. robustum accessions were artificially inoculated with the fungus P. melanocephala and weekly evaluated in greenhouse conditions. The degree of brown rust susceptibility of the accessions was compared with the presence or absence of Bru1 gene markers. The frequency of the Bru1 gene in the Brazilian varieties was high (75.21%) while only 18% of the sugarcane exotic accessions showed the Bru1 gene. Most of the varieties that presented the gene were classified as resistant. Low marker-phenotypic correlation was observed for the artificially inoculated sugarcane exotic accessions, probably due to the presence of other sources of resistance or failure of the sequence complementarity of the primers in the genome of these accesses. Generally these markers proved to be efficient in the selection of genotypes resistant to brown-rust

Orientador: Ney Lemke / Banca: Paulo Eduardo Martins Ribolla / Banca: Antônio Sérgio Kimus Braz / Resumo: Transcrição é o processo catalizado por um complexo enzimático, RNA polimerase (RNAP), responsável pela síntese de RNA mensageiro a partir de uma sequência de DNA. Diferentes estudos experimentais foram realizados para investigar esse processo, como técnicas bioquímicas, de pinça ótica ou magnética, microscopia de força atômica e fluorescência de molécula única. Com os estudos bioquímicos, por exemplo, sabe-se que várias RNAPs podem transcrever uma sequência simultaneamente. O número de diferentes moléculas depende da necessidade da célula, número de RNAP livres, regeneração do promotor e fatores de transcrição. Um dos sistemas mais investigados para o estudo desse processo é a síntese dos genes ribossomais em Escherichia coli. Os genes ribossomais são fundamentais na fisiologia dos organismos, são expressos abundantemente e existem evidências da aceleração da transcrição devido ao comportamento colaborativo entre as RNAPs. Neste trabalho, propomos simular a transcrição múltipla dos genes ribossomais em E. coli com o modelo estocástico e dependente de sequências desenvolvido em nosso laboratório. As reações químicas foram simuladas utilizando o algoritmo de Gillespie. Essa metodologia apresenta uma boa relação entre custo computacional e realismo biológico e inclui alguns parâmetros não utilizados em estudos teóricos prévios. O modelo considera o alongamento em back e forward tracking, identificando os sítios de pausas e colisões entre RNAPs, determinando o tempo de permanência e predizendo a ocorrência de transcrição abortiva ou a aceleração da transcrição devido ao fenômeno colaborativo entre múltiplas RNAPs. A sequência do operon ribossomal rrnB da E. coli foi simulada variando o número de RNAP (R), a força de interação entre RNAPs (F) e a concentração de nucleosídeo trifosfato ([NTP]). Nossos resultados mostraram-se promissores quando utilizamos uma... / Abstract: The process that produces messenger RNAs from DNA sequences is called transcription, and these reactions are catalyzed by the RNA polimerase enzyme. Many different experimental techniques have been applied to investigate this process including biochemical techniques, optical and magnetic tweezers, atomic force microscopy and single molecule florescence. These biochemical process studies showed that many RNAP molecules operate simultaneously on a single DNA strand. The number of different molecules depends on cellular demands, concentration of free RNAPs, promoter strength and the presence of transcription factors. Escherichia coli ribosomal genes are a popular experimental model to investigate the transcription process. These genes are essential to cell physiology, and they are strongly expressed. There are evidences that some cellular mechanisms collaborate to accelerate their transcription. In this work we investigate the RNAP collaborative transcription in E. coli ribosomal genes using a stochastic and sequence dependent model proposed by our group. The chemical reactions were simulated using a model based on the Gillespie algorithm. This methodology is a good compromise between computational cost and biological realism and includes some ingredients that were missing in previous theoretical studies. The model considers back and forward tracking elongation and it identifies pauses by determining the dwell time on specific sites. The model also predicts abortive transcription and transcription acceleration due to collaborative RNAP interaction. The E. coli rrnB ribosomal operon sequence was simulated by varying (i) the number of RNAP (R) on the DNA strand, (ii) the interaction force between two colliding RNAPs (F) and (iii) the concentration of nucleoside triphosphate ([NTP]). Our results are promising for F =15 pN, R = 50 and [NTP] ... / Mestre

Almond (Prunus dulcis) is the most important nut crop in terms of world production. Due to its health benefit and high nutritional value the consumption and world supply of almond is increasing. To remain competitive in the world market, the Australian almond breeding program was established to produce cultivars with better adaptation to Australian conditions. As part of this program an almond mapping population consisting of 93 F₁ progeny derived from a cross between the American cultivar ‘Nonpareil’ (NP) and the European self-compatible cultivar ‘Lauranne’ (LA) was produced to construct the genetic linkage maps. The first almond linkage map developed prior to the commencement of this project failed to produce the eight linkage groups similar to the basic chromosome number of almond (x = 8) and many large gaps were also observed on the linkage groups. Therefore, more markers were needed to saturate the maps. Microsatellite markers are considered one of the best choices for mapping studies. 195 microsatellite markers isolated from Prunus species were obtained from published papers or by personal communication. Polymorphism was revealed by three different methods, and in general, polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) compared to the fluorescent labelled marker detection using an automated DNA sequencer or agarose gel electrophoresis, showed the most efficient and cost effective method of genotyping. A subset of 54 markers which produced reliable and easily interpretable polymorphic bands was selected to screen the whole mapping population. Microsatellites originally isolated from almond species showed the highest rate of amplification and polymorphism followed by peach microsatellites and the least informative markers were isolated from cherry. It seems that the level of transportability and usefulness of microsatellite markers is related to the genetic distance of the closely related species. Almond and peach belong to the same subgenus (Amygdalus) and other Prunus species are classified in Prunophora subgenus. The nut, or kernel, is the commercial part of the almond tree, thus to improve the quality of fruit an understanding of environmental influence, heritability and correlation of traits is required. Pomological and quality characters such as: shell hardness, kernel size, shape, taste, pubescence, colour, and percentage of doubles were measured during three consecutive years (2005-2007) on the total mapping population, but data analysis (ANOVA) was performed only on trees that survived for all three years. Most of the traits showed high broad-sense heritability and kernel shape showed the highest heritability of H² = 0.92 suggesting high genetic control of this trait. Occasionally larger kernels than either parent were found in the progeny indicating potential for improvement of this trait even with smaller kernel size parent that encompass many desirable characters. High correlation was also found between the in-shell and kernel weight (r = 0.74), kernel length / kernel width (r = 0.67), kernel weight to kernel length (r = 0.78) and kernel width (r = 0.80). This correlation estimation pointed out in this study indicates that the improvement of one character may result the progress in another trait. Neither of the parents in the mapping population had bitter or obvious slightly bitter taste but slightly bitter kernels were observed among the progeny. Amygdalin was assumed to be responsible for bitter taste in almond; therefore we measured the amount of amygdalin in sweet and slightly bitter kernel progeny by HPLC. However, the results showed that amygdalin exists in sweet kernels as well. Although the average amount of amygdalin in slightly bitter kernels (20.34 mg kg⁻¹ FW) was higher than sweet kernels (3.67 mg kg⁻¹ FW), some sweet kernels had higher amounts of amygdalin suggesting the impact of other components on slightly bitter kernel. The highest variability within the traits was observed in the percentage of double kernel, which showed the highest standard error. Strong environmental effects, particularly low temperature at pre-blossom time is speculated to produce much higher double kernels. Three genetic linkage maps, one for each parent and an integrated map were constructed by the addition of 54 new microsatellite markers to the previous dataset. All the data was scored and coded according to the coding system necessary by JoinMap3 which was used for map construction. 131 markers including microsatellite, ISSR, RAPD, SCAR and S-allele markers were placed on the integrated map covering 590.7 cM with the average density of 4.5 cM/marker. The minimum number of six microsatellite markers was placed on linkage group 8 and the linkage group 1 which is the longest linkage group has 14 microsatellite markers. Comparative mapping study with other Prunus maps, especially with the highly saturated reference map showed complete synteny and minor changes in the order of four markers on linkage groups compared with Prunus reference map. The conservation of molecular marker order observed in this study supports the idea of looking at Prunus genome as a single genetic system and practical application of this similarity would be in cross-transportability of microsatellite markers from well developed linkage maps to the less studied species in Prunus. Ten microsatellite loci placed on our map have not been reported before and could be used to improve the density of other Prunus maps, especially the reference map. This study contributed to the better understanding of the mode of inheritance and environmental effect on morphological traits and the effect of amygdalin on kernel taste. The most saturated microsatellite based almond linkage map developed in this study can serve as a framework for future almond breeding program in Australia and benefit Prunus improvement programs internationally. / http://proxy.library.adelaide.edu.au/login?url= http://library.adelaide.edu.au/cgi-bin/Pwebrecon.cgi?BBID=1348850 / Thesis (Ph.D.) - University of Adelaide, School of Agriculture, Food and Wine, 2008

Thesis (Ph. D.)--Oregon State University, 2007. / Printout. Includes bibliographical references (leaves 135-150). Also available on the World Wide Web.

Not available / text

No abstract available. / Thesis (M.Sc.)-University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, 2004.