Avec les changements climatiques et les perturbations humaines, de nombreuses espèces changent leurs aires de répartition. Dans ce contexte, l’identification de loci potentiellement adaptatifs chez ces populations en expansion est importante pour mieux comprendre le potentiel évolutif et la capacité d’envahissement de ces espèces. Toutefois, chez les espèces en expansion de territoire, tel le dendroctone du pin, les processus démographiques comme le surf d’allèles peuvent résulter en des patrons spatiaux de variation génétique neutre qui imitent ceux issus des processus adaptatifs. Ce phénomène gonfle le taux de faux-positif d’identification des loci adaptatifs et confond ainsi les méthodes de génomique du paysage. Dans le cadre de ce projet de maîtrise, j’ai étudié le développement des structures génétiques neutres et adaptatives lors d’une expansion de territoire. Je me suis attardé particulièrement sur l’influence de différentes conditions démographiques sur le taux de loci neutres qui imitent les patrons spatiaux de ceux adaptatifs, en menant une revue de littérature et en utilisant le système épidémique du dendroctone du pin pour paramétrer un modèle de simulations. J’ai simulé les dynamiques démographiques et génétiques des populations de dendroctones à l’aide du modèle de simulation génétique explicitement spatial CDmetaPOP. J’ai analysé les conséquences de trois facteurs sur le taux de faux-positif : 1) la capacité de dispersion; 2) le moment d’échantillonnage durant l’expansion de territoire; et 3) la force de sélection agissant sur le locus adaptatif de référence. J’ai démontré qu’une combinaison de faible capacité de dispersion, faible sélection et un échantillonnage tôt au début de l’expansion contribuent à un plus grand taux de faux-positif, alors qu’une forte capacité de dispersion conduit à de plus faibles taux de faux-positif. Lorsque les méthodes de génomique du paysage sont utilisées dans ces conditions, elles risquent d’avoir un haut taux de loci neutres identifiés comme adaptatifs et doivent donc être interprétées avec prudence. La situation démographique complexe que présente le système actuel du dendroctone (et d’autres espèces irruptives et envahissantes) rend l’identification d’allèles adaptatifs plus difficile. Les résultats de ce projet encouragent l’incorporation de ces processus démographiques dans les méthodes de génomique du paysage. / Under the actual climate changes and human perturbations global context, many species are altering their geographic range. The identification of putatively adaptive loci in those expanding populations is thus important to better understand evolutionary potential and invasiveness of these species. However, in irruptive species undergoing rapid expansion, such as the mountain pine beetle (MPB), demographic processes such as allele surfing can result in spatial patterns of neutral genetic variation that can mimic those that result from adaptive processes. This phenomenon inflates the false discovery rate of adaptive loci and thus confounds landscape genomics methods. In this thesis, I studied the development of neutral and adaptive genetic structure during a range expansion. I investigated precisely how different demographic conditions influence the rate of neutral loci mimicking the spatial patterns of adaptive loci, doing a literature review and using the mountain pine beetle outbreak system to parametrize a simulation model. I simulated the demographic and population genetic dynamics of mountain pine beetle populations undergoing range expansion using the spatially explicit, individual-based genetic model CDmetaPOP. I examined the consequences of three factors on the false discovery rate: 1) species dispersal capacity; 2) timing of sampling during the course of the expansion; and 3) the strength of selection on adaptive reference loci. I found that a combination of weak dispersal capacity, weak selection, and early sampling during expansion results in the highest rate of false positive, while strong dispersal was responsible for lower rates of false positive. Used under these conditions of dispersal capacity, strength of selection and sampling timing, landscape genomics models risk elevated false discovery rates of adaptive loci and must be interpreted cautiously. Complex demography in the current MPB system (and other irruptive and invasive species) makes identification of adaptive loci challenging. Results from this project clearly demonstrate that there is a need for further method development to include these directional demographic processes in the field of landscape genomics.

Genome-wide association studies in multifactorial diseases have contributed to our understanding of genetic risk and defined specific disease-associated loci in particular populations. However, risk cannot be fully explained by genetics and evidence points to both genetic and environmental factors being important in causation and pathophysiology. The role of vitamin D in calcium homeostasis is well established. Over the last 30 years it has become clear that vitamin D has a wider role in physiology and disease, notably in autoimmune, cancer and infectious conditions. However, the molecular mechanisms and possible causal role of these associations are poorly understood. Here I propose that the role of vitamin D in immune and inflammatory responses is significant, that genetic variation partly determines the response to vitamin D and that integrative analysis can yield important insights for disease mechanisms. For this I investigate the relationship between vitamin D and genetic risk involving the immune system by focusing on multiple sclerosis and sepsis, conditions classically defined as autoimmune and inflammatory respectively. I describe data resolving genetic variation associated with autoimmune diseases in vitamin D receptor binding sites; the association to multiple sclerosis of a genetic variant lying within a VDR binding site; the correlation of plasma vitamin D with genotype and cell specific transcriptomes in healthy volunteers; and the extent of vitamin D deficiency in severe sepsis and septic shock, its association with survival, correlation with gene expression and use in sub-classification to identify patients at higher risk of death. The limitations of each study and future work are discussed. Integrating epidemiological and clinical observations with genetic and functional genomics techniques has the potential to reveal interactions in population specific disease susceptibility that may lead to an improved understanding of disease mechanisms and clinical translation. The work I present here bridges molecular analysis, candidate and genome- wide, with phenotypic observations that are important in our understanding of disease.

Em todo o mundo, a cultura da banana tem enfrentado uma série de problemas relacionados a ocorrência de doenças e pragas, para as quais, a obtenção de cultivares resistentes é a forma mais viável de controle. Híbridos tetraplóides promissores, obtidos a partir do cruzamento de cultivares triplóides com diplóides cultivados, selvagens ou melhorados, têm sido produzidos pelos diferentes programas de melhoramento. No entanto, o sucesso num programa de melhoramento depende inicialmente do completo conhecimento da diversidade genética do germoplasma disponível. Os marcadores microssatélites constituem-se em ferramentas valiosas para este fim. Este trabalho objetivou caracterizar, por marcadores microssatélites, 84 genótipos de Musa, a partir do estabelecimento de uma metodologia de detecção do polimorfismo em géis de seqüenciamento, por meio da coloração com prata. Os genótipos foram analisados em dois experimentos distintos. No primeiro experimento, as relações genéticas existentes entre 35 genótipos, compreendendo cultivares triplóides, raças locais (landraces) e híbridos tetraplóides foram investigadas empregando-se 11 primers SSRs. A análise fenética obtida mostrou concordância com a caracterização baseada em descritores morfológicos. Os genótipos agruparam-se com base na composição genômica, grupo genômico e subgrupo. Alguns híbridos tetraplóides apresentaram distorções na proporção de alelos doados pelo genitor feminino triplóide, o que suporta constatações recentes sobre a ocorrência de recombinação durante a formação dos gametas femininos. No segundo experimento, nove primers SSRs foram empregados na caracterização de 49 genótipos diplóides, divididos em três 'subgrupos' (cultivados, selvagens e melhorados) e na determinação das relações genéticas existentes entre estes materiais e nove cultivares comerciais triplóides. A análise fenética conduzida sobre todos os genótipos, não evidenciou uma perfeita separação dos genótipos diplóides em seus respectivos subgrupos, possivelmente devido a existência de muitos alelos comuns a eles. A estatística Rst confirmou este resultado. Alguns genótipos diplóides exibiram uma forte relação com as cultivares triplóides AAA tipo exportação. Os marcadores microssatélites mostraram-se altamente eficientes na caracterização e discriminação do germoplasma de Musa, gerando fingerprinting únicos para um grande número de genótipos. Um grande número de alelos pôde ser detectado, o que comprovou a natureza multialélica deste tipo de marcador. Os genótipos diplóides foram os que apresentaram a maior diversidade, refletida pelo maior número de alelos detectados e pela baixa similaridade entre os clones. Nos dois experimentos, observou-se uma alta proporção de alelos "multiplex", bem como locos duplicados, o que resultou na perda do caráter codominante dos marcadores SSRs. As implicações decorrentes destas observações foram consideradas. A metodologia de coloração com prata apresentada mostrou ser um procedimento eficiente, rápido, simples e de baixo custo na detecção do polimorfismo SSRs. / The banana (Musa) industry has faced various disease and pest problems all over the world, and the development of resistant cultivars is the most attractive way of control. Promising tetraploid hybrids, derived from crosses between triploid cultivars and wild, cultivated or selected diploids, have been developed from different breeding programs. However, the success in a breeding program depends on the knowledge about the genetic diversity of the available germplasm. Microsattelite is an important tool for estimating the genetic diversity. This work aimed to characterize 84 Musa genotypes using microsattelite markers, based on a method for polymorphism detection with electrophoresis on sequencing gel stained with silver nitrate. The genotypes were analyzed in two experiments. In the first one, the genetic relationships between 35 genotypes, including triploid cultivars, landraces and tetraploid hybrids, were investigated using 11 microsattelite primers. The phenetic analysis disclosed a grouping in agreement with the characterization based on morphological descriptors. The genotypes clustered according to genomic composition, genomic group and subgroup. Some tetraploid hybrids presented distortion of the proportion of alleles donated by the female triploid genitor, in support to recent description about the occurrence of recombination during female gamete formation. In the second experiment, 9 microsattelite primers were used to characterize 49 diploid genotypes, divided into three subgroups (cultivated, wild and selected) and to determine the genetic relationships between these genotypes and 9 commercial triploid cultivars. The phenetic analysis of all the genotypes did not demonstrate a separation of the diploid genotypes into the respective subgroups, possibly because of the occurrence of various alleles in common The statistic Rst confirmed this result. Some diploid genotypes showed a strong relationship with export-type triploid AAA cultivars. Microsattelite markers were shown to be highly efficient for Musa germplasm characterization and discrimination, generating unique fingerprinting for a large number of genotypes. A large number of alleles was detected, demonstrating the multi-allelic nature of this marker. The diploid genotypes presented the largest diversity, reflected by the largest number of detected alleles and by the low similarity between clones. In both experiments, a large proportion of multiplex alleles was, as well as duplicated loci, resulting in the loss of the codominant character of the marker. The resulting implications were considered. The methods of silver staining showed to be a quick, simple, efficient, and low-cost procedure to detect SSR polymorphism.

Para estudar a epidemiologia e evolução do novo genótipo HRSVB denominado BA, caracterizado pela duplicação de 60 nt na proteína G, analisamos 4274 amostras clínicas coletadas de crianças hospitalizadas no Hospital Universitário/USP e Hospital da Santa Casa de Misericórdia, cidade de São Paulo entre os anos de 2001 e 2009. As amostras foram submetidas a RT-PCR seguido do sequenciamento da região G2 do gene G. A duplicação de 60 nt foi detectada em 104 (28.3%) das 367 amostras analisadas. De 2001 a 2004 a circulação do genótipo BA foi baixa, seguido de 85.4% (2005), 57.6% (2006), sem circulação (2007), 10% (2008) e 75% (2009) do total de amostras sequenciadas. As sequências foram comparadas com outras BA de diversos países do mundo. A análise filogenética preliminar dividiu as amostras brasileiras em 5 grupos (BA-I, BAII, BAIII, BAIV e BAVI), sendo que a maioria das amostras de 2005 a 2009 agruparam juntas na linhagem BA-IV, estabelecendo um grupo temporal e geográfico. / In order to study the epidemiology and evolution of the new genotype of HRSVB named BA characterized with a 60-nt duplication in the G protein we analyzed 4274 clinical samples collected from children hospitalized in University Hospital/USP and Santa Casa de Misericórdia Hospital, in São Paulo city, during 2001 to 2009. The samples were subject to RT-PCR followed by sequencing of the G2 region of the G gene. The 60 nt-duplication were detected in 104 (28.3%) of 367 sequencing samples. From 2001 to 2004 the circulation of the BA genotype was low, followed by 85.4% (2005), 57.6% (2006), no circulation (2007), 10% (2008) and 75% (2009) of total sequencing samples. Sequences were compared with G sequences with the 60 nt-duplication globally sampled. Preliminary phylogenetic analysis divided Brazilian samples into five clusters (BA-I, BAII, BAIII and BAVI and BAIV), and almost all samples from 2005 to 2009 were clustered together in BA-IV lineage, establishing temporal and geographical cluster.

As espécies selvagens relacionadas ao tomateiro desenvolveram-se em uma ampla gama de latitudes que compreende o sul do Equador ao norte do Chile, ocupando diferentes habitats e constituindo uma fonte de diversidade genética natural. Essa diversidade tem sido utilizada no melhoramento de tomateiro, sobretudo para introgressão de genes de resistência a patógenos e mais recentemente de genes afetando a qualidade dos frutos. Embora a variação genética natural tenha a relevância de algo que foi selecionado na natureza e que pode ter implicações evolutivas, ela ainda é pouco explorada em estudos básicos. Para o uso intensivo desse recurso é necessário lançar mão de cruzamentos e retrocruzamentos em larga escala entre as espécies selvagens e o tomateiro cultivado (Solanum lycopersicum). Para tanto, dispomos de uma cultivar miniatura de tomateiro, a cv Micro-Tom (MT), a qual pode crescer nas mesmas condições requeridas para a planta modelo Arabidopsis thaliana. Com o uso da cv MT, podemos explorar de forma adequada a variação genética natural das espécies selvagens de tomateiro, sendo que a identificação de alterações fenotípicas é muito mais evidente quando podemos visualizar a planta como um todo. Dessa forma, vários alelos ainda não conhecidos foram resgatados dessas espécies, os quais levam a fenótipos distintos daqueles encontrados nos parentais, tais como frutos cor rosa-salmão vindo de S. neorickii, frutos de superfície opaca vindo de S. chmielewskii e frutos de coloração verde escuro vindo de S. galapagense. Esse modelo parece ser de especial importância para isolar genes de efeito maior. Assim, isolamos um locus vindo de S. pimpinellifolium que aumenta o número de flores por inflorescência da cv MT de 7 para 11. Sendo o tomateiro uma planta cultivada, os alelos oriundos das espécies selvagens, além de úteis para estudos genéticos e fisiológicos, podem ser aproveitados em programas de pré-melhoramento. / Tomato wild species evolved in a wide range of latitudes, from the south of Ecuador to the north of Chile, which comprise different habitats and are a source of natural genetic variation. This diversity is commonly used in tomato breeding, especially for the introgression of genes for resistance to pathogens and, recently, for fruit quality. Although natural genetic variation usually has an adaptive significance, which means that it may have evolutionary implications, it is still poorly explored in basic research. For the intensive utilization of this resource, it is necessary to perform large scale crosses and backcrosses between wild species and cultivated tomato. Aiming to this purpose, we used the miniature tomato cultivar, cv Micro-Tom (MT), which can growth in the same minimum requirements of the Arabidopsis thaliana model. Using MT one can adequately explore the natural genetic variation of wild species with less time and space requirements. In addiction, phenotypical alterations are more evident in MT, since one can easily visualize the whole plant. Thus, alleles hitherto unknown were isolated from tomato wild related species, leading to distinct phenotypes, such as pink-salmon fruits from S. neorickii, opaque fruit surface from S. chmielewskii and dark green fruits from S. galapagense. The MT model seems to be particularly adequate for the isolation of major genes and QTLs of great effects. Thereby, we had isolated a S. pimpinellifolium locus that increases the number of flowers per inflorescence, from 7 to 11, in MT. Being the tomato a cultivated plant, the alleles obtained in the wild species, besides to be useful for genetic and physiological studies, can be used in pre-breeding programs.

Microrganismos endofíticos são aqueles, cultiváveis ou não, que habitam o interior da planta hospedeira sem causar danos aparentes, podendo ou não apresentar estruturas externas visíveis. Esta interação endófito-planta é intrínseca a determinadas espécies de plantas e/ou bactérias. Embora bactérias do gênero Curtobacterium sejam normalmente estudadas como fitopatógenas, este grupo vem sendo isolado como endófito de diferentes espécies vegetais, tais como citros, trevo, arroz, batata, milho, olmeiro, café e álamo. Tais bactérias vem sendo estudada no controle de doenças em pepino, batata e fumo, na promoção de crescimento, interagindo com bactérias promotoras de crescimento (PGPR) e fitopatógenas. Neste contexto, o objetivo do presente estudo foi estudar a variabilidade genética e fisiológica de Curtobacterium sp. isolados endofiticamente de citros, por meio das técnicas moleculares ARDRA, RAPD, AFLP e sequenciamento do gene 16S rRNA, além de características fisiológicas (coloração da colônia, fitopatogenicidade e perfil enzimático). Além dos isolados endofíticos de citros, foram utilizados isolados endofíticos e fitopatogênicos de diversas culturas proveniente de diferentes regiões do Brasil e outros países. Embora a coloração das colônias seja uma característica altamente variável, foi observada correlação, onde os isolados endofíticos de citros apresentaram coloração variando de alaranjado a róseo, enquanto os outros isolados analisados apresentaram coloração amarelada e creme. A análise por ARDRA possibilitou a formação de 4 ribotipos (A, B, C e D), sendo que todos os fitopatógenos foram agrupados no ribotipo D. As análises de variabilidade por meio do RAPD e AFLP permitiram a separação dos isolados bacterianos em 2 grupos principais, endófitos e fitopatógenos, além de mostrar grande variabilidade dentro do grupo de isolados endofíticos de citros. De acordo com os resultados do sequenciamento do gene 16S rRNA, os isolados endofíticos de citros foram agrupados separadamente das demais espécies analisadas. Os resultados do presente estudo demonstram que os isolados endofíticos de citros apresentam genótipo divergente, sugerindo que estes isolados possam pertencer a uma nova espécie ou subespécie de Curtobacterium. / The endophytic microorganisms are those, cultivated or not, that inhabit the interior of the plant host without causing apparent damages, presenting or not visible external structures. This interaction microorganisms-plant is specific to certain species of plants and/or bacteria. Although bacteria from genus Curtobacterium genus are normally studied as phytopathogens, this group has been isolated as endophytes from several plants, such as citrus, potato, rice, maize, coffee, elm trees, red clover and poplar. Also, this bacterium has been associated to disease biocontrol in tobacco, cucumber and potato; influencing host growth or interacting with plant growth-promoting rhizobacteria and other phytopathogenic bacteria. Therefore, the aim of this study was to evaluate the genetic and physiological variability of citrus endophytic strains of Curtobacterium by physiological traits (colony color, pathogenicity and enzymatic profile), as well as molecular techniques, such as ARDRA, RAPD, AFLP and 16S rRNA gene sequencing. In the present study endophytic and phytopathogenic strains from many different plants and regions around the world were used. Although the colony color is a high variable character, correlation was observed, since phytopathogenic strains presented yellow and ivory colors, while endophytes from citrus presented orange and pink colors. Four ARDRA profile (A, B, C, D) were observed in the evaluated population, being all phytopathogenic strains include in the ribotype D. The RAPD and AFLP analysis allocated the endophytes and phytopathogens in two different major groups, besides a high variability inside citrus endophytes cluster. According to 16S rRNA gene sequence analysis, citrus endophytic were clustered in a different group of others Curtobacterium strains. The results of the present study demonstrated that the citrus endophytic strains is a divergent genotype, suggesting that citrus endophytic strains could belong to a new Curtobacterium species or subspecies.

A cultura da batata (Solanum tuberosum L) está se tornando cada vez mais importante, tanto do ponto de vista dos produtores, dos pesquisadores e dos consumidores, por ser um dos alimentos protéicos mais consumidos em todo o mundo, entretanto, o Brasil depende de variedades importadas, originárias de clima temperado o que não condiz com as nossas condições, refletindo assim em valores inferiores de produtividade e de qualidade. Apesar da grande evolução que esta cultura apresentou em todos estes anos de cultivo se faz necessário a busca por materiais mais produtivos, adaptados e resistentes. Os programas de melhoramento convencionais são extremamente importantes para a seleção de novos progenitores, entretanto o tempo gasto para desenvolver e lançar uma variedade é bastante longo. Diante deste cenário, novas metodologias estão sendo cada vez mais utilizadas no processo de identificação de bancos de germoplasma e cultivares mais promissoras. O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de marcadores microssatélites, 108 acessos de batata de cinco coleções contendo variedades comerciais, clones para programas de melhoramento e cultivo orgânico, visando a caracterização genética, a identificação de duplicatas e de possíveis parentais para uso nos programas de melhoramento. Para a caracterização molecular foram utilizados 10 iniciadores específicos (primers), gerando-se um total de 50 alelos (bandas) os quais foram analisados como dados binários, sendo que a partir destes dados foi obtida uma matriz de similaridade utilizando o coeficiente de similaridade de Jaccard. Com este coeficiente e com o método aglomerativo UPGMA, foram realizadas análises de agrupamento utilizando o software NTSYSpc e um método de reamostragens (bootstraps), gerando dendrogramas que permitiram a distinção genética entre os acessos. O conteúdo de informação de polimorfismo (PIC) e a heterogozidade esperada (He) foram significativos, sendo que os maiores valores foram 0,8594 e 0,8725, respectivamente, para o primer STM0019a. Em média, o número de alelos por loco foi cinco, variando de dois alelos para os primers STM 1053 e STM 1104 até 13 alelos por loco para o primer STM0019a. Para facilitar a visualização dos resultados, além de serem avaliados como um todo os 108 acessos foram divididos em grupos de acordo com as coleções (variedades comerciais, clones e cultivo orgânico), sendo que a maior variação pelo coeficiente de Jaccard foi de 0,39 a 0,93 para 57 acessos das coleções de cultivares orgânicos e comerciais. Ao se avaliar os 108 acessos juntos, o coeficiente de Jaccard variou de 0,42 a 0,93, mostrando a grande variabilidade genética entre os acessos das cinco coleções. Foram observadas seis possíveis duplicatas [ATLANTIC (Canadá) e ATLANTIC (Chile); 67-2 e 17-10 (clones CNPH1); COLORADO e ÁGATA (EPAMIG); 253 E 266 (clones CNPH2); MELODY e APTA 21-54 (cultivo orgânico); e 387-1 (E1) e VOYAGER], identificando-se também os acessos mais distantes geneticamente [clone 383-19 (EmbrapaCNPH1) e a cultivar comercial HPC-7B], permitindo desta forma a identificação de possíveis parentais para os programas de melhoramento. Os altos níveis de polimorfismo observados paraSolanum tuberosum sugerem que os marcadores microssatélites podem ser uma ferramenta útil para detectar as diferenças genéticas entre cultivares de batata. / The cultivation of potato (Solanum tuberosum L) is becoming increasingly important from the point of view of producers, researchers and consumers, for representing one of the food protein mostly consumed in the world. However, Brazil depends on imported varieties, originated from temperate climate which does not complies with our conditions, thus reflecting in lower productivity and quality. Despite the great progress that this crop presented in all these years of cultivation, it is necessary to search for more productive, adapted and resistant materials. The conventional breeding programs are important for the selection of new parents, but the time spent to develop and launch a new variety is quite long. In this scenario, new approaches are being increasingly used in the identification of germplasm banks and most promising cultivars. The objective of this study was to evaluate, using microsatellite markers, 108 accessions of five potato collections containing commercial varieties, clones for breeding programs and organic farming varieties, aiming at the genetic characterization, identification of duplicates and possible parents to be used in potato breeding programs. For the molecular characterization, 10 specific primers were used, generating a total of 50 alleles (bands) which were analyzed as binary data, and from this data a similarity matrix was obtained using the Jaccard coefficient of similarity. With this coefficient and the UPGMA method, cluster analysis were carried out using the NTSYSpc software and bootstraps analyses, generating dendrograms which allowed the genetic distinction between accessions. The polymorphism information content (PIC) and expected heterozygosity (He) were both significant, with the highest values (0.8594 and 0.8725, respectively) obtained for primer STM0019a. On average, the number of alleles per locus was five, ranging from two alleles for primers STM 1053 and STM 1104 to 13 alleles per locus for primer STM0019a. To facilitate the visualization of the results, in addition to being evaluated as a whole, the 108 accessions were divided into groups according to the collections (commercial varieties, clones and organic farming), where the highest variation for the Jaccard coefficient (0.39 - 0.93) was found for the 57 accessions of organic and commercial cultivars collections. When assessing the 108 accessions together, the Jaccard coefficient ranged from 0.42 to 0.93, showing a high genetic variability between accessions of the five collections. Six possible duplicates were found [\'ATLANTIC (Canada) and ATLANTIC (Chile); 67-2 and 17-10 (clones CNPH1); Color and AGATE (EPAMIG); 253 E 266 (clones CNPH2); MELODY and APTA 21-54 (organic farming); and 387-1 (E1) and VOYAGER], and also the more genetically distant accessions [clone 383-19 (EmbrapaCNPH1) and the commercial cultivar HPC- 7B] were identified, thereby enabling the identification of potential parents for breeding programs. High levels of polymorphism observed for Solanum tuberosum suggest that microsatellite markers can be a useful tool to detect the genetic differences between potato cultivars.

Porphyromonas gingivalis é um dos principais organismos associados à periodontite crônica e apresenta intensa diversidade, que poderia refletir em sua virulência. A maioria dos estudos sobre a virulência de P. gingivalis foi realizada com cepas de referência, e pouco se conhece sobre este aspecto em isolados clínicos. A capacidade de indução de abscessos difusos em modelos animais experimentais parece estar associada a cepas capsuladas, enquanto a expressão de fímbrias e a capacidade de internalização em células epiteliais não fagocíticas, foram relacionadas à cepa não capsulada. Em P. gingivalis, o lócus de biossíntese do polissacarídeo capsular (BPC) apresenta características de ter sido adquirido por transferência horizontal de genes. O objetivo do presente estudo foi testar a hipótese de que a estrutura populacional de P. gingivalis relaciona-se com a variabilidade do lócus BPC e características fenotípicas como produção de cápsula e hidrofobicidade. Foram analisadas 28 cepas de P. gingivalis pertencentes aos 5 genótipos fimA quanto a, presença da cápsula por microscopia óptica, hidrofobicidade e detecção de genes do lócus BPC por PCR. A análise filogenética foi realizada por tipagem através de seqüenciamento de genes housekeeping (multilocus sequence typing, MLST). Dezesseis entre 28 amostras estudadas apresentaram cápsula, e não foram detectadas diferenças na hidrofobicidade dos isolados clínicos capsulados e não capsulados. O gene pg0106 foi detectado por PCR em 78% das amostras capsuladas e em 80% das amostras não capsuladas, enquanto pg0111 foi detectado em apenas 25% de amostras capsuladas. Apenas um isolado clínico e a amostra padrão W83 foram classificados como K1, por apresentarem o gene pg0118. Através do MLST foi possível identificar grande variabilidade entre as amostras de P.gingivalis. Foi observada relação entre STs e o tipo fimA ou hidrofobicidade, mas nenhum cluster foi associado à presença da cápsula ou aos genes do lócus de biossíntese do polissacarídeo capsular. Os dados indicam associação entre o lócus BPC e produção de cápsula, porém a diversidade deste lócus parece ser maior do que a relatada na literatura. O lócus BPC e a produção de cápsula não se relacionam com a origem filogenética da cepa, indicando a intensa recombinação que ocorre em P. gingivalis. / Porphyromonas gingivalis is one of main organisms associated with chronic periodontitis and is largely diverse, which could reflect in its virulence. Most studies on the virulence of P.gingivalis were performed with reference strains, and little is known about this aspect in clinical isolates. The ability to induce diffuse abscesses in experimental animal models seems to be associated with encapsulated strains, while expression of fimbriae and the ability to internalize into non phagocytic epithelial cells were related to noncapsulated strains. In P.gingivalis, the locus of biosynthesis of the capsular polysaccharide (GP) has characteristics of having been acquired by horizontal gene transfer. This study aimed to test the hypothesis that the structure population of P.gingivalis is related to the variability of the GPC locus and phenotypic characteristics such as capsule production and hydrophobicity. 28 P.gingivalis isolates representing fimA genotypes were screened for presence of capsule by light microscopy, hydrophobic properties and detection of genes in the GPC locus by PCR. The phylogenetic analysis was performed by sequencing of housekeeping genes typing (multilocus sequence typing, MLST). Sixteen of 28 studied samples had capsule, and there were no differences in the hydrophobic properties of capsulated and non capsulated clinical isolates. The pg0106 gene was detected by PCR in 78% of capsulated isolates and in 80% of not capsulated while pg011 was detected in only 25% of encapsulated isolates. One clinical isolate and reference strain W83 were classified as K1, due to the presence of pg0118 gene. MLST detected large variations within the P.gingivalis population. MLST clustering analysis revealed a relation between sequence type (STs) and fimA genotype or hydrophobic property, but there was no association of STs with the presence of capsule or the genes encoding for the biosynthesis of capsular polysaccharide. The data indicated an association between GPC locus and capsule production but the diversity of this locus appeared to be greater than that reported in the literature. The GPC locus and capsule production were not related to the phylogenetic origin of the strain, indicating intense recombination in P. gingivalis.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:59:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricardo Oliveira Brito.pdf: 1923139 bytes, checksum: 08b643e5706fe65ed2608e5a4ed4e1e9 (MD5) Previous issue date: 2011-03-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The order Thysanoptera comprises small insects known as thrips, which present different life histories and habits; they reproduce by haplodiploidy, and reached the status of prague by their feeding damage to plants. Their systematics, taxonomy and phylogenetic relationships are complicated, due to the small morphological variation among the taxa. Thus, this study aimed to analyze three species of the family Phlaeothripidae: Gynaikothrips uzeli, Liothrips sp. and Pseudophilothrips gandolfoi through conventional and molecular cytogenetics giving emphasis to the evolutionary processes that have occurred during the differentiation karyotype in the group, reinforcing the importance of cytogenetic studies as a tool for taxonomy of order, in addition to estimate genetic population parameters of G. uzeli. To that end, we analyzed the diploid number, the chromosome morphology, the distribution pattern of the heterochromatic regions, the chromosomes bearing Ag-NORs and performed mapping physical for cístrons of rDNA 18S. In addition, it was estimated the genetic variability and population structure of G. uzeli through the RAPD marker. The results obtained with the probe of 18S rDNA revealed a pair chromosomal bearer of RON in the three species, however, in G. uzeli only one of the elements of chromosomal 13 pair was marked. In addition, the results of cytogenetic analysis indicate that the genera Pseudophilothrips and Liothrips display strong similarities in their chromosomal complements. The low genetic variability, observed with the RAPD marker for G. uzeli, and result of the system of sexual determination haplodiploidy and ecological features. The cytogenetic analysis revealed differences that are difficult to observe the morphological level, demonstrating the importance of this methodology for systematic and taxonomy and clarification of complex evolutionary patterns presented in the order. / A ordem Thysanoptera compreende pequenos insetos conhecidos como tripes, os quais apresentam diversas histórias de vida e hábitos, se reproduzem por haplodiploidia, e alcançaram o status de praga por sua alimentação danificar as plantas. Sua sistemática, taxonomia e relações filogenéticas são complicadas, devido à pequena variação morfológica entre os taxa. Assim, este trabalho teve como objetivo analisar três espécies da família Phlaeothripidae: Gynaikothrips uzeli, Liothrips sp. e Pseudophilothrips gandolfoi através de citogenética convencional e molecular dando ênfase aos processos evolutivos que ocorreram durante a diferenciação cariotípica do grupo, reforçando a importância da citogenética como ferramenta para taxonomia da ordem, além de estimar parâmetros genético populacionais de G. uzeli. Para tal, foi analisado o número diplóide, a morfologia cromossômica, o padrão de distribuição das regiões heterocromáticas, os cromossomos portadores de Ag-RONs e realizado o mapeamento físico dos cístrons de rDNA 18S. Além disso, foi estimada a variabilidade genética e a estrutura populacional de G. uzeli através do marcador RAPD. Os resultados obtidos com a sonda de rDNA 18S revelaram um par cromossômico portador da RON nas três espécies, no entanto, em G. uzeli somente um dos elementos cromossômicos do 13º par foi marcado. Em adição, os resultados da análise citogenética indicam que os gêneros Pseudophilothrips e Liothrips apresentam grandes semelhanças em seus complementos cromossômicos. A Baixa variabilidade genética, observada com o marcador RAPD, para G. uzeli, é resultado do sistema de determinação sexual haplodiplóide e de características ecológicas. As análises citogenéticas revelaram diferenças que são difíceis de observar no nível morfológico, demonstrando a importância desta metodologia para a sistemática e a taxonomia e no esclarecimento dos complexos padrões evolutivos apresentado pela ordem.

L'hyperchylomicronémie est une maladie rare et complexe impliquant plusieurs gènes qui sont eux-mêmes fortement régulés par plusieurs mécanismes et dont les voies métaboliques sont étroitement dépendantes de facteurs environnementaux. La survenue de la pathologie due à la présence de variants ou d'une association de variants sur ces gènes n'est pas toujours clairement définie. Ce qui suggère l'intervention d'autres mécanismes mal élucidés dans le développement des hyperchylomicronémies et la régulation du métabolisme des triglycérides. Nous avons essayé d'appréhender certains mécanismes causals dans la survenue de l hyperchylomicronémie en lien avec la présence de variants sur les gènes régulateurs APOC3 et LMF1 du métabolisme des triglycérides. Le gène APOC3 présente le variant SstI (rs5128) en région 3' non codante associée significativement à l'hypertriglycéridémie dans notre cohorte, nous avons cherché à caractériser sa régulation post-transcriptionnelle éventuelle par des microARN hépatiques ou intestinaux. Nos résultats ne confirment pas l'hypothèse d'une régulation du variant SstI du gène APOC3 par un microARN hépatique ou intestinal ciblant directement l'extrémité 3'UTR du gène APOC3. Le gène LMF1, nouveau gène candidat pour étudier les mécanismes des hyperchylomicronémies, est encore peu investigué. Nous avons mis en place son diagnostic génétique au sein du laboratoire ainsi qu'une technique in vitro permettant d'évaluer l'impact de la présence de certains variants codants de LMF1 sur l'activité post héparinique de la lipoprotéine lipase (LPL) par mesure de la lipolyse des triglycérides des VLDL. Nous avons mis en évidence des activités LPL significativement diminuées suggérant une dysfonction de LMF1 en présence des variants p.Gly172Arg (rs201406396), p.Arg354Trp (rs143076454), p.Arg364Gln (rs35168378), et des deux variants non-sens déjà décrits p.Tyr439Ter (rs121909397) et p.Trp464Ter (rs587777626). Ces travaux permettent de confirmer l'effet fonctionnel des variants LMF1 sur la régulation de la sécrétion de la LPL. Nous avons également retrouvé dans notre cohorte de 385 patients 18 variants sur la région 3' non codante du gène LMF1. Pour les trois variants : c*231C>A (rs75476513), c*512G>A (rs117039680), et c*530G>A (rs139657279), les résultats in vitro suggèrent une régulation post transcriptionnelle par les microARN. Ce qui pourrait ainsi expliquer le mécanisme de l'association de ces variants non traduits à l'hypertriglycéridémie. Ainsi, des interrelations des multiples gènes impliqués dans le métabolisme des triglycérides et leurs régulations à plusieurs niveaux simultanés modulent le phénotype d'hyperchylomicronémie. Il est nécessaire d'étudier tous les mécanismes complexes impliqués dans la régulation de la triglycéridémie afin de mieux appréhender la physiopathologie et de développer de nouvelles cibles thérapeutiques / Hyperchylomicronemia is a rare and complex disease involving several genes which are themselves highly regulated by several mechanisms and whose metabolic pathways are closely dependent on environmental factors. The occurrence of this disease due to the presence of variants or a combination of variants on these genes is not always clearly defined. This suggests the intervention of other ill-defined mechanisms in the development of hyperchylomicronemia and the regulation of triglyceride metabolism. We have tried to understand certain causal mechanisms in the occurrence of hyperchylomicronemia in relation to the presence of variants on the APOC3 and LMF1 known regulatory genes of triglyceride metabolism. APOC3 gene carries the SstI variant (rs5128) in the 3' untranslated region significantly associated with hypertriglyceridemia in our cohort. We sought to characterize its possible post-transcriptional regulation by hepatic or intestinal microRNA. Our results obtained in vitro do not support the hypothesis of a regulation of the SstI variant of the APOC3 gene by a hepatic or intestinal microRNA directly targeting the 3'UTR of APOC3 gene. LMF1 gene, a new candidate gene for studying the mechanisms of hyperchylomicronaemias, is still under investigation. We have established its genetic diagnosis in the laboratory and set up an in vitro method to evaluate the impact of LMF1 coding variants by measuring the release of post-heparin lipoprotein lipase (LPL) activity. We found decreased LPL activities suggesting a LMF1 dysfunction in the presence of variants p.Gly172Arg (rs201406396), p.Arg354Trp (rs143076454), p.Arg364Gln (rs35168378), and the two nonsense variants already described p.Tyr439Ter (rs121909397) and p.Trp464Ter (rs587777626). This study confirms the functional effect of LMF1 variants on the regulation of LPL secretion. In addition, we found 18 variants on the 3' untranslated region of LMF1 gene. For three variants : c*231C>A (rs75476513), c*512G>A (rs117039680), and c*530G>A (rs139657279), in vitro results suggest a post-transcriptional regulation by microRNA. These findings are an involvement of these untranslated variants in the occurrence of hypertriglyceridemia.Thus, complex interrelations of multiple genes involved in triglyceride metabolism and their simultaneous multi-level regulation modulate the phenotype of hyperchylomicronemic patients. It is necessary to study all the complex mechanisms involved in the regulation of triglyceridemia in order to better understand pathophysiology of hyperchylomicronemia and to develop new therapeutic targets