Doctor of Philosophy / Department of Entomology / James F. Campbell / Thomas W. Phillips / Movement is a fundamental feature of animals that impacts processes across multiple scales in space and time. Due to the heterogeneous and fragmented nature of habitats that make up landscapes, movement is not expected to be random in all instances, and an increase in fitness is an expected consequence for those that can optimize movement to find valuable and scarce recourses. I studied the movement of Rhyzopertha dominica (Coleoptera: Bostrichidae), one of the most important pests of stored grain worldwide, within and between resource patches. At a fine spatial scale, I identified factors that contribute to overall and upward movement in the grain mass. Three-week-old insects tented to stay closer to the surface than one or two-week-old insects. Females tended to be more active and to explore more than males. I also found that males tended to stay closer to the surface than females and that might be related to the ability to attract females from outside the patch since there was no significant difference regarding female’s attraction within the grain patch. Interaction with feeding sites or other individuals of the same sex creates positive feedback and a more clumped spatial pattern of feeding and foraging behavior. On the other hand, interaction with individuals of different sex creates negative feedback and a more random or overdispersed pattern. At a broad spatial scale, I studied the long-term consequence of R. dominica movement on the development of population structure within the U.S. To evaluate population structure, I used reduced representation of the genome followed by direct sequencing of beetles collected from different locations across the U.S where wheat or rice is produced and stored. Ecoregions were more important in explaining structure of R. dominica populations than crop type. I also found significant isolation by distance; however, model selection primarily elected grain production and movement variables to explain population differentiation and diversity. Understanding animal movement is essential to establishing relationships between distribution and surrounding landscape, and this knowledge can improve conservation and management strategies.

As leveduras do gênero Candida são responsáveis por 80% das infecções fúngicas sistêmicas. Nas Unidades de Terapia Intensiva, essas leveduras estão envolvidas em aproximadamente 17% das infecções. Essas doenças aumentam o tempo de hospitalização, resultando em aumento de gastos; além disso, as infecções sistêmicas causadas por Candida spp. apresentam elevada taxa de mortalidade. A candidemia representa grande parte das candidíases invasivas e sua epidemiologia pode variar de acordo com o local de estudo, práticas hospitalares e país estudado. Assim, o objetivo do presente estudo foi caracterizar 79 isolados de candidemia de pacientes internados no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto de junho de 2014 a novembro de 2015. Para isso, os isolados foram submetidos a testes de microdiluição em caldo para a determinação da Concentração Inibitória Mínima dos antifúngicos anfotericina B, caspofungina, fluconazol e voriconazol; testes para avaliar a produção de fatores de virulência: hemolisina, fosfolipase e proteinase; e genotipagem por Pulsed-field Gel Electrophoresis, Microsatellite Length Polymorphism e Multilocus Sequence Typing. Como esperado, C. albicans foi a espécie predominante (44%), seguida por C. glabrata (19%), C. tropicalis (19%), C. parapsilosis (14%) e C. orthopsilosis (4%). Os isolados, em geral, não apresentaram resistência aos antifúngicos testados. Entretanto, todos os isolados de C. glabrata e um isolado de C. parapsilosis apresentaram-se suscetíveis dose-dependentes ao fluconazol, três isolados de C. glabrata foram suscetíveis dose-dependentes à caspofungina, um isolado de C. albicans foi suscetível dose-dependente ao voriconazol e um isolado de C. albicans apresentou-se resistente ao fluconazol e voriconazol. Os isolados da espécie C. albicans foram os principais produtores de fatores de virulência. Os resultados dos testes de genotipagem indicaram a espécie C. glabrata apresentou menor variabilidade genética. A incidência de candidemia no período estudado foi de 1,52/1000 admissões e a taxa de mortalidade foi de 52%. O principal fator de risco foi antibioticoterapia (86%), seguido de sonda vesical (68%), acesso venoso central (60%), cirurgias (54%), nutrição parenteral (42%) e neutropenia (14%). Das doenças de base, o câncer sólido estava presente em 28% dos pacientes, seguido por diabetes (23%), doenças gastrointestinais (20%) e doenças hepáticas (15%). Finalmente, os resultados obtidos são úteis para o melhor entendimento do perfil da candidemia no hospital estudado e podem auxiliar na escolha da terapia empírica para essa doença / Candida spp. are responsible for 80% of all systemic fungal infections. In the Intensive Care Units, these yeasts are present in 17% of all infections. These diseases result in extended hospitalization, leading to increased hospital costs; besides, the systemic infections caused by Candida spp. are related to high mortality rates. Candidemia is the main invasive candidiasis and its epidemiology may vary among study location, local healthcare practices and studied countries. Therefore, the aim of this study was to characterize 79 bloodstream isolates from patients of the Hospital das Clínicas of Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, from June 2014 to November 2015. The Minimal Inhibitory Concentration of amphotericin B, caspofungin, fluconazole and voriconazole was determined using broth microdilution; virulence factor production was analyzed; and the strains were typed by Pulsed-field Gel Electrophoresis, Microsatellite Length Polymorphism and Multilocus Sequence Typing. As expected, C. albicans was the most predominant species (44%), followed by C. glabrata (19%), C. tropicalis (19%), C. parapsilosis (14%) and C. orthopsilosis (4%). In general, the strains did not show resistance to the tested antifungals. However, all C. glabrata and one C. parapsilosis isolates exhibited dose-dependent susceptibility to fluconazole, three C. glabrata isolates exhibited dose-dependent susceptibility to caspofungin, one C. albicans isolate was susceptible dose-dependent to voriconazole and one C. albicans isolate was resistant to fluconazole and voriconazole. Candida albicans strains were the main virulence attributes producer. C. glabrata isolates showed less genetic variability than the others studied species. The candidemia incidence was 1.52 per 1,000 admissions, and the mortality rate was 52%. The main risk factors were antibiotic therapy (86%), followed by urinary catheterization (68%), central venous access (60%), surgical procedures (54%), parenteral nutrition (42%) and neutropenia (14%). The most common underlying diseases were solid cancer (28%), diabetes (23%), gastrointestinal disease (20%) and liver disease (15%). Finally, the results are useful to bring a better comprehension of candidemia in the studied hospital and can help in the identification of efficient empirical treatment strategies

Temperamento em bovinos é definido como a reação dos animais em resposta ao contato com o ser humano, geralmente atribuído ao medo ocasionado no manejo. Animais agitados são mais difíceis de manejar nas fazendas. Estudos na literatura mostram que características de temperamento influenciam o desempenho produtivo dos rebanhos, devido à sua correlação com outras características dentre elas, ganho de peso diário, taxa de prenhez, qualidade e rendimento de carcaça. Todavia, estudos visando o melhor entendimento dos mecanismos biológicos, e da arquitetura genética destas características são escassos. Com a evolução das tecnologias de genotipagem em alta densidade com marcadores de polimorfismo único (SNP), observou-se um aumento de pesquisas nas áreas de seleção genômica (GS) e associação genômica (GWAS). Entretanto, devido ao alto custo que a genotipagem em larga escala apresenta, torna-se inviável a genotipagem para todos os animais candidatos à seleção. Porém, existe a possibilidade de utilizar painéis de baixa densidade de SNP e inferir estes genótipos desconhecidos para painéis de alta densidade. Neste contexto foram desenvolvidos dois estudos. No primeiro, o objetivo foi identificar regiões cromossômicas associadas com características de temperamento em animais da raça Nelore. As características avaliadas foram: velocidade de saída (VS) e mediana do escore composto (EC_mediana), em que 599 e 575 animais foram utilizados, respectivamente. Todos os animais foram genotipados com Illumina BovineHD BeadChip (800K), e para o GWAS dois modelos estatísticos foram aplicados. O primeiro modelo utilizado foi genômico de única etapa (ssGBLUP), em que os efeitos dos SNP são derivados da predição dos valores genéticos genômicos dos animais. O segundo modelo foi linear misto, similar ao modelo anterior, porém várias análises, SNP por SNP (regressão simples) foram realizadas. Nos dois modelos foram incluídos os efeitos de grupo de contemporâneo como fixo, idade do animal como covariável e efeito poligênico do animal e ambiente permanente como aleatórios. Os componentes de variância foram estimados pelo método de máxima verossimilhança restrita. Os coeficientes de herdabilidade apresentaram baixa magnitude com estimativas de 0,02 e 0,05 para VS e EC_mediana, respectivamente. Diferentes regiões cromossômicas foram associados com as características estudadas nesta população, de acordo com os modelos utilizados, contribuindo para o entendimento da arquitetura genética dessas características. No segundo, o objetivo foi avaliar a acurácia de imputação também nesta população, usando dois painéis de baixa densidade (3K e 6K) e um de média densidade (50K) imputados para o painel de alta densidade (800K). Os animais genotipados com 800K foram divididos em população de validação e população de referência. Na população de validação, os animais tiveram seus genótipos mascarados para os chips Illumina 3K, 6K e 50K. A imputação de 3K, 6K e 50K para 800K foi realizada utilizando os softwares de imputação fastPHASE e Beagle. O software fastPHASE apresentou maiores valores de acurácia de imputação em comparação ao Beagle. O painéis 6K e 50K apresentaram maiores valores de acurácia. / Temperament in cattle is generally defined as the reaction of an animal in response to contact with human, usually attributed to the fear. Animals agitated are harder to manage in farms. Studies in the literature reported that temperamental traits have been found to influence the productive performance of herds, due to its correlation with other traits such as carcass quality, daily gains, pregnancy rate and feed efficiency. However, almost nothing is known regarding the genetic landscape controlling temperamental animal variation in cattle. With the advances in genotyping technologies for high density genotyping platforms to markers of single nucleotide polymorphisms (SNP), there was an increase in research in the areas of genomic selection (GS) and genome-wide association studies (GWAS). However, genotyping many animals with a high-density marker panel can be expensive and economically unfeasible. An alternative in this context is to use a lower density marker panel on a larger number of animals, and impute the missing genotypes. In this context two studies were developed. In the first study, the objective was to identify chromosomal regions associated with temperament traits in Nellore cattle. The temperamental traits evaluated in this study were: exit velocity (VS) and the median score temperament (EC_mediana) assessed in 599 and 575 animals, respectively. All animals were genotyped with Illumina BeadChip BovineHD (800K), and two GWAS statistical models were applied. The first model used was genomic single step (ssGBLUP) in which the effects of SNP are derived from the genomic prediction values of the animals. The second was linear mixed model, similar to the previous model, but a series of models, one for each SNP (single regression), were performed. In both models were included the effects of contemporary group as fixed, the animal\'s age as a covariate effect and polygenic animal and permanent environment as random effect. Variance components were estimated by restricted maximum likelihood. The heritability coefficients showed low magnitude estimative of 0.02 and 0.05 for VS and EC_mediana, respectively. Different chromosomal regions were associated with the traits studied in this population, according with the models used, and moreover to contribute in the understanding of the genetic architecture of these traits. In the second study, the objective was to evaluate the accuracy of imputation in a same population, using two panels of low-density (3K and 6K) and one medium-density (50K) panel markers imputed up to higher density of 800K. The animals genotyped with 800K markers panel were split into a reference population and validation population. The validation population the animals had markers masked to Illumina chip 3K, 6K e 50K. Imputation from 3K, 6K and 50K up to 770K markers was performed using fastPHASE and Beagle. The software fastPHASE had higher imputation accuracy compared to Beagle. The 6K and 50K panels showed higher accuracy.

Recentemente, estudos de Genome Wide Association (GWA) identificaram uma nova região cromossômica, 18q22, como de susceptibilidade ao Diabetes tipo 1 autoimune (DM1A). Nesta região localiza-se o gene CD226, responsável por codificar uma molécula de adesão leucocitária (CD226) envolvida no processo de adesão celular, diferenciação de células T CD4+ virgens, citotoxicidade induzida por células natural killer (NK) e produção de citocinas. Até o momento, apenas o polimorfismo rs763361 A/G foi relacionado ao diabetes autoimune e pouco é conhecido quanto ao envolvimento de outras variantes do CD226, associadas a outras doenças autoimunes, na patogênese do DM1A. Com o objetivo de definir as variantes polimórficas relacionadas à susceptibilidade ao DM1A, às suas características fenotípicas e outras manifestações de autoimunidade, 532 pacientes diabéticos tipo 1A e 594 controles normais foram envolvidos neste estudo. Inicialmente, em um subgrupo de 106 diabéticos e 102 controles, as regiões codificadoras e flanqueadoras do gene CD226, obtidas do DNA genômico de leucócitos do sangue periférico, foram amplificadas pela técnica de Reação em Cadeia da Polimerase e submetidas à sequenciamento direto. Em uma segunda etapa, os polimorfismos rs763361, rs1788101 e rs727088 foram genotipados pelo ensaio TaqMan nos demais pacientes e controles. Resultados: foram identificadas 12 variantes no gene CD226, sete com frequência acima de 5%. Nenhuma variante nova foi encontrada. A variante rs727088 não estava em equilíbrio de Hardy Weinberg no grupo controle. Os genótipos AA da variante rs763361 e CC do rs727088 foram associados ao risco de DM1A e estavam em desequilíbrio de ligação. O genótipo do haplótipo ACAC, formado pelas variantes de risco, predominou nos pacientes diabéticos. Tanto o genótipo AA do rs763361 como o CC do rs727088 e o genótipo do haplótipo ACAC foram associados com menores valores de peptídeo C em pacientes com até dois anos de duração da doença. Nenhum polimorfismo influiu na presença de autoanticorpos pancreáticos e extra-pancreáticos. Conclusão: O genótipo AA da variante rs763361 do gene CD226 predispõe ao diabetes autoimune na nossa população, assim como a menores valores de Peptídeo C, contribuindo para a maior agressividade da doença. Dados da variante rs727088 devem ser analisados com cautela devido à falta de equilíbrio de Hardy Weinberg no grupo dos controles / Recently, Genome Wide Association (GWA) studies identified a new locus, 18q22, as a canditate to Type 1 A, or immune mediated diabetes (T1AD) susceptibility. This locus harbors the CD226 gene, responsible for encoding the leukocyte adhesion molecule (CD226) involved in cell adhesion, differentiation of naïve CD4+T cells, cytotoxicity induced by natural killer (NK) cells and cytokine production. Although just one single nucleotide polymorphism (SNP) rs763361 A/G had been related to T1AD, little is known about the involvement of new variants of CD226, implicated in other autoimmune disorders, in the pathogenesis of T1AD. In order to identify polymorphic variants related to T1AD susceptibility and their influences in phenotypic characteristics and other manifestations of autoimmunity, 532 type 1A diabetic patients and 594 health controls were enrolled in this study. Initially, in a subset of 106 diabetics and 102 controls, coding and flanking regions of CD226 gene obtained from genomic DNA extraction were amplified by polymerase chain reaction technique and subjected to direct sequencing. In a second step, the polymorphisms rs763361, rs727088 and rs1788101 were genotyped by TaqMan assay in the remaining patients and controls. Results: 12 variants in CD226 gene, seven of them with frequency above 5 % where identified. We did not found new variants. The variant rs727088 was not in Hardy Weinberg equilibrium in the control group. The genotypes AA (OR=1.45; p=0.005) and CC (OR=1.41; p=0.01) related to rs763361 and rs727088 variants respectively, were associated with risk of T1AD. Both predominated in female (p<0.01). Further, these variants were in linkage disequilibrium. The genotype haplotype ACAC formed by the risk variants was more frequent in patients with diabetes (30.5% x 25.6%; OR=1.42; p=0.014). The AA genotype of rs763361, the CC genotype and ACAC genotype haplotype were associated with lower levels of C-peptide in patients with no more than two years of disease course. The presence of pancreatic and extra-pancreatic autoantibodies was not associated with CD226 SNPs. Conclusion: The AA genotype of rs763361 variant of the gene CD226 predisposes to autoimmune diabetes in our population, as well as to lower levels of C-peptide, contributing to the aggressiveness of the disease. It predominated in female. Data of rs727088 variant should be analyzed with caution due to the lack of Hardy Weinberg equilibrium in the control group

Nesta dissertação, foi proposto o desenvolvimento de uma metodologia molecular por PCR em tempo real (qPCR) utilizando pool de DNA para a detecção de alelos que codificam antígenos importantes do sistema de grupo sanguíneo Diego. Esta ferramenta molecular será útil uma vez que são escassos os reagentes sorológicos para detecção desses antígenos e, quando existem, não permitem uma investigação em larga escala devido à pouca confiabilidade e alto custo. O sistema Diego (DI) possui 22 antígenos, sendo o antígeno Diª mais importante na prática transfusional. Eles são carreados pela proteína da Banda 3 que é proteína mais abundante na s hemácias, com 106 cópias. O antígeno possui uma maior prevalência, em indígenas americanos e asiáticos (6%-52%), já que é considerado um marcador antropológico de ancestrais mongóis; no entanto, a incidência desse antígeno tem aumentado dentre outras populações, como em caucasianos e afrodescendentes, e detectado em doadores de sangue, o que pode resultar em aloimunização de pacientes e dificultando o seu manejo terapêutico. Em contrapartida, a frequência do antígeno Dib em todas as populações é extremamente alta (>99,99%) e encontrar o raro fenótipo Di (a+b-) é ainda mais laborioso do que a busca pelo antígeno Diª. Sabe-se ainda muito pouco sobre a frequência dos antígenos Wrª e Wrb nas diferentes populações, mas estimase que a prevalência seja de 0,01% e >99,99% respectivamente. Foram utilizadas 410 amostras de doadores de sangue e 230 amostras de pacientes para genotipagem em qPCR utilizando pool de DNA para detecção dos alelos DI*01, DI*02, DI*02.03 e DI*02.04. A amplificação individualizada foi realizada quando a reação com pool demonstrou a amplificação de um dos alelos de interesse, DI*01 ou DI*02.03. Procedeu-se também com a clonagem dos alelos após à amplificação com as amostras controle, porém, ocorreu somente a clonagem dos alelos DI*02 e DI*02.03. Os fragmentos clonados apresentaram amplificação excelente e serão utilizados como controle positivo em testes moleculares futuros. Não foi possível a clonagem do DI*01 pelo problema da zigozidade da amostra controle. Houve 100% de concordância entre o resultado da genotipagem e as informações de fenotipagem das amostras controle. O alelo DI*01 ocorreu em 0,6% dos doadores de sangue e 1,7% em afrodescendentes, que corresponde a uma frequência genotípica DI*01/DI*02 de 1,2% e 1,3% respectivamente. Procedeu-se com as análises estatísticas comparativas entre o resultado desta pesquisa e de outras na população brasileira sobre os diferentes genótipos para entender se havia uma diferença estatística considerável. Ainda que a frequência para o genótipo DI*01/DI*02 seja mais baixa em doadores e mais alta em afrodescendentes do que o publicado em outros trabalhos brasileiros, a análise dos dados demonstrou que não havia diferença estatística com a maioria deles. A incidência aumentada do alelo DI*01 na população afrodescendente demonstra o aspecto da miscigenação. Conclui-se que a metodologia proposta funciona e tem aplicabilidade imediata em doadores de sangue e na busca de fenótipos raros. A incidência do alelo para Diª em doadores de sangue está abaixo do que um estudo anterior detectou em Ribeirão Preto (COZAC, 2004), que pode ser explicado pelas diferenças no censo populacional entre os estudos e pela coleta de amostra de universitários (62%). Não foram encontrados os genótipos DI*01/DI*01, DI*02.03/DI*02.03 e DI*02.03/DI*02.04 nas populações estudadas. / This work proposed the development of a molecular methodology by Real Time-PCR (qPCR) using DNA pool for the detection of alleles that encode important antigens of the Diego blood group system. This molecular tool will be useful since the serological reagents for the detection of these antigens are scarce and, when they exist, do not allow a large scale investigation due to the low reliability and high cost. The Diego (DI) system has 22 antigens, the Diª antigen is the most important in transfusion practice. They are carried by the Band 3 protein which is the most abundant protein on the erythroid surface, about 106 copies. The antigen has a higher prevalence in american indians and asians (6%-52%), since it is considered an anthropological marker of Mongolian ancestors; however, the incidence of this antigen has increased among other populations, such as in caucasians and afrodescendants, and detected in blood donors, which may result in alloimmunization of patients and make difficult their therapeutic management. In contrast, the frequency of Dib antigen in all populations is extremely high (>99.99%) and finding the rare phenotype Di (a+b-) is even more laborious than the search for Diª antigen. The frequency of Wrª and Wrb antigens in different populations is not well-known, but it is estimated that the prevalence is 0.01% and >99.99% respectively. 410 blood donor samples and 230 patient samples were used for genotyping in qPCR using DNA pool to detect the alleles DI*01, DI*01, DI*02.03 and DI*02.04. The single amplification was performed when the pool reaction demonstrated the amplification of one of the alleles of interest, DI*01 or DI*02.03. The alleles were also cloned after the control samples amplification. Only the cloning of the DI*02 and DI*02.03 alleles occurred, they presented excellent amplification and will be used as positive controls in future molecular tests, it was not possible to clone DI*01 by the control sample zygosity though. There was 100% agreement between the genotyping results and the phenotype information of the control samples. The DI*01 allele occurred in 0,6% of the blood donors and 1,7% in afrodescendants, which corresponds to a genotypic frequency DI*01/DI*02 of 1,2% and 1,3% in respectively. The comparative statistical analyzes between this research results and others in the Brazilian population on the different genotypes was performed to understand if there was a considerable statistical difference. Although the frequency of the genotype DI*01/DI*02 is lower in donors and higher in afrodescendants than that published in other Brazilian studies, data analysis showed that there was no statistical difference with most of them. The increased incidence of the DI*01 allele in the afrodescendant population demonstrates the aspect of miscegenation. It is concluded in this work that the proposed methodology works and has immediate applicability in the screening of blood donors and search for rare phenotypes. The incidence of the allele encoding Di ª antigen in blood donors is below than previously detected in Ribeirão Preto (COZAC, 2004), which can be explained by the differences in the population census between the studies and by the sample collection of university students (62%). The genotypes DI*01/DI*01, DI*02.03/DI*02.03 and DI*02.03/DI*02.04 were not found in the populations studied.

Acca sellowiana, known as feijoa or pineapple guava, is a Myrtaceae fruit tree species native to Uruguay and Brazil. The species stand out for its highly aromatic fruits, with nutraceutical and therapeutic value. Despite its agronomically promising valuable, genetics studies on this species are limited. Linkage genetic maps are valuable tools for genetic and genomic studies, and can be employed in breeding programs to support the development of molecular breeding strategies. The lack of a high number of polymorphic markers is one of the main limitation to development saturated genetic maps. Recently, novel genotyping methods based on next generation sequencing technology allow to detect and genotype thousands of markers in mapping populations. This represents a rapid and cost-effective strategy, remarkably useful for minor species with limited genomic resources. In this study, we constructed a high-density integrated genetic linkage map of A. sellowiana using two populations, H5 (\'TCO × BR\' , n = 160) and H6 (\'TCO × DP\', n = 184), which have the same female parent. Genotyping by sequencing (GBS) approach was used to simultaneously discover and genotype single nucleotide polymorphism (SNP) markers in both populations. Two strategies were carried out to identify SNP markers: a reference pipeline using the reference genome of the closely-related species Eucalyptus grandis, and a de-novo pipeline that do not require a reference genome. After quantitative genotype calling, 5,350 and 4,227 high quality SNP markers were selected for mapping in H5 and H6 populations, respectively. The two resulting maps of populations H5 and H6 comprised 1,236 and 1,302 markers distributed over the expected 11 linkage groups. The H5 and H6 maps spanned a map length of 1,593 cM and 1,572 cM, with an average inter-marker distance of 1:29 cM and 1:21 cM, respectively. A high degree of collinearity was observed between the two maps. In addition, a large proportion of markers were common to both maps and were used to construct the composite genetic linkage map. A novel approach to estimate recombination of two connected populations is described, where the meiosis information of all individuals is captured in a single estimator using a multipoint maximum likelihood estimation. The composite map consisted of 641 SNPs markers with a total map length of 1011 cM. This composite map represent the best consensus ordering of markers, a valuable reference framework for future studies in A. sellowiana. The large number of SNPs identified allowed us to construct high-density genetic maps, molecular tools which represent a relevant contribution for future genetic research and breeding efforts in A. sellowiana. / Acca sellowiana, conhecida como feijoa, pineapple guava ou goiabeira-serrana, é uma árvore frutífera nativa do Uruguai e do Brasil, pertencente a família Myrtaceae. A espécie destaca-se por suas frutas altamente aromáticas, com reconhecido valor nutracêutico e terapêutico. Apesar do promissor valor agronômico, os estudos genéticos nesta espécie são limitados. Os mapas genéticos são valiosas ferramentas em tais estudos, sendo empregados no desenvolvimento de estratégias de melhoramento molecular nos programas de melhoramento. No entanto, a falta de um elevado número de marcadores polimórficos nas populações de mapeamento é uma das principais limitações no desenvolvimento de mapas genéticos saturados. Recentemente, novos métodos de genotipagem baseados em tecnologia de sequenciamento de nova geração permitem identificar e genotipar milhares de marcadores em populações de mapeamento. Esta rápida e eficiente estratégia é muito útil para culturas pouco estudadas, com recursos genômicos limitados. Neste estudo, foram construídos mapas genéticos saturados em A. sellowiana. Foram usadas duas populações de mapeamento, H5 (\'TCO × BR\', n = 160) e H6 (\'TCO × DP\', n = 184), conectadas geneticamente pelo mesmo genitor feminino. A estratégia de genotipagem por sequenciamento (genotyping by sequencing; GBS) foi usada para simultaneamente identificar e genotipar marcadores de polimorfismos de nucleotídeo único (single nucleotide polymorphism; SNP) em ambas populações. No processo de detecção de SNPs, duas estratégias foram implementadas: na primeira foi empregado o genoma de referência de especie relacionada Eucalyptus grandis; na segunda, foi empregado uma abordagem de novo, que não requer genoma de referência. Após o processo de genotipagem quantitativo, 5350 e 4227 SNPs de alta qualidade foram selecionados para mapeamento em H5 e H6, respectivamente. Os mapas integrados H5 e H6 compreendem 1236 e 1302 marcadores distribuídos no 11 grupos de ligação esperados. Os mapas genético abrangeram um comprimento total de 1593 cM e 1572 cM, com uma distância média entre marcadores de 1:29 cM e 1:21 cM, nas populações H5 e H6, respectivamente. Um alto nível de colinearidade foi observado entre os dois mapas. Além disso, uma grande proporção de marcadores foram mapeados em ambos mapas e posteriormente usados na construção de um mapa genético integrado, considerando a informação de ambas populações simultaneamente. Foi apresentada uma nova abordagem para estimar as frações de recombinação em duas populações conectadas, onde a informação das meioses de todos os indivíduos é capturado num único estimador, usando uma estimativa de máxima verossimilhança multiponto. O mapa integrado composto contém 641 marcadores SNP com um comprimento total de 1011 cM. Este mapa representa o melhor ordenamento consenso de marcadores, sendo una valiosa referencia para futuros estudos nesta espécie. O grande número de SNPs identificados permitiu-nos a construção de mapas genéticos de alta densidade, ferramentas moleculares que representam uma contribuição relevante para futuras pesquisas genéticas e avanços no melhoramento genético em A. sellowiana.

In this study we used Next-generation sequencing \"NGS\" for DNA and RNA sequencing to search for molecular markers associated with resistance of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) to insecticides and Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) proteins. For this purpose, we selected S. frugiperda resistant strains to insecticides (chlorpyrifos, lambda-cyhalothrin, lufenuron, teflubenzuron and spinosad) belonging to different chemical groups and to the YieldGard VT-PRO&reg; maize expressing Cry1A.105 and Cry2Ab2 proteins. The results of gene expression between resistant and susceptible strains of the neurotoxic insecticides chlorpyrifos and lambda-cyhalothrin demonstrated 935 differentially expressed genes associated with chlorpyrifos resistance and 241 differentially expressed genes associated with lambda-cyhalothrin. Most of these genes was related to high levels of expression in detoxification enzymes, especially the CYP3 and CPY6 families. Regarding to the insecticide teflubenzuron, the inheritance of resistance was characterized as autosomal, incompletely recessive and polygenic. The results of gene expression between resistant and susceptible strains of teflubenzuron indicated 3,519 differentially expressed transcripts, mainly detoxification enzymes from the GSTs, UGTs, P450s, CEs, as well as transport and regulation genes. This gene expression profile was also identified to YieldGard VT-PRO&reg; resistant strain, which also demonstrated changes in the expression levels of other gene groups such as cadherin, aminopeptidases and alkaline phosphatase. Finally, to identify SNP markers associated with resistance of S. frugiperda to insecticides and Bt proteins, we used a genotyping by sequencing (GBS) protocol to all resistant strains and the susceptible strain. A total of 4,276 SNPs was recovered after filtering processes, where 53 polymorphic loci under selection were statistically significant (FDR<=0.047) and none of them was associated with coding regions. However, several of these SNPs were associated with regulatory regions of the genome. Analyses using DAPC resulted in the formation of seven clusters, with the susceptible line being separated from all resistant strains. The resistant strain to chlorpyrifos presented an exclusive cluster separated from the other resistant strains, which were grouped together. The association analyses between susceptible and resistant strains indicated 17 loci associated with all resistant strains, 114 loci associated with resistance to chlorpyrifos, 105 to lambda-cyhalothrin, 84 to lufenuron, 87 to teflubenzuron, 108 to spinosad and 62 to YieldGard VT-PRO&reg; maize. Therefore, we can conclude that the resistance processes associated to insecticides and Bt toxins are due to a large number of molecular modifications at specific sites associated with detoxification and regulation processes. The use of technologies that allow for a systematic and comprehensive analyses of these phenomena, such as new-generation sequencing, large-scale molecular marker search, and functional studies with several insecticide groups should be the new research base to advance the knowledge on adaptive processes driven by the evolution of insect resistance to insecticides and Bt proteins. / Técnicas de sequenciamento de DNA e RNA de próxima geração foram utilizadas para identificar marcadores moleculares associados à resistência de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) a inseticidas e proteínas de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). Para tanto, foram selecionadas linhagens de S. frugiperda resistentes a moléculas inseticidas (chlorpyrifos, lambda-cyhalothrin, lufenuron, teflubenzuron e spinosad) pertencentes a diferentes grupos químicos e ao milho YieldGard VT-PRO&reg; que expressa proteínas Cry1A.105 e Cry2Ab2. Os resultados de expressão gênica entre as linhagens resistentes e suscetíveis aos inseticidas neurotóxicos chlorpyrifos e lambda-cyhalothrin, indicaram 935 genes associados à resistência a chlorpyrifos e 241 genes a lambda-cyhalothrin que foram diferencialmente expressos. A maior parte desses genes está relacionada a elevados nível de expressão de enzimas de detoxificação, principalmente das famílias CYP3 e CPY6. Com relação ao inseticida teflubenzuron, o padrão de herança da resistência foi caracterizado como resistência autossômica, incompletamente recessiva e poligênica. Os resultados de expressão gênica entre as linhagens resistente e suscetível a teflubenzuron indicou 3.519 transcritos diferencialmente expressos, principalmente de enzimas de detoxificação dos grupos GSTs, UGTs, P450s, CEs, além de genes de transporte e regulação. Esse perfil de expressão gênica também foi identificando na linhagem resistente ao milho YieldGard VT-PRO&reg;, o qual também demonstrou modificações nos níveis de expressão de outros grupos gênicos como caderina, aminopeptidases e alcalino-fosfatase. Por último, com a finalidade de identificarmos marcadores tipo SNP associados à resistência de S. frugiperda a inseticidas e proteínas Bt, o protocolo de genotyping by sequencing (GBS) foi utilizado para todas as linhagens resistentes mencionadas e a linhagem suscetível de referência. Foram recuperados 4.276 SNPs após os processos de filtragem, sendo identificados 53 locos polimórficos sob seleção estatisticamente significantes (FDR<=0,047), sendo que nenhum deles associado a regiões codificantes. No entanto, vários desses SNPs foram associados a regiões reguladoras do genoma. As análises utilizando DAPC resultou na formação de sete grupos, com a separação da linhagem suscetível de todas as linhagens resistentes. A linhagem resistente a chlorpyrifos apresentou um grupo exclusivo separado das demais linhagens resistentes, as quais permaneceram agrupadas. As análises de associação entre as linhagens suscetível e resistentes indicaram 17 locos associados a todas as linhagens resistentes, 114 locos associados à linhagem resistente a chlorpyrifos, 105 a lambda-cyhalothrin, 84 a lufenuron, 87 a teflubenzuron, 108 a spinosad e 62 ao milho YieldGard VT-PRO&reg;. Dessa forma podemos concluir que os processos de resistência associados a inseticidas e toxinas Bt são decorrentes de um grande número de modificações moleculares em sítios específicos associados a detoxificação e processos de regulação. Portanto, a utilização de tecnologias que possibilitem a análise sistêmica e ampla desses fenômenos, como sequenciamento de nova geração, busca de marcadores moleculares em larga escala e estudos funcionais com diversos grupos de inseticidas devem ser a nova base de pesquisa para avançar o conhecimento dos processos adaptativos impulsionados pela evolução da resistência de insetos a inseticidas e proteínas Bt.

Neospora caninum é um parasito intracelular obrigatório, formador de cistos, que acomete vários animais domésticos e silvestres, tendo maior importância nas espécies canina e bovina, nas quais causa problemas nervosos e reprodutivos. Os canídeos do gênero Canis são os únicos reconhecidos como hospedeiros definitivos do N. caninum até o momento, nos quais ocorre a fase sexuada de multiplicação, resultando na eliminação de oocistos pelas fezes. Toxoplasma gondii também é um coccídio responsável por uma das zoonoses de maior importância e ocorrência em todo o mundo. A fase assexuada de desenvolvimento do T. gondii ocorre nos mamíferos e aves (hospedeiros intermediários) com formação de cistos teciduais e a fase sexuada de desenvolvimento ocorre no intestino delgado dos hospedeiros definitivos, que são os membros da família Felidae. Este estudo teve por objetivo determinar a soroprevalência de anticorpos contra Neospora spp. e T. gondii em equídeos de diferentes regiões do Brasil e o isolamento e caracterização genética destes coccídios em amostras de tecidos de equídeos. A sorologia para T. gondii e Neospora spp. foi realizada em 453 amostras de soros por meio da Reação de Imunofluorescência Indireta com ponto de corte de 50 para Neospora spp e 64 para T. gondii. Deste total, oito (1,75%) amostras (sete de jumentos e um de cavalo) foram positivas para Neospora spp. e 129 (28,47%) amostras (82 jumentos, 32 cavalos e 15 mulas) para T. gondii. Para o isolamento do T. gondii foram realizados 29 bioensaios em camundongos, sendo 19 de animais soropositivos e 10 de pools de tecidos de cavalos soronegativos. Por meio dessa prova biológica, foi possível o isolamento em uma amostra de jumento (Equus asinus) de Mossoró, RN, ocorrendo a morte dos dois únicos camundongos infectados, no 16o e 17o dia pós-inoculação. A caracterização genotípica do isolado foi realizada pela PCR-RFLP utilizando 12 marcadores genotípicos. A genotipagem dessa amostra evidenciou o genótipo #60 TgCkBr220, já isolado em galinha do Arquipélago de Fernando de Noronha, PE, Brasil. O isolamento de Neospora spp em gerbilos não pode ser feito uma vez que não foi possível a obtenção de tecidos dos equídeos soropositivos. / Neospora caninum is an obligate intracellular parasite, forming cysts that affect many domestic and wild animals, having greater importance in canine and bovine species due neurological and reproductive problems. Canids of the genus Canis are recognized as the only definitive hosts of N. caninum until the moment in which sexual phase occurs multiplication, resulting in the elimination of oocysts in the feces. Toxoplasma gondii is also a coccidian parasite responsible for a zoonotic disease of great importance and occurrence around the world. The asexual developmental stage of T. gondii occurs in mammals and birds, the intermediate hosts, resulting in the formation of cysts and the sexual stage occurs in the small intestine of definitive hosts, which are the felids, occurring oocysts formation. This study aimed to determine the seroprevalence of antibodies against Neospora spp. and Toxoplasma gondii in equids from different regions of Brazil and the isolation and genetic characterization of these parasites from equids tissue. Serology for T. gondii and Neospora spp. was performed in 453 serum samples by Immunofluorescence Antibody Test (IFAT). Of this total, eight (1.75%) samples (seven of donkeys and one of horse) were positive to Neospora spp. antibodies and 129 (28.47%) samples (82 donkeys, 32 horses, 15 mules) were T. gondii seropositive. For the isolation of T. gondii, bioassay was performed in mice. A sample of one donkey (Equus asinus) from Mossoró, RN, was obtained with two of the 20 inoculated mouse infected. The mouse died at day 16th and 17th post inoculation. The genotypic characterization of the isolate was performed by PCR-RFLP using 12 genotypic markers. Genotyping showed the genotype #60 TgCkBr220, already described in chickens from Fernando de Noronha, PE, Brazil. Due the impossibility of acquisition of tissue from Neospora spp seropositive equids, isolation of this coccidian by gerbil bioassay was not possible to be done.

Introdução: O risco à saúde humana ocasionado pela contaminação biológica de águas captadas para abastecimento público é realçado pela ocorrência de surtos de doenças associadas aos protozoários Giardia e Cryptosporidium, que possuem baixas doses infecciosas e alta capacidade de sobrevivência no ambiente, além de serem capazes de resistir ao processo tradicional de desinfecção da água (cloração). Partindo-se da hipótese de que há um risco elevado de infecção por estes protozoários pela ingestão de água tratada por métodos convencionais e que fazem uso de mananciais superficiais impactados por contaminação biológica, resultando num possível incremento da incidência de diarréias, este estudo se propôs a verificar a ocorrência destes protozoários em águas captadas para abastecimento público no município de Cajamar-SP, caracterizar sua patogenicidade e avaliar o risco associado ao seu consumo através da água tratada. Métodos: Foram coletadas 48 amostras do ribeirão dos Cristais no ponto de captação da estação de tratamento de água, semanalmente, durante 12 meses (de 16/05/2013 a 21/05/2014). A detecção e a análise da concentração dos protozoários foram realizadas de acordo com Método 1623.1 da United States Environmental Protection Agency e a extração e caracterização dos espécies/genótipos de Giardia e Cryptosporidium foi realizada através metodologias moleculares e seqüenciamento. O risco de infecção pela ingestão de cistos de Giardia e oocistos de Cryptosporidium presentes na água tratada foi calculado usando a ferramenta da Avaliação Quantitativa do Risco Microbiológico, a partir dos dados de concentração dos patógenos obtidos pelo Método 1623.1, eficiência de remoção dos (oo)cistos durante o processo convencional de tratamento da água, modelo dose-resposta e taxa de ingestão diária de água para indivíduos menores de 5 anos e maiores de 21 anos. Resultados: Cistos de Giardia foram detectados em 83,3% das amostras (40/48), com concentrações variando desde o limite de detecção (&lt;0,1) até 8,6 cistos/L. Oocistos de Cryptosporidium foram etectados em 37,5% das amostras (18/48), com concentrações variando desde o limite de detecção (&lt;0,1) até 2 oocistos/L. As espécies/genótipos encontrados (Giardia intestinalis A e B e Cryptosporidium parvum e hominis) são característicos de contaminação antrópica e são frequentemente identificados em estudos epidemiológicos como responsáveis por surtos. A estimativa do risco anual de infecção por Giardia foi de 3,3x10-3 (IC95% 4,6x10-3) para crianças e de 11,5x10-3 (IC95% 13,3x10-3) para adultos, enquanto o risco por Cryptosporidium foi de 1,1x10-3 (IC95% 1,7x10-3) para crianças e de 3,9x10-3 (IC95% 5,0x10-3) para adultos. O incremento da incidência de diarréias foi observado no cenário de estudo após um acidente que resultou em transbordamento de esgotos não tratados no manancial, coincidindo com o aumento na detecção de (oo)cistos. Conclusão: Os resultados evidenciaram que a vulnerabilidade do ribeirão dos Cristais a contaminações biológicas pode culminar em um risco elevado de infecção e adoecimento por Giardia e Cryptosporidium através da ingestão de água tratada. Portanto, o caso é preocupante, tanto do ponto de vista do tratamento e abastecimento de água potável, quanto da degradação e contaminação do manancial, evidenciando a necessidade de se estabelecer medidas de intervenção direcionadas a promover a qualidade da água e garantir sua segurança / Introduction: The risk to human health caused by biological contamination of source water from public water supply is highlighted by the occurrence of outbreaks associated with the protozoa Giardia and Cryptosporidium, which have low infectious doses and high capacity of survival in the environment, besides being capable of withstanding traditional process for water disinfection (chlorination). Considering that there is a high risk of infection by these protozoa through drinking water treated with conventional methods uptaked from surface waters impacted by biological contamination, resulting in a possible increase in the incidence of diarrhea, this study aimed to verify the occurrence of these protozoa in waters collected for public supply in Cajamar-SP, characterize their pathogenicity and evaluate the risk associated with its consumption. Methods: Forty eight samples were collected in ribeirão dos Cristais, at uptake point of the water treatment plant, weekly, for 12 months (from 05/16/2013 to 05/21/2014). The detection and quantification of protozoa were carried out according to the United States Environmental Protection Agency Method 1623.1, and the extraction and characterization of species/genotypes of iardia and Cryptosporidium were performed through molecular methods and sequencing. The risk of infection by ingestion of Giardia and Cryptosporidium (oo)cysts present in the treated water were calculated using the Quantitative Microbial Risk Assessment tool, based on the concentration data of pathogens obtained by the Method 1623.1, removal efficiency of (oo) cysts in the conventional process of water treatment, dose-response model and rate of daily water intake for individuals under the age of 5 years and over 21 years. Results: Giardia cysts were detected in 83.3% of the samples (40/48), with concentrations ranging rom the detection limit (&lt;0.1) to 8.6 cysts/L. Cryptosporidium oocysts were detected in 7.5% of the samples (18/48), with concentrations ranging from the detection limit (&lt;0.1) to 2 oocysts/L. The species/genotypes found (Giardia intestinalis A and B and Cryptosporidium parvum and hominis) are characteristic of anthropogenic contamination and are often identified in epidemiological studies as being responsible for outbreaks. The estimated annual risk of infection by Giardia was 3,3x10-3 (95% CI 4,6x10-3) for children and 11,5x10-3 (95% CI 13,3x10-3) for adults, while the risk for Cryptosporidium was 1,1x10-3 (95% CI 1,7x10-3) for children and 3,9x10-3 (95% CI 5,0x10-3) for adults. The increase in the incidence of diarrhea was observed in the study scenario after an accident that resulted in an overflow of untreated sewage that reached the reservoir, coinciding with an increase in the detection of the (oo)cysts. Conclusion: The results showed that the vulnerability of the ribeirão dos Cristais to biological contamination may result in a high risk of infection and illness by Giardia and Cryptosporidium through the drinking water consumption. Therefore, the case is of concern, both from the point of view of the treatment and supply of drinking water, as well as to the degradation and contamination of the water source, highlighting the need to establish intervention measures aimed at promoting water quality and ensure its safety

O papilomavírus humano (HPV) é transmitido principalmente através do contato sexual e a infecção por estes vírus está fortemente associada ao desenvolvimento de tumores do colo do útero, da vulva e do ânus em mulheres, câncer do pênis e do ânus em homens, assim como tumores da cabeça e pescoço em ambos os sexos. Também há estudos em andamento para estimar a proporção de câncer de pele não-melanoma que podem ser atribuíveis às infecções por tipos virais pertencentes aos ramos cutâneos da filogenia do HPV. Os beta- (beta-) HPV vem sendo predominantemente isolados de tecidos cutâneos e sugere-se que façam parte da flora comensal humana. Entretanto, pouco se sabe sobre o papel destes nos sítios de detecção, seja em indivíduos imunosuprimidos como imunocompetentes. A fim de compreender a história natural dos HPV em homens, o Estudo da Infecção por HPV em homens (HIM Study) foi desenhado e conduzido entre 2005 e 2013 no Brasil, México e Estados Unidos (EUA). Em sua primeira triagem de amostras genitais, observou-se que 14,7% eram positivas para HPV, entretanto não correspondia a nenhuma das 37 sondas tipo-específicas para detecção dos principais beta- HPV. Após um protocolo de PCR fazendo uso de iniciadores genéricos, seguido por sequenciamento, observou-se um elevado número de tipos virais cutâneos nessas amostras. Perante isso, os objetivos deste trabalho foram (1) Determinar a prevalência de 43 tipos de beta-HPV em 729 homens participantes do estudo HIM que forneceram amostras anogenitais e orais em mesma visita de seguimento; (2) Identificar fatores demográficos e sexuais independentemente associados com a detecção de DNA destes tipos de HPV nos diferentes sítios anatômicos analisados. Para atingi-los, utilizou-se a metodologia Luminex atualmente bem estabelecida para genotipagem de beta-HPV. Dentre os homens genotipados, 557 (77,7%), 389 (54,3%) e 210 (29,3%) foram positivos para algum tipo de beta-HPV no região genital, do canal anal e da cavidade oral, respectivamente. Os tipos de beta-HPV mais prevalentes foram HPV-21, -22, -24 e -38 em todos os sítios anatômicos. Homens residentes no EUA (OR = 0,55, 95% intervalo de confiança [IC] de 0,38-0,80) e Brasil (OR = 0,49, 95% CI 0,33-0,73) foram significativamente menos propensos a serem detectados com algum beta-HPV no canal anal, comparado aos residentes no México. A idade foi marginalmente associada à maior prevalência de HPV na região do canal anal sendo que de homens mais velhos (31-44 anos, OR = 1,30, 95% CI 0,93-1,82; 45-70 anos, OR = 1,59, 95% CI 0,98-2,58) foram mais propensos a serem positivos para DNA de beta-HPV, comparado a homens mais jovens (18-30 anos). A prevalência de algum beta-HPV na cavidade oral também foi significativamente associada ao país de residência e idade. Fumantes (OR = 0,50, 95% CI 0.32-0.80) foram significativamente menos propensos a serem positivos para beta-HPV na cavidade oral do que os homens que nunca fumaram. A ausência de associação entre a detecção de beta-HPV e comportamentos sexuais específicos sugere o contato digital e auto-inoculação como rotas alternativas de transmissão desses vírus / HPV is primarily transmitted by sexual contact and infection by these viruses is strongly associated with the development of tumors in the cervix, vulva and anus in women, cancer of the penis and anus in men, as well as tumors in the head and neck in both genders. There are also ongoing studies ongoing to estimate the proportion of nonmelanoma skin cancer that may be attributable to infection by viral types from cutaneous branches of the phylogeny of HPV. Human beta papillomaviruses (beta-HPV) have been predominantly isolated from cutaneous tissues, and are thought to be part of the commensal flora. However, the role of beta-HPV detection in these sites is unknown, whether in immunosuppressed or immunocompetent individuals. In order to understand the natural history of HPV in men, the HPV Infection in Men Study (HIM Study) was designed and conducted between 2005 and 2013 in Brazil, Mexico and the United States (US). In a first screening of genital samples, it was observed that 14.7% were positive for HPV, but did not correspond to neither 37 type-specific probes for detection of major ?-HPVs. After a PCR protocol using of generic primers followed by sequencing, we observed a large number of cutaneous HPV types in these samples. For this reason, the objectives of this study were (1) To determine the prevalence of 43 types of beta-HPV in 729 male participants of the HIM study provided anogenital and oral samples in the same follow-up visit; (2) To identify demographic and sexual factors independently associated with DNA detection of these types of HPV in different anatomical sites analyzed. To achieve these objectives we used the currently well-established Luminex methodology for beta-HPV genotyping. Overall, 557 (77.7%), 389 (54.3%) and 210 (29.3%) men were positive for any beta-HPV type at the genital, anal canal and oral cavity, respectively. The most prevalent beta-HPV types were HPV-21, -22, -24 and -38 within all anatomic sites. Men from the US (OR= 0.55, 95% Confidence Interval [CI] 0.38-0.80) and Brazil (OR=0.49, 95% CI 0.33-0.73) were significantly less likely to have any beta-HPV at the anal canal than men from Mexico. Age was marginally associated with anal HPV prevalence with older men (31-44 years, OR=1.30, 95% CI 0.93-1.82; 45-70 years, OR=1.59, 95% CI 0.98-2.58) being more likely to have any beta-HPV at the anal canal compared to younger men (18-30 years). Prevalence of any beta-HPV at the oral cavity was also significantly associated with country of origin and age. Current (OR=0.50, 95% CI 0.32-0.80) smokers were significantly less likely to have beta-HPV at the oral cavity than men that never smoked. Lack of associations between beta- HPV detection and specific sexual behaviors suggests digital contact and autoinoculation as surrogate routes of transmission of these viruses