Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2018-09-17T14:28:38Z No. of bitstreams: 2 Máyra Martins Dissertação.pdf: 2580776 bytes, checksum: b29c75376fc2e44e266959c1f6119cec (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-17T14:28:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Máyra Martins Dissertação.pdf: 2580776 bytes, checksum: b29c75376fc2e44e266959c1f6119cec (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-05-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Were analyzed 45 specimens of Pimelodus blochii captured during four expeditions, in July of 2015, November and December of 2016, in the complex of lakes from Catalão, Iranduba, Amazonas. The mean measure of the fishes was 23.9 - 8.5 (13.9) cm of standard length and weighted a mean 113.78 - 11.8 (51.9) g. A total of 1.726 indivuals included in three phyla and four groups were found. Twelve species found parasng P. blochii. Seven species of Monogenoidea: 527 Demidospermus paravalenciennesi, 336 Demidospermus sp., 321 Demidospermus uncusvalidus, 223 Ameloblastella satoi; 123 Ameloblastella sp.1; 109 Ameloblastella sp.2 and 34 Ameloblastella sp.3. Two species of Digenea: thirteen specimens of Dadaytrema oxycephala and nine metacercariae of Diplostomum spathaceum. One species of Nematoda: 20 larvae of Anisakis sp. One species of Copepoda: ten individuals of Ergasilus sp. One species of Branchiura: one specimen of Argulus chicomendesi. The central species were: A. satoi, D. uncusyalidus, D. parayalenciennesi and Demidospermus sp. 1. The secondary species were Ameloblastella sp.1 and Ameloblastella sp.2. The satellites were: Ameloblastella sp.3, Austrodiplostomum compactum, Dadaytrema oxycephala, Anisakis sp. And Ergasilus sp. The parasite species presented aggregate distribuition. Only the abundance of A. satoi and D. parayalenciennesi presented positive correlation significant with the length of P. blochii. The indices of biodiversity indicated that the complex of lakes from Catalão have low diversity of parasitic in P. blochii. / Foram analisados 45 espécimes de Pimelodus blochii capturados durante quatro expedições, em julho de 2015, junho, novembro e dezembro de 2016, no complexo de lagos Catalão, Iranduba, Amazonas. Os peixes mediam em média 23,9 - 8,5 (13,9) cm de comprimento padrão e pesavam 113,78- 11,8 (51,9). Um total de 1.726 indivíduos parasitos incluídos em três filos e quatro grupos foram encontrados. Doze espécies parasitavam P. blochii. Sete espécies de Monogenoidea: 527 Demidospermus paravalenciennes; 336 Demidospermus sp.1; 321 D. uncusvalidus; 223 Ameloblastella satoi; 123 Ameloblastella sp.1.; 109 Ameloblastella sp.2 e 34 Ameloblastella sp.3. Duas espécies de Digenea: treze espécimes de Dadaytrema oxycephala e nove metacercárias de Austrodiplostomum compactum. Uma espécie de Nematoda: 20 larvas de Anisakis sp. Uma espécie de Copepoda: dez indivíduos de Ergasilus sp. Uma espécie de Branchiura: um indivíduo de Argulus chicomendesi. As espécies centrais foram: A. satoi, D. uncusvalidus, D. paravalenciennesi e Demidospermus sp.1. As secundárias foram Ameloblastella sp.1 e Ameloblastella sp.2. As espécies satélites foram: Ameloblastella sp.3, Austrodiplostomum compactum, Dadaytrema oxycephala, Anisakis sp. e Ergasilus sp. As espécies parasitas apresentaram distribuição agregada. Somente a abundância de A. satoi e D. paravalenciennesi apresentou correlação positiva significativa com o comprimento de P. blochii. Os índices de diversidade indicaram que o complexo de lagos Catalão é de baixa diversidade para a parasitofauna de P. blochii.

Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-12-07T20:38:11Z No. of bitstreams: 1 Tese - Ítalo Thiago Silveira Rocha Matos.pdf: 4852204 bytes, checksum: 26dcb8f7e9bee43bd7db644ef480f8c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-19T18:27:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Ítalo Thiago Silveira Rocha Matos.pdf: 4852204 bytes, checksum: 26dcb8f7e9bee43bd7db644ef480f8c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-19T18:28:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Ítalo Thiago Silveira Rocha Matos.pdf: 4852204 bytes, checksum: 26dcb8f7e9bee43bd7db644ef480f8c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-19T18:28:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Ítalo Thiago Silveira Rocha Matos.pdf: 4852204 bytes, checksum: 26dcb8f7e9bee43bd7db644ef480f8c2 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Não Informada / Microorganisms and animal association was too important for evolutive success of Metazoa, principally for wood-feeding insects. Assuming that: i) xylophagous insects have symbiotic association to its intestinal microbiota; ii) microbial community of insects gut is a hyperdiverse habitat, with high richness in undescribed strains and species; iii) the knowledge about this microbiota can to provide tools for producing biofuels and other value-added chemical compounds; the aim of this work was to isolate and identify yeasts associated to intestinal content of Veturius transversus (Passalidae, Coleoptera, Insecta, Arthropoda, Metazoa), able to metabolize sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolyzate (SBHH) with xylitol production. After this, one of the isolates was selected to have its cultivation in SBHH characterized. Sugarcane bagasse hydrolysis was evaluated about obtaining total reducing sugar and D-xylose. Then, the yeasts were isolated and identified using biochemical profile and the nucleotide sequences of ribosomal genes (ITS). Each isolated strain was evaluated for ethanol and xylitol production, and lastly, the strain named VT01 had its growing in SBHH characterized. The hydrolysis method employed leads to obtaining, on average, 60,59 g/L of total reducing sugar, of which 71,13% is D-xylose. A total of 20 colonies were isolated, being 11 distinct biochemical profiles distributed at 3 clades. Except VT12 and VT13 strains, all isolates are able to producing xylitol, with high yield (average of 45,37%) observed to Geotrichum sp. (VT01). Futhermore, Geotrichum sp. (VT01) was able to consume the microbial inhibitors acetic acid (78,88 %), hydroxymethyl-furfural (83,47%) and furfural (98,78%). These results allow to conclude that: i) the isolated strains exhibit phenotypic variation, occurring differents biochemical profiles for the same species; ii) Geotrichum sp. (VT01) is the most promising isolate for xylitol production, showing high tolerance against microbial inhibitors; iii) furfural consumption by Geotrichum sp. (VT01) is performed in co-metabolism with glucose, being not used as carbon source for cell growth. / A associação entre micro-organismos e metazoários foi decisiva para o sucesso evolutivo destes últimos, sobretudo no que se refere a capacidade de digerir e assimilar substratos poliméricos complexos. Admitindo que: i) insetos xilófagos apresentam alta dependência de sua microbiota intestinal; ii) o conteúdo intestinal destes insetos é abundante em espécies ou linhagens ainda não descritas; iii) o conhecimento desta microbiota poderá fornecer ferramentas para obtenção de combustíveis e outros produtos com valor agregado a partir da biomassa lignocelulósica; o objetivo deste trabalho foi isolar e identificar leveduras, associadas ao conteúdo intestinal do besouro Veturius transversus (Passalidae, Coleoptera, Insecta, Artrhopoda, Metazoa), hábeis em metabolizar hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar (HACA), investigando a seguir a capacidade destas em produzir xilitol neste substrato. Por fim, um dos isolados foi selecionado para caracterização do seu crescimento quando cultivado em HACA. Inicialmente, o processo de hidrólise do bagaço foi analisado quanto à obtenção de açúcar redutor total e D-xilose. A seguir, as leveduras foram isoladas e identificadas segundo o perfil bioquímico e sequências de nucleotídeos de genes ribossomais (ITS). Todos os isolados foram submetidos a teste de produção de etanol e xilitol e, por fim, o isolado VT01 teve seu crescimento em HACA caracterizado. O protocolo de hidrólise de bagaço empregado conduziu, em média, a obtenção de 60,59 g/L de açúcar redutor total, sendo a maior parte deste (71,13%) D-xilose. Um total de 20 colônias de leveduras foram isoladas, distribuídas em 11 perfis bioquímicos e três clados distintos. Exceto os isolados VT12 e VT13 (Geotrichum sp.), todos foram hábeis em produzir xilitol. O cultivo de Geotrichum sp. (isolado VT01) indicou a habilidade deste em produzir xilitol com rendimento médio de 45,37%, sendo ainda hábil em consumir inibidores do crescimento microbiano gerados durante o processo de hidrólise, a saber, hidroximetil-furfural (83,47%), ácido acético (78,88%) e, principalmente, furfural (98,78%). Face aos resultados, se conclui que: i) os isolados apresentam variedade fisiológica, havendo indivíduos da mesma espécie com perfis bioquímicos divergentes; ii) Geotrichum sp. (VT01) é o isolado com maior potencial para produção de xilitol, apresentando maior tolerância aos inibidores do crescimento microbiano; iii) o consumo de furfural por Geotrichum sp. (VT01) ocorre em co-metabolismo com glicose, sendo que este inibidor não é utilizado como fonte de carbono para produção de biomassa.

Discernir as relações evolutivas entre os grandes grupos animais tem representado um formidável desafio para a Ciência. Os filos animais possuem arquiteturas corporais bastante distintas e por isso difíceis de serem comparadas. Ao mesmo tempo, seu registro fóssil converge aproximadamente para um mesmo intervalo na escala geológica, dificultando uma reconstrução filogenética com caracteres morfológicos. A disponibilidade de dados moleculares sobre os organismos abriu, contudo, novas possibilidades na filogenia animal. Esta dissertação buscou explorar essas possibilidades inferindo uma filogenia com métodos de distância e máxima verossimilhança, a partir de todos os genomas mitocondriais, completamente seqüenciados até o momento. No entanto, apenas alguns grandes agrupamentos como Diploblastica, Bilateria, Deuterostomia e Protostomia foram recuperados com forte suporte estatístico, além de pequenos agrupamentos de animais de mesma ordem ou família, indicando que os efeitos da rápida radiação no Cambriano se estenderam também ao registro molecular. Os resultados também indicam a necessidade de buscar modelos de evolução mais aderentes a este cenário. Deuterostomia, por exemplo, só foi recuperado monofileticamente assumindo-se a distribuição gama para variabilidade entre-sítios, ao custo, entretanto, da perda de definição nos ramos menores. Nematóides e Platelmintos, por sua vez, revelam um possível viés no skew (desvio) do conteúdo GC e AT de seus genes mitocondriais, que não é adequadamente mapeado por modelos de substituição reversíveis. Os indícios são de que a resolução da filogenia animal depende ainda de uma melhor compreensão da evolução molecular em escala genômica. / Inferring the evolutive relations between the animal phyla has been a formidable challenge to Science. The animal phyla represent quite distinct baupläne (body architectures) and are, therefore, difficult to compare. At the same time, their fossil record converges mostly to the same period on the geological scale. The recent availability of molecular data has, however, inaugurated a new front in animal phylogeny. The present work explores this opportunity by inferring a phylogeny with distance and maximum likelihood methods, employing all animal mitochondrial genomes ever sequenced. The results present only a few bigger groups with strong statistical support, like Diploblastica, Bilasteria, Protostomia and Deutorostomia, and many smaller groups of animals belonging to the same order or family. These results seems to confirm that the phyla radiated in such a short time interval that the phylogenetic signal did not hold out to produce a satisfactory resolution of the animal tree to date. Some limits may have yet to be tested, through models of evolution more fit to this scenario. For example was only recovered with the use of gamma distances for site-to-site substitution rate variability, at the expense of compressing the smaller branches throughout the tree. Nematodes and Platyhelminthes reveal a bias in GC and AT skew that cannot be adequately mapped by any reversible substitution pattern. Nevertheless, even if corrections are found for these issues, it is well possible that the hope of a better resolution in the animal tree will lie further on, by a better understanding of the evolutive process in a genomic scale.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-29T19:50:46Z No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-29T19:51:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-29T19:51:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-25 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work evaluated the impact of parasitism on hematological and biochemical parameters in the rearing of tambaqui (Colossoma macropomum) and tissue damage caused by Acanthocephala infection Neoechinorhynchus buttnerae. To reach these objectives a total of 42 tambaqui specimens were collected in commercial fish culture. Of these, 32 fish were used to identify the metazoan parasites and characterization of the hematological and biochemical profile; While 10 specimens (5 parasitized and 5 non-parasitized) were used for the application of stereological techniques in the morphometric investigation of the changes caused by the presence of acanthocephals (N. buttnerae) in the intestine of tambaqui (Colossoma macropomum). Of the analyzed fish, 100% were parasitized, being 100% by Monogenea helminths and acantocephalans, 59.38% by copepod crustaceans and 53.13% by branchiura. The highest mean intensity was of Acanthocephala, followed by monogenetic, copepods and branchiura. The species of helminths identified were: Anacanthorus spathulatus, Mymarothecium boegeri and Notozothecium janauachensis (Monogenea) and Neoechinorhynchus buttnerae (Acanthocephala). There was a significant positive correlation between fish weight and hematocrit (Ht), hemoglobin (Hb), mean corpuscular volume (MCV), mean corpuscular hemoglobin (HCM), as well as between total length and MCV, HCM. For the condition factor, as well as Ht and Hb a negative correlation with Copepoda parasites was observed. There was a significant negative correlation between Acanthocephala and the parameters Ht, Hb, thrombocytes and glucose, as well as between Monogenea and glucose, indicating that the hemogram could be influenced by endogenous factors such as length and body weight of the fish, as well as by parasitism, affecting the health status of tambaquis. Regarding the evaluation of the tissue damage, using a stereological tool, the portions of the intestine were classified into 7 regions, according to how the loops are naturally loosened in the coelomic cavity. As regards the mean volume of the intestinal layers (mucosa, submucosa, muscular and serous), the increase in mucosa volume was statistically significant in regions 3, 4 and 5. In these regions, the average parasitic load was approximately 34 parasites / region. In the evaluation of the intestinal layers of tambaqui, the mucosa layer was the most affected by the presence of acanthocephala, and a significant difference could be observed between all regions analyzed in the comparison of parasitized and non-parasitized groups, while the submucosa presented significant leukocytes infiltrate in regions 2, 3 and 4 in the parasitized fish. The muscular showed leukocytes infiltrate in regions 2, 3 and 5 of the parasitized group. There was relevant muscular edema only in regions 2 and 5 of the parasitized group. It should be noted that the surface area of the mucosa was not altered in the parasitized fish, suggesting that the absorption at the villi level was not altered. Therefore, the tambaquis evaluated presented moderate infestation by metazoan parasites, capable of weakening the hosts as observed through hematological and biochemical alterations; it is further added that the intestinal mucosa layer of tambaqui was affected by the presence of N. buttnerae, and that despite the damage observed the surface area of the mucosa, the main site of nutrient absorption, was preserved. / O presente trabalho avaliou o impacto do parasitismo sobre os parâmetros hematológicos e bioquímicos na criação de tambaqui (Colossoma macropomum) e os danos teciduais provocados pela infecção por acantocéfalo Neoechinorhynchus buttnerae. Para alcançar esses objetivos um total de 42 exemplares de tambaqui foram coletados em piscicultura comercial. Destes, 32 peixes foram utilizados para identificação dos parasitos metazoários e caracterização do perfil hematológico e bioquímico; enquanto 10 exemplares (5 parasitados e 5 não parasitados) foram utilizados para aplicação de técnicas estereológicas na investigação morfométrica das alterações provocadas pela presença de acantocéfalos (N. buttnerae) no intestino de tambaqui (Colossoma macropomum). Dos peixes analisados, 100% estavam parasitados, sendo 100% por helmintos Monogenea e acantocéfalos, 59,38% por crustáceos copépodos e 53,13% por branquiúros. A maior intensidade média foi de acantocéfalos, seguida por monogenéticos, copépodos e branquiúros. As espécies de helmintos identificadas foram: Anacanthotus spathulatus, Mymarothecium boegeri e Notozothecium janauachensis (Monogenea) e Neoechinorhynchus buttnerae (Acanthocephala). Foi observada correlação positiva significativa entre peso dos peixes e os valores de hematócrito (Ht), hemoglobina (Hb), volume corpuscular médio (VCM), hemoglobina corpuscular média (HCM), bem como entre comprimento total e VCM, HCM. O fator de condição, Ht e Hb foram negativamente correlacionados com parasitos Copepoda. Houve correlação negativa significativa entre Acantocephala e os parâmetros Ht, Hb, trombócitos e glicose, bem como entre Monogenea e glicose, indicando que o hemograma pode ser influenciado por fatores endógenos como o comprimento e o peso corporal dos peixes, assim como pelo parasitismo, afetando a saúde de tambaquis. Já com relação à avaliação do dano tecidual, com emprego de ferramenta estereológica, as porções do intestino foram classificadas em 7 regiões, de acordo como as alças estão naturalmente enoveladas na cavidade celomática. No que se refere ao volume médio das camadas intestinais (mucosa, submucosa, muscular e serosa), o aumento no volume da mucosa foi estatisticamente significativo nas regiões 3, 4 e 5. Nessas regiões, a carga parasitária média foi de aproximadamente 34 parasitos/região. Na avaliação dos danos nas camadas intestinais do tambaqui, a camada mucosa foi a mais afetada pela presença de acantocéfalos, podendo ser verificada diferença significativa entre todas as regiões analisadas na comparação dos grupos parasitados e não parasitados, enquanto a submucosa apresentou infiltração leucocitária significativa nas regiões 2, 3 e 4 nos peixes parasitados. A muscular apresentou infiltrado leucocitário nas regiões 2, 3 e 5 do grupo parasitado. Houve edema muscular relevante apenas nas regiões 2 e 5 do grupo parasitado. Destaca-se ainda que a área superficial da mucosa não foi alterada nos peixes parasitados, o que sugere que a absorção no nível dos vilos não foi alterada. Portanto, os juvenis de tambaqui avaliados apresentaram infestação moderada por parasitos metazoários, capazes de debilitar os hospedeiros como observado através das alterações hematológicas e bioquímicas; acrescenta-se ainda que a camada mucosa intestinal de tambaqui foi afetada pela presença de N. buttnerae, e que apesar dos danos observados a área superficial da mucosa, principal sítio de absorção de nutrientes, foi preservada.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marcelo Garcia Jun-2007.pdf: 1765034 bytes, checksum: ccb95f7d696b4361f3d25db96fd2d70a (MD5) Previous issue date: 2007-06-01 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / Inferring the evolutive relations between the animal phyla has been a formidable challenge to Science. The animal phyla represent quite distinct baupläne (body architectures) and are, therefore, difficult to compare. At the same time, their fossil record converges mostly to the same period on the geological scale. The recent availability of molecular data has, however, inaugurated a new front in animal phylogeny. The present work explores this opportunity by inferring a phylogeny with distance and maximum likelihood methods, employing all animal mitochondrial genomes ever sequenced. The results present only a few bigger groups with strong statistical support, like Diploblastica, Bilasteria, Protostomia and Deutorostomia, and many smaller groups of animals belonging to the same order or family. These results seems to confirm that the phyla radiated in such a short time interval that the phylogenetic signal did not hold out to produce a satisfactory resolution of the animal tree to date. Some limits may have yet to be tested, through models of evolution more fit to this scenario. For example was only recovered with the use of gamma distances for site-to-site substitution rate variability, at the expense of compressing the smaller branches throughout the tree. Nematodes and Platyhelminthes reveal a bias in GC and AT skew that cannot be adequately mapped by any reversible substitution pattern. Nevertheless, even if corrections are found for these issues, it is well possible that the hope of a better resolution in the animal tree will lie further on, by a better understanding of the evolutive process in a genomic scale. / Discernir as relações evolutivas entre os grandes grupos animais tem representado um formidável desafio para a Ciência. Os filos animais possuem arquiteturas corporais bastante distintas e por isso difíceis de serem comparadas. Ao mesmo tempo, seu registro fóssil converge aproximadamente para um mesmo intervalo na escala geológica, dificultando uma reconstrução filogenética com caracteres morfológicos. A disponibilidade de dados moleculares sobre os organismos abriu, contudo, novas possibilidades na filogenia animal. Esta dissertação buscou explorar essas possibilidades inferindo uma filogenia com métodos de distância e máxima verossimilhança, a partir de todos os genomas mitocondriais, completamente seqüenciados até o momento. No entanto, apenas alguns grandes agrupamentos como Diploblastica, Bilateria, Deuterostomia e Protostomia foram recuperados com forte suporte estatístico, além de pequenos agrupamentos de animais de mesma ordem ou família, indicando que os efeitos da rápida radiação no Cambriano se estenderam também ao registro molecular. Os resultados também indicam a necessidade de buscar modelos de evolução mais aderentes a este cenário. Deuterostomia, por exemplo, só foi recuperado monofileticamente assumindo-se a distribuição gama para variabilidade entre-sítios, ao custo, entretanto, da perda de definição nos ramos menores. Nematóides e Platelmintos, por sua vez, revelam um possível viés no skew (desvio) do conteúdo GC e AT de seus genes mitocondriais, que não é adequadamente mapeado por modelos de substituição reversíveis. Os indícios são de que a resolução da filogenia animal depende ainda de uma melhor compreensão da evolução molecular em escala genômica.

Exon shuffling foi primeiramente proposto por Walter Gilbert em 1978 como um mecanismo em que exons de diferentes genes podem ser combinados, levando à formação de novos genes. O mecanismo de exon shuffling é favorecido por recombinações intrônicas e está correlacionado com a simetria de exons. Evidências deste mecanismo provém de análises de combinações de fases de introns, correlações entre bordas de exons e de domínios protéicos e da recorrência de domínios em diversas proteínas. Dessa forma, a evolução de proteínas formadas por exon shuffling pode ser inferida considerando a organização exon-intron dos genes, o padrão de combinações de fases de introns e a organização de domínios nas proteínas. Neste sentido, regiões protéicas que possivelmente foram originadas por eventos de exon shuffling foram identificadas através de análises em larga escala em diferentes espécies eucarióticas. A estratégia foi baseada no alinhamento entre todas as proteínas anotadas de uma determinada espécie e a verificação da presença de introns e suas respectivas fases em torno das regiões alinhadas. Nós verificamos que eventos de exon shuffling em eucariotos antigos, de origem anterior aos Metazoa, são predominantemente simétricos 0-0, enquanto nos metazoários a predominância é de unidades simétricas 1-1. Esses dados confirmam idéias anteriores de que a transição para a multicelularidade animal foi marcada pelo embaralhamento extensivo de exons e domínios 1-1. O metazoário basal Trichoplax adhaerens pode ser considerado um representante desta transição, evidenciada pelas freqüências balanceadas de regiões simétricas 0-0 e 1-1. O sinal de flanqueamento por introns em torno das bordas de domínios protéicos confirmou os resultados obtidos através dos alinhamentos, com a prevalência de domínios 0-0 em não metazoários e 1-1 em metazaoários. Um agrupamento hierárquico de domínios flanqueados por introns foi construído, permitindo identificar domínios ou grupos de domínios com evidência de expansões em períodos específicos, como nos vertebrados. Por fim, os genes envolvidos em eventos de exon shuffling foram analisados quanto ao enriquecimento em termos do Gene Ontology. Os resultados indicaram que este mecanismo contribuiu significativamente para a formação de genes relacionados com uma grande diversidade de termos, alguns dos quais envolvidos diretamente com características de metazoários e vertebrados, tais como matriz extracelular, adesão, coagulação sangüínea, processos do sistema imune e sistema nervoso / Exon shuffling was first proposed by Walter Gilbert in 1979 as a mechanism in which exons from different genes could be combined to lead the creation of new genes. The mechanism of exon shuffling is favored by intronic recombinations and it is correlated with symmetry of exons. Evidence of this mechanism come from analyses of intron phase combinations, correlations between the borders of exons and domains and domain recurrence in several proteins. Taking this into account, the evolution of proteins formed by exon shuffling can be inferred regarding the exonintron organization of the genes, the pattern of intron phase combinations and the protein domain organization. In this sense, protein regions that were probably arose by exon shuffling events were identified through a large scale analysis in several eukaryotic species. The strategy was based on alignments between all annotated proteins from a given species. Then, the aligned regions were verified in respect with intron phase combinations surrounding them. We have found that exon shuffling events in early eukaryotes are preferentially symmetric of phase 0, while in metazoans, the preference is for 1-1 symmetric units. These data confirms previous ideas that the transition to animal multicellularity was marked by extensive 1-1 exon shuffling. The basal metazoan Trichoplax adhaerens is a representative of this transition, evidenced by the balanced frequencies of 0-0 and 1-1 symmetric regions. The signal of intron flanking around the borders of protein domains corroborated previous analyses, showing that non metazoans have higher frequencies of 0-0 domains and metazoans have higher frequencies of 1-1 domains. A hierarchical clustering of domains flanked by introns was built, allowing us to identify domains or groups of domains with evidence of expansions during specific periods, such as in vertebrates. Finally, genes involved in exon shuffling events were analyzed regarding the Gene Ontology enriched terms. The results indicated that this mechanism significantly contributed to the creation of genes related with a large diversity of terms, some of them are directly involved with features of metazoans and vertebrates, such as extracellular matrix, cell adhesion, blood coagulation and immune and nervous system processes

Exon shuffling foi primeiramente proposto por Walter Gilbert em 1978 como um mecanismo em que exons de diferentes genes podem ser combinados, levando à formação de novos genes. O mecanismo de exon shuffling é favorecido por recombinações intrônicas e está correlacionado com a simetria de exons. Evidências deste mecanismo provém de análises de combinações de fases de introns, correlações entre bordas de exons e de domínios protéicos e da recorrência de domínios em diversas proteínas. Dessa forma, a evolução de proteínas formadas por exon shuffling pode ser inferida considerando a organização exon-intron dos genes, o padrão de combinações de fases de introns e a organização de domínios nas proteínas. Neste sentido, regiões protéicas que possivelmente foram originadas por eventos de exon shuffling foram identificadas através de análises em larga escala em diferentes espécies eucarióticas. A estratégia foi baseada no alinhamento entre todas as proteínas anotadas de uma determinada espécie e a verificação da presença de introns e suas respectivas fases em torno das regiões alinhadas. Nós verificamos que eventos de exon shuffling em eucariotos antigos, de origem anterior aos Metazoa, são predominantemente simétricos 0-0, enquanto nos metazoários a predominância é de unidades simétricas 1-1. Esses dados confirmam idéias anteriores de que a transição para a multicelularidade animal foi marcada pelo embaralhamento extensivo de exons e domínios 1-1. O metazoário basal Trichoplax adhaerens pode ser considerado um representante desta transição, evidenciada pelas freqüências balanceadas de regiões simétricas 0-0 e 1-1. O sinal de flanqueamento por introns em torno das bordas de domínios protéicos confirmou os resultados obtidos através dos alinhamentos, com a prevalência de domínios 0-0 em não metazoários e 1-1 em metazaoários. Um agrupamento hierárquico de domínios flanqueados por introns foi construído, permitindo identificar domínios ou grupos de domínios com evidência de expansões em períodos específicos, como nos vertebrados. Por fim, os genes envolvidos em eventos de exon shuffling foram analisados quanto ao enriquecimento em termos do Gene Ontology. Os resultados indicaram que este mecanismo contribuiu significativamente para a formação de genes relacionados com uma grande diversidade de termos, alguns dos quais envolvidos diretamente com características de metazoários e vertebrados, tais como matriz extracelular, adesão, coagulação sangüínea, processos do sistema imune e sistema nervoso / Exon shuffling was first proposed by Walter Gilbert in 1979 as a mechanism in which exons from different genes could be combined to lead the creation of new genes. The mechanism of exon shuffling is favored by intronic recombinations and it is correlated with symmetry of exons. Evidence of this mechanism come from analyses of intron phase combinations, correlations between the borders of exons and domains and domain recurrence in several proteins. Taking this into account, the evolution of proteins formed by exon shuffling can be inferred regarding the exonintron organization of the genes, the pattern of intron phase combinations and the protein domain organization. In this sense, protein regions that were probably arose by exon shuffling events were identified through a large scale analysis in several eukaryotic species. The strategy was based on alignments between all annotated proteins from a given species. Then, the aligned regions were verified in respect with intron phase combinations surrounding them. We have found that exon shuffling events in early eukaryotes are preferentially symmetric of phase 0, while in metazoans, the preference is for 1-1 symmetric units. These data confirms previous ideas that the transition to animal multicellularity was marked by extensive 1-1 exon shuffling. The basal metazoan Trichoplax adhaerens is a representative of this transition, evidenced by the balanced frequencies of 0-0 and 1-1 symmetric regions. The signal of intron flanking around the borders of protein domains corroborated previous analyses, showing that non metazoans have higher frequencies of 0-0 domains and metazoans have higher frequencies of 1-1 domains. A hierarchical clustering of domains flanked by introns was built, allowing us to identify domains or groups of domains with evidence of expansions during specific periods, such as in vertebrates. Finally, genes involved in exon shuffling events were analyzed regarding the Gene Ontology enriched terms. The results indicated that this mechanism significantly contributed to the creation of genes related with a large diversity of terms, some of them are directly involved with features of metazoans and vertebrates, such as extracellular matrix, cell adhesion, blood coagulation and immune and nervous system processes

Orientador: Luciano Alves dos Anjos / Resumo: A região Neotropical é reconhecida pela alta diversidade de peixes dulcícolas, com aproximadamente 6.025 espécies. Deste total, 66% estão distribuídos nos rios brasileiros refletindo a grande diversidade dos ecossistemas aquáticos disponíveis. Os sistemas de planície de inundação são ecossistemas que contribuiu para essa megadiversidade devido à complexidade ambiental. A Reserva Particular do Patrimônio Natural (RPPN) Foz do rio Aguapeí é um desses ricos e complexos ecossistemas aquáticos. É influenciado por pulsos de inundação que alteram os ambientes, moldando a composição e a estrutura das comunidades dos parasitos de peixes desta localidade. Dentre os peixes da região, os Siluriformes Auchenipterus osteomystax e Parauchenipterus galeatus apresentam similaridades biológicas e ecológicas. Neste trabalho as suas faunas parasitárias foram inventariadas e utilizadas para testar os efeitos das estações seca e chuvosa sobre a composição e estrutura dessas comunidades. Uma nova espécie de monogenea foi encontrada e descrita. O presente estudo compara os efeitos dessas estações sobre os níveis de parasitismo desses hospedeiros. Estudos prévios corroboram a importância da dinâmica espacial e temporal do pulso de inundação nesses ecossistemas para a manutenção da diversidade. Por fim, as ações antrópicas impostas pelas usinas hidrelétricas da região podem afetar diretamente as condições biológicas e recrutamento dos peixes, influenciando a interação parasito-hospedeiro. / Abstract: The Neotropical region is recognized by high diversity of freshwater fish, with approximately 6,025 species. Of that total, 66% are distributed in the Brazilian rivers reflecting the high diversity of aquatic ecosystems available. The river-floodplains systems are ecosystems that contributed to this megadiversity due to environmental complexity. The Reserva de Particular Patrimônio Nacional (RPPN) from the Mouth of Aguapeí River is one of these rich and complexity aquatic ecosystems. It is influenced by floods that change the environments, shaping the composition and structure of fish parasites of this location. Among the fishes of this region, the Siluriformes Auchenipterus osteomystax and Parauchenipterus galeatus exhibit biological and ecological similarities. Its parasite fauna have been listed and used to test the dry and rainy season effects on the composition and structure of these communities. The present study compares the effects of these seasons on levels of parasitism of these hosts. The previous studies corroborate the relevance of spatial and temporal dynamics of the flood pulse in these ecosystems to maintenance of diversity. Finally, the anthropic actions imposed by regional hydroelectric power could direct affect the biological condition and fish recruitment, influencing the host-parasite interaction. / Mestre

Os modelos de evolução de vias metabólicas estão baseados em técnicas moleculares e bioinformática e nem sempre levam em consideração o contextos fisiológico e ecológico do organismo. Assim, tomando como plataforma o metabolismo de nitrogênio, procurou-se estabelecer uma hipótese evolutiva para o uso de α-aminoácidos por metazoários como fonte de nitrogênio. O objetivo é traçar essa história evolutiva, contextualizando fisiológica e ecologicamente as alterações que ocorreram no perfil de utilização desses compostos. Para traçar essa história evolutiva, recorreu-se a dados disponíveis na literatura partindo-se dos elementos moleculares/metabólicos que compõem o ciclo do nitrogênio e em qual contexto geológico e evolutivo se deu tal história. Os dados obtidos, reorganizados e reestruturados nesse novo contexto, permitiram conclusões originais no presente trabalho, a saber: (1) a capacidade de fixação de nitrogênio atmosférico foi um fator de seleção natural positiva na transição da atmosfera redutora para oxidante; (2) os organismos fixadores de nitrogênio são bem mais disseminados do que o admitido classicamente; (3) o produto final da fixação biológica de nitrogênio in vivo são α- aminoácidos, e foram um fator de pressão seletiva para os organismos incapazes de fixar nitrogênio; (4) os metazoários evoluíram posteriormente a esse cenário e seu aparato metabólico está mais adaptado para o aproveitamento líquido do nitrogênio obtido apenas na forma de α-aminoácidos. / Metabolic pathway evolution models are molecular and computational based, and do not take account the physiological and ecological contexts in which organisms are inserted. Thus using the nitrogen metabolism as a platform, an evolutionary hypothesis on the α-amino acids utilization by metazoans was proposed. The objective of the present work is to trace an evolutionary history of the nitrogen usage by metazoans taking account the profile changes on a physiological and ecological basis. In order to trace this evolutionary history, a scrutiny were performed in the specialized literature aiming at data about the molecular and metabolic elements which perform the nitrogen cycle and in which geologic and evolutive context has passed such history. The reorganization of obtained data in a new context allowed original conclusions in the present work as follows: (1) the capability of fixing the atmospheric nitrogen was a positive selection factor in the atmospheric condition transition from reductive to oxidant; (2) nitrogen fixing organisms are far most wide spread than classically admitted; (3) α-amino acids are the biological nitrogen fixation end product in vivo, and are a selective factor for non-fixing organisms; (4) metazoans evolved afterwards in these scenario and their metabolic apparatus is adapted to the nitrogen net utilization obtained in the α-amino acid form.

Os modelos de evolução de vias metabólicas estão baseados em técnicas moleculares e bioinformática e nem sempre levam em consideração o contextos fisiológico e ecológico do organismo. Assim, tomando como plataforma o metabolismo de nitrogênio, procurou-se estabelecer uma hipótese evolutiva para o uso de α-aminoácidos por metazoários como fonte de nitrogênio. O objetivo é traçar essa história evolutiva, contextualizando fisiológica e ecologicamente as alterações que ocorreram no perfil de utilização desses compostos. Para traçar essa história evolutiva, recorreu-se a dados disponíveis na literatura partindo-se dos elementos moleculares/metabólicos que compõem o ciclo do nitrogênio e em qual contexto geológico e evolutivo se deu tal história. Os dados obtidos, reorganizados e reestruturados nesse novo contexto, permitiram conclusões originais no presente trabalho, a saber: (1) a capacidade de fixação de nitrogênio atmosférico foi um fator de seleção natural positiva na transição da atmosfera redutora para oxidante; (2) os organismos fixadores de nitrogênio são bem mais disseminados do que o admitido classicamente; (3) o produto final da fixação biológica de nitrogênio in vivo são α- aminoácidos, e foram um fator de pressão seletiva para os organismos incapazes de fixar nitrogênio; (4) os metazoários evoluíram posteriormente a esse cenário e seu aparato metabólico está mais adaptado para o aproveitamento líquido do nitrogênio obtido apenas na forma de α-aminoácidos. / Metabolic pathway evolution models are molecular and computational based, and do not take account the physiological and ecological contexts in which organisms are inserted. Thus using the nitrogen metabolism as a platform, an evolutionary hypothesis on the α-amino acids utilization by metazoans was proposed. The objective of the present work is to trace an evolutionary history of the nitrogen usage by metazoans taking account the profile changes on a physiological and ecological basis. In order to trace this evolutionary history, a scrutiny were performed in the specialized literature aiming at data about the molecular and metabolic elements which perform the nitrogen cycle and in which geologic and evolutive context has passed such history. The reorganization of obtained data in a new context allowed original conclusions in the present work as follows: (1) the capability of fixing the atmospheric nitrogen was a positive selection factor in the atmospheric condition transition from reductive to oxidant; (2) nitrogen fixing organisms are far most wide spread than classically admitted; (3) α-amino acids are the biological nitrogen fixation end product in vivo, and are a selective factor for non-fixing organisms; (4) metazoans evolved afterwards in these scenario and their metabolic apparatus is adapted to the nitrogen net utilization obtained in the α-amino acid form.