O carcinoma renal de células claras é o tumor renal maligno mais frequentemente diagnosticado nos adultos. Uma série de defeitos genéticos tem sido observada no tecido tumoral renal e tais achados podem estar envolvidos na gênese ou progressão desses tumores. Alterações metabólicas e genéticas da mitocôndria são fatores que contribuem para muitas doenças humanas, incluindo o câncer. Objetivo: Estabelecer método para extração mitocondrial sem contaminação pelo DNA nuclear; verificar se existe contaminação por inserções nucleares de origem mitocondrial (NUMTs) no sequenciamento do genoma mitocondrial no carcinoma renal de células claras. Métodos: Para o estudo foram selecionados quatro pacientes portadores de carcinoma renal de células claras. Após a cirurgia obtivemos de cada paciente um fragmento de tumor e um fragmento de parênquima renal sem comprometimento neoplásico, as amostras de cada paciente foram extraídas de forma que ao final pudéssemos obter quatro amostras de DNA, sendo duas com isolamento da mitocôndria e duas sem o isolamento da mitocôndria. As amostras obtidas foram submetidas às seguintes análises genéticas: Sequenciamento completo do mtDNA; Reação em cadeia da polimerase para avaliação da contaminação do mtDNA obtido com isolamento da organela por DNA nuclear; avaliação do número de cópias do mtDNA (depleção) e patogenicidade das mutações. Resultados: Com os resultados obtidos neste estudo podemos afirmar que é possível a realização da extração do DNA mitocondrial sem a contaminação do genoma nuclear; e que o DNA mitocondrial extraído de maneira clássica do DNA total não apresentou contaminação por inserções nucleares de origem mitocondrial (NUMTs). / Clear cell renal carcinoma is the most frequently diagnosed malignant renal tumor in adults. A number of genetic defects have been observed in renal tumor tissue and such findings may be involved in the genesis or progression of these tumors. Metabolic and genetic changes in mitochondria are contributing factors to many human diseases, including cancer. Objective: To establish a method for mitochondrial extraction without nuclear DNA contamination; check for contamination by nuclear inserts of mitochondrial origin (NUMTs) in the sequencing of the mitochondrial genome in clear cell renal carcinoma. Methods: Four patients with clear cell renal carcinoma were selected for the study. After surgery, we obtained from each patient a tumor fragment and a renal parenchyma fragment without neoplastic involvement, the samples from each patient were extracted so that in the end we could obtain four DNA samples, two with mitochondrial isolation and two without the mitochondria isolation of mitochondria. The obtained samples were submitted to the following genetic analyzes: Complete sequencing of mtDNA; Polymerase chain reaction to evaluate the contamination of mtDNA obtained with organelle isolation by nuclear DNA; evaluation of mtDNA copy number (depletion) and pathogenicity of mutations. Results: With the results obtained in this study we can affirm that it is possible to perform mitochondrial DNA extraction without contamination of the nuclear genome; and that the mitochondrial DNA extracted from the classical DNA of the total DNA was not contaminated by nuclear inserts of mitochondrial origin (NUMTs).

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-08-07T13:32:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoIntegridadeGenomica.pdf: 3262220 bytes, checksum: 24d59a5c29a5adba9fe98c186808c670 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-08-08T12:38:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoIntegridadeGenomica.pdf: 3262220 bytes, checksum: 24d59a5c29a5adba9fe98c186808c670 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T12:38:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoIntegridadeGenomica.pdf: 3262220 bytes, checksum: 24d59a5c29a5adba9fe98c186808c670 (MD5) Previous issue date: 2016-12-14 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O câncer se caracteriza pela a rápida proliferação de células anormais que crescem além dos seus limites habituais, podendo invadir partes adjacentes ou à distância. O câncer do SNC representa 2% de todas as neoplasias no mundo, sendo ligeiramente mais alta em homens que em mulheres. As mitocôndrias, responsáveis pela produção da maior parte do ATP celular através da oxidação fosforilativa (OXPHOS), pode também atuar através da glicólise com a mesma finalidade, não necessitando exclusivamente de oxigênio. Esta opção é característica das células cancerosas, conhecida como efeito Warburg. Uma hipótese para explicar essa alteração metabólica pode estar relacionada aos defeitos no DNA mitocondrial (mtDNA) causados pela OXPHOS, onde essas mutações podem induzir as células cancerosas à glicólise. Foram analisadas oito regiões do mtDNA (D-LOOP, ND1, ND3, CO I, CO II, CO III, ATPase 6 e ATPase 8) em tecidos neoplásicos de pacientes acometidos por câncer de células da glia na população paraense, relacionando os dados obtidos com as características clínicas e patológicas dos pacientes. Dentre as alterações encontradas, as do complexo I parecer ser determinantes para a progressão dos tumores de alto grau, assim como, as alterações indel parecem comprometer estruturas importantes para a OXPHOS. As deleções 4977 pb, quando associadas a outras alterações no ND1/ND3 ou a heteroplasmias, sugerem mau prognostico, porém, parecem ter uma redução no risco quando as alterações nos ND1 e ND3 são simultâneas. / Cancer is characterized by fast abnormal cells proliferation which grow beyond their normal limits and may invade adjacent or distant tissue. Cancer CNS represents 2% of all cancers in the world, being slightly higher in men than in women. Mitochondria are responsible for producing most of the cellular ATP by oxidative phosphorylation (OXPHOS), may also act through glycolysis for same purpose, not requiring only oxygen. This option is a particular cancer cell property, also known as the Warburg effect. One hypothesis to explain this metabolic change may be related to mitochondrial DNA (mtDNA) defects caused by OXPHOS where these mutations can lead cancer cells to glycolysis. Eight mtDNA regions (D-LOOP, ND1, ND3, CO I, CO II CO III, ATPase 6 and ATPase 8) were analyzed in patients’ neoplastic tissues with glial cell cancer in Pará population, relating the data with the pathological and clinical characteristics of the patients. Among the changes found, the complex I seem to be decisive for the progression of high-grade tumors, as well as changes indel seem compromising important structures for OXPHOS. Deletions 4977 bp, when combined with other changes in ND1 / ND3 or heteroplasmias suggest poor prognosis, however, seem to have a reduced risk when changes in ND1 and ND3 are simultaneous.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A obesidade, doença resultante do acúmulo excessivo de gordura corporal, é importante fator de risco para diabetes mellitus tipo 2, dislipidemias e doenças cardiovasculares, doenças de alta prevalência em todo o mundo. O processo de transição nutricional decorrente da globalização contribuiu para o crescente número de indivíduos com obesidade, principalmente pela modificação nos hábitos alimentares da população, com ampla inclusão de produtos industrializados ricos em gordura saturada, sal e açúcar, denominada dieta ocidental. Os mecanismos pelos quais a obesidade induzida por dieta leva ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares ainda não estão completamente esclarecidos na literatura, porém sabe-se que a obesidade leva ao comprometimento da função cardíaca e do metabolismo energético, aumentando a morbidade e mortalidade. Em grande parte dos estudos relacionados à obesidade, o metabolismo energético celular comprometido associa-se à disfunção mitocondrial. Neste contexto, torna-se importante avaliar a função mitocondrial na obesidade, visto que as mitocôndrias são organelas com funções-chave no metabolismo energético. No presente estudo, avaliamos inicialmente o efeito obesogênico da dieta ocidental em camundongos Swiss por 16 semanas a partir do desmame. Para tal, analisamos a ingestão alimentar, evolução da massa corporal, Índice de Lee, peso das gorduras epididimal e retroperitoneal, peso e morfologia do fígado, relação entre o peso do fígado/massa corporal, peso do ventrículo esquerdo (VE)/massa corporal, glicemia de jejum e teste intraperitoneal de tolerância à glicose. Avaliamos também o consumo de oxigênio das fibras cardíacas através da respirometria de alta resolução. Além disso, o conteúdo das proteínas envolvidas no metabolismo energético: Carnitina Palmitoil Transferase 1 (CPT1), proteína desacopladora 2 (UCP2), Transportadores de glicose 1 e 4 (GLUT1 e GLUT4), proteína quinase ativada por AMP (AMPK), proteína quinase ativada por AMP fosforilada (pAMPK), receptor de insulina &#946; (IR&#946;) e substrato do receptor de insulina 1 (IRS-1) foi determinado por western blotting. Nossos resultados confirmaram o caráter obesogênico da dieta ocidental, visto que os camundongos submetidos a esta dieta (GO), apresentaram-se hiperfágicos (P<0,001) e obesos (72,031,82, P<0,001), com aumento progressivo no ganho de massa corporal. Além do aumento significativo dos parâmetros: Índice de Lee (362,902,44, P<0,001), gorduras epididimal e retroperitonial (3,310,15 e 1,610,11, P<0,001), relação entre o peso do fígado/massa corporal (0,060,003, P<0,001) e peso de ventrículo esquerdo (VE)/massa corporal (0,080,002, P<0,01), hiperglicemia de jejum (192,1014,75, P<0,01), intolerância à glicose (P<0,05, P<0,01) e deposição ectópica de gordura no fígado. A respirometria de alta resolução evidenciou disfunção mitocondrial cardíaca no grupo GO, com reduzida capacidade de oxidação de carboidratos e ácidos graxos (P<0,001) e aumento do desacoplamento entre a fosforilação oxidativa e a síntese de ATP (P<0,001). Os resultados de western blotting evidenciaram aumento nos conteúdos de CPT1 (1,160,08, P<0,05) e UCP2 (1,080,06, P<0,05) e redução no conteúdo de IRS-1 (0,600,08, P<0,05). Não houve diferença significativa nos conteúdos de GLUT1, GLUT4, AMPK, pAMPK, pAMPK/AMPK e IR&#946;. Em conclusão, o consumo da dieta ocidental resultou no desenvolvimento de obesidade com disfunção mitocondrial associada a alterações no metabolismo energético. / Obesity, a disease resulting from excessive accumulation of body fat is a risk factor for type 2 diabetes, dyslipidemia and cardiovascular diseases, which are of high prevalence worldwide. Nutritional transition, a process associated with globalization, has contributed to growing obesity, mainly by changing eating habits of the population, with broad inclusion of industrial products high in saturated fat, salt and sugar, the called Western diet. The mechanisms by which diet-induced obesity leads to cardiovascular disease are not completely understood, but it is known that obesity leads to impairment of cardiac function and energy metabolism, increasing morbidity and mortality. In most obesity studies, the related cellular energy metabolism is compromised associated with mitochondrial dysfunction. In this context, it becomes important to asses mitochondrial function in obesity, since mitochondria are organelles with key roles in energy metabolism. In the present study, we evaluated the effect of the Western diet in Swiss mice for 16 weeks from weaning. We analyzed the food intake, changes in body weight, Lee index, weight of epididymal and retroperitoneal fat, weight and morphology of the liver, the ratio of liver weight /body weight, weight of the left ventricle (LV)/body weight , fasting plasma glucose and intraperitoneal glucose tolerance test. We also evaluated the oxygen consumption of cardiac fibers by high-resolution respirometry. Furthermore, proteins content involved in energy metabolism: carnitine palmitoyl transferase 1 (CPT1), uncoupling protein 2 (UCP2), glucose transporters 1 and 4 (GLUT1 and GLUT4), AMP-activated protein kinase (AMPK), AMP-activated protein kinase phosphorylated (pAMPK), insulin receptor &#946; (IR&#946;) and insulin receptor substrate 1 (IRS-1) was determined by western blotting. Our results confirmed the obesogenic role of the Western diet. Thus, mice subjected to Western diet (WG), presented hyperphagia (P<0.001) and obesity (72.031.82, P<0.001), with a progressive increase in body mass gain. Also, the WG group compared to control had statistically significant increase of the all parameters studied: Lee index (362.902.44, P<0.001), epididymal and retroperitoneal fat (3.310.15 and 1.610.11, P<0.001), ratio of liver weight/body weight (0.060.003, P<0.001) and weight of the left ventricle (LV)/body weight (0.080.002, P<0.01), fasting hyperglycemia (192.1014.75, P<0.01), glucose intolerance (P<0.05, P<0.01) and ectopic fat deposition in liver. High-resolution respirometry showed cardiac mitochondrial dysfunction in the WG group, with reduced capacity of oxidation of carbohydrates and fatty acids and increased uncoupling between oxidative phosphorylation and ATP synthesis. Western blotting results revealed an increase in CPT1 (1.160.08, P<0.05) and UCP2 (1.080.06, P<0.05) content and reduction in IRS-1 content (0.600.08, P<0.05). There was no statistically significant difference in the GLUT1, GLUT4, AMPK, pAMPK, pAMPK/AMPK and IR&#946; content. In conclusion, the Western diet consumption resulted in the development of obesity with mitochondrial dysfunction associated to alterations in energy metabolism.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As porções uniparentais do genoma humano, representadas pelo cromossomo Y e pelo DNA mitocondrial (DNAmt), contêm informação genética relacionada às heranças patrilinear e matrilinear, respectivamente. Além da aplicabilidade em genética médica e forense, o DNAmt tem sido utilizado como um importante marcador molecular em estudos sobre evolução para traçar inferências filogenéticas e filogeográficas sobre as populações humanas. A análise de linhagens de DNAmt presentes em diferentes populações mundiais levou à identificação de haplogrupos reunindo diversos haplótipos específicos dos grandes grupos étnicos: africanos, europeus, asiáticos e nativos americanos. A população brasileira é conhecida como uma das mais heterogêneas do mundo, resultado do processo de colonização do país, abrangendo mais de cinco séculos de miscigenação entre povos de diferentes continentes. Este trabalho teve como objetivo estimar a partir da análise do DNA mitocondrial as proporções ancestrais africanas, européias e ameríndias na população do Rio de Janeiro. Para isso foram sequencidas as regiões hipervariáveis HVI e HVII do DNAmt de 109 indivíduos não relacionados geneticamente residentes no Rio de Janeiro. Os haplogrupos foram classificados de acordo com o conjunto de polimorfismos dos haplótipos individuais. Programas estatísticas foram utilizados para a determinação de parâmetros de diversidade genética e comparações populacionais. A diversidade haplotípica foi estimada em 0,9988. Nossos resultados demonstraram na população do Rio de Janeiro percentuais de cerca de 60%, 25% e 15% de ancestralidades maternas africana, ameríndia e européia, respectivamente. Através da análise de distâncias genéticas, evidenciou-se que a população do Rio de Janeiro está mais próxima das populações brasilerias dos estados de São Paulo e Alagoas. Como descrito nos registros históricos, algumas regiões do país tiveram processos de colonização muito específicos que se refletem nas proporções ancestrais maternas e paternas observadas. Em relação ao DNAmt, não se verificou diferença genética significativa entre as populações do Rio de Janeiro e a de Angola, uma população africana. Os resultados obtidos estão em estreita concordância com os registros históricos e outros estudos genéticos acerca da formação da população brasileira / The uniparental portions of the human genome, represented by the Y chromosome and mitochondrial DNA (mtDNA), contain genetic information related to patrilineal and matrilineal inheritance, respectively. Besides the application in medical genetics and forensic, the mtDNA has been used as an important molecular marker in studies of evolution to trace phylogenetic and phylogeographic inferences on human populations. The analysis of mtDNA lineages present in different populations worldwide led to the identification of haplogroups combining several specific haplotypes of the major ethnic groups: Africans, Europeans, Asians and Native Americans. The Brazilian population is known as one of the most heterogeneous in the world, a result of the colonization process of the country, covering more than five centuries of miscegenation between peoples of different continents. This study aimed to estimate from the analysis of mitochondrial DNA, the ancestral proportion of African, European and Amerindian in the Rio de Janeiro population. For that reason, the hypervariable regions HVI and HVII of mtDNA from 109 genetically unrelated individuals residing in Rio de Janeiro were sequenced. The haplogroups were classified according to the set of polymorphism of the individual haplotypes. Statistical programs were used for determination of parameters of genetic diversity and population comparisons. The haplotype diversity was estimated to be 0.9988. Our results showed in the population of Rio de Janeiro percentage of about 60%, 25% and 15% of maternal African ancestry, Amerindian and European, respectively. Through the analysis of genetic distances, it was showed that the population of Rio de Janeiro is closer to Brazilian populations of the states of Sao Paulo and Alagoas. As described in historical records, some regions had very specific processes of colonization that are reflected in the maternal and paternal ancestors proportions observed. Regarding mtDNA, there was no significant genetic difference between the populations of Rio de Janeiro and Angola, an African population. The current results are in close agreement with the historical records and other genetic studies on the formation of the Brazilian population

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A obesidade, doença resultante do acúmulo excessivo de gordura corporal, é importante fator de risco para diabetes mellitus tipo 2, dislipidemias e doenças cardiovasculares, doenças de alta prevalência em todo o mundo. O processo de transição nutricional decorrente da globalização contribuiu para o crescente número de indivíduos com obesidade, principalmente pela modificação nos hábitos alimentares da população, com ampla inclusão de produtos industrializados ricos em gordura saturada, sal e açúcar, denominada dieta ocidental. Os mecanismos pelos quais a obesidade induzida por dieta leva ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares ainda não estão completamente esclarecidos na literatura, porém sabe-se que a obesidade leva ao comprometimento da função cardíaca e do metabolismo energético, aumentando a morbidade e mortalidade. Em grande parte dos estudos relacionados à obesidade, o metabolismo energético celular comprometido associa-se à disfunção mitocondrial. Neste contexto, torna-se importante avaliar a função mitocondrial na obesidade, visto que as mitocôndrias são organelas com funções-chave no metabolismo energético. No presente estudo, avaliamos inicialmente o efeito obesogênico da dieta ocidental em camundongos Swiss por 16 semanas a partir do desmame. Para tal, analisamos a ingestão alimentar, evolução da massa corporal, Índice de Lee, peso das gorduras epididimal e retroperitoneal, peso e morfologia do fígado, relação entre o peso do fígado/massa corporal, peso do ventrículo esquerdo (VE)/massa corporal, glicemia de jejum e teste intraperitoneal de tolerância à glicose. Avaliamos também o consumo de oxigênio das fibras cardíacas através da respirometria de alta resolução. Além disso, o conteúdo das proteínas envolvidas no metabolismo energético: Carnitina Palmitoil Transferase 1 (CPT1), proteína desacopladora 2 (UCP2), Transportadores de glicose 1 e 4 (GLUT1 e GLUT4), proteína quinase ativada por AMP (AMPK), proteína quinase ativada por AMP fosforilada (pAMPK), receptor de insulina &#946; (IR&#946;) e substrato do receptor de insulina 1 (IRS-1) foi determinado por western blotting. Nossos resultados confirmaram o caráter obesogênico da dieta ocidental, visto que os camundongos submetidos a esta dieta (GO), apresentaram-se hiperfágicos (P<0,001) e obesos (72,031,82, P<0,001), com aumento progressivo no ganho de massa corporal. Além do aumento significativo dos parâmetros: Índice de Lee (362,902,44, P<0,001), gorduras epididimal e retroperitonial (3,310,15 e 1,610,11, P<0,001), relação entre o peso do fígado/massa corporal (0,060,003, P<0,001) e peso de ventrículo esquerdo (VE)/massa corporal (0,080,002, P<0,01), hiperglicemia de jejum (192,1014,75, P<0,01), intolerância à glicose (P<0,05, P<0,01) e deposição ectópica de gordura no fígado. A respirometria de alta resolução evidenciou disfunção mitocondrial cardíaca no grupo GO, com reduzida capacidade de oxidação de carboidratos e ácidos graxos (P<0,001) e aumento do desacoplamento entre a fosforilação oxidativa e a síntese de ATP (P<0,001). Os resultados de western blotting evidenciaram aumento nos conteúdos de CPT1 (1,160,08, P<0,05) e UCP2 (1,080,06, P<0,05) e redução no conteúdo de IRS-1 (0,600,08, P<0,05). Não houve diferença significativa nos conteúdos de GLUT1, GLUT4, AMPK, pAMPK, pAMPK/AMPK e IR&#946;. Em conclusão, o consumo da dieta ocidental resultou no desenvolvimento de obesidade com disfunção mitocondrial associada a alterações no metabolismo energético. / Obesity, a disease resulting from excessive accumulation of body fat is a risk factor for type 2 diabetes, dyslipidemia and cardiovascular diseases, which are of high prevalence worldwide. Nutritional transition, a process associated with globalization, has contributed to growing obesity, mainly by changing eating habits of the population, with broad inclusion of industrial products high in saturated fat, salt and sugar, the called Western diet. The mechanisms by which diet-induced obesity leads to cardiovascular disease are not completely understood, but it is known that obesity leads to impairment of cardiac function and energy metabolism, increasing morbidity and mortality. In most obesity studies, the related cellular energy metabolism is compromised associated with mitochondrial dysfunction. In this context, it becomes important to asses mitochondrial function in obesity, since mitochondria are organelles with key roles in energy metabolism. In the present study, we evaluated the effect of the Western diet in Swiss mice for 16 weeks from weaning. We analyzed the food intake, changes in body weight, Lee index, weight of epididymal and retroperitoneal fat, weight and morphology of the liver, the ratio of liver weight /body weight, weight of the left ventricle (LV)/body weight , fasting plasma glucose and intraperitoneal glucose tolerance test. We also evaluated the oxygen consumption of cardiac fibers by high-resolution respirometry. Furthermore, proteins content involved in energy metabolism: carnitine palmitoyl transferase 1 (CPT1), uncoupling protein 2 (UCP2), glucose transporters 1 and 4 (GLUT1 and GLUT4), AMP-activated protein kinase (AMPK), AMP-activated protein kinase phosphorylated (pAMPK), insulin receptor &#946; (IR&#946;) and insulin receptor substrate 1 (IRS-1) was determined by western blotting. Our results confirmed the obesogenic role of the Western diet. Thus, mice subjected to Western diet (WG), presented hyperphagia (P<0.001) and obesity (72.031.82, P<0.001), with a progressive increase in body mass gain. Also, the WG group compared to control had statistically significant increase of the all parameters studied: Lee index (362.902.44, P<0.001), epididymal and retroperitoneal fat (3.310.15 and 1.610.11, P<0.001), ratio of liver weight/body weight (0.060.003, P<0.001) and weight of the left ventricle (LV)/body weight (0.080.002, P<0.01), fasting hyperglycemia (192.1014.75, P<0.01), glucose intolerance (P<0.05, P<0.01) and ectopic fat deposition in liver. High-resolution respirometry showed cardiac mitochondrial dysfunction in the WG group, with reduced capacity of oxidation of carbohydrates and fatty acids and increased uncoupling between oxidative phosphorylation and ATP synthesis. Western blotting results revealed an increase in CPT1 (1.160.08, P<0.05) and UCP2 (1.080.06, P<0.05) content and reduction in IRS-1 content (0.600.08, P<0.05). There was no statistically significant difference in the GLUT1, GLUT4, AMPK, pAMPK, pAMPK/AMPK and IR&#946; content. In conclusion, the Western diet consumption resulted in the development of obesity with mitochondrial dysfunction associated to alterations in energy metabolism.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As porções uniparentais do genoma humano, representadas pelo cromossomo Y e pelo DNA mitocondrial (DNAmt), contêm informação genética relacionada às heranças patrilinear e matrilinear, respectivamente. Além da aplicabilidade em genética médica e forense, o DNAmt tem sido utilizado como um importante marcador molecular em estudos sobre evolução para traçar inferências filogenéticas e filogeográficas sobre as populações humanas. A análise de linhagens de DNAmt presentes em diferentes populações mundiais levou à identificação de haplogrupos reunindo diversos haplótipos específicos dos grandes grupos étnicos: africanos, europeus, asiáticos e nativos americanos. A população brasileira é conhecida como uma das mais heterogêneas do mundo, resultado do processo de colonização do país, abrangendo mais de cinco séculos de miscigenação entre povos de diferentes continentes. Este trabalho teve como objetivo estimar a partir da análise do DNA mitocondrial as proporções ancestrais africanas, européias e ameríndias na população do Rio de Janeiro. Para isso foram sequencidas as regiões hipervariáveis HVI e HVII do DNAmt de 109 indivíduos não relacionados geneticamente residentes no Rio de Janeiro. Os haplogrupos foram classificados de acordo com o conjunto de polimorfismos dos haplótipos individuais. Programas estatísticas foram utilizados para a determinação de parâmetros de diversidade genética e comparações populacionais. A diversidade haplotípica foi estimada em 0,9988. Nossos resultados demonstraram na população do Rio de Janeiro percentuais de cerca de 60%, 25% e 15% de ancestralidades maternas africana, ameríndia e européia, respectivamente. Através da análise de distâncias genéticas, evidenciou-se que a população do Rio de Janeiro está mais próxima das populações brasilerias dos estados de São Paulo e Alagoas. Como descrito nos registros históricos, algumas regiões do país tiveram processos de colonização muito específicos que se refletem nas proporções ancestrais maternas e paternas observadas. Em relação ao DNAmt, não se verificou diferença genética significativa entre as populações do Rio de Janeiro e a de Angola, uma população africana. Os resultados obtidos estão em estreita concordância com os registros históricos e outros estudos genéticos acerca da formação da população brasileira / The uniparental portions of the human genome, represented by the Y chromosome and mitochondrial DNA (mtDNA), contain genetic information related to patrilineal and matrilineal inheritance, respectively. Besides the application in medical genetics and forensic, the mtDNA has been used as an important molecular marker in studies of evolution to trace phylogenetic and phylogeographic inferences on human populations. The analysis of mtDNA lineages present in different populations worldwide led to the identification of haplogroups combining several specific haplotypes of the major ethnic groups: Africans, Europeans, Asians and Native Americans. The Brazilian population is known as one of the most heterogeneous in the world, a result of the colonization process of the country, covering more than five centuries of miscegenation between peoples of different continents. This study aimed to estimate from the analysis of mitochondrial DNA, the ancestral proportion of African, European and Amerindian in the Rio de Janeiro population. For that reason, the hypervariable regions HVI and HVII of mtDNA from 109 genetically unrelated individuals residing in Rio de Janeiro were sequenced. The haplogroups were classified according to the set of polymorphism of the individual haplotypes. Statistical programs were used for determination of parameters of genetic diversity and population comparisons. The haplotype diversity was estimated to be 0.9988. Our results showed in the population of Rio de Janeiro percentage of about 60%, 25% and 15% of maternal African ancestry, Amerindian and European, respectively. Through the analysis of genetic distances, it was showed that the population of Rio de Janeiro is closer to Brazilian populations of the states of Sao Paulo and Alagoas. As described in historical records, some regions had very specific processes of colonization that are reflected in the maternal and paternal ancestors proportions observed. Regarding mtDNA, there was no significant genetic difference between the populations of Rio de Janeiro and Angola, an African population. The current results are in close agreement with the historical records and other genetic studies on the formation of the Brazilian population

O carcinoma renal de células claras é o tumor renal maligno mais frequentemente diagnosticado nos adultos. Uma série de defeitos genéticos tem sido observada no tecido tumoral renal e tais achados podem estar envolvidos na gênese ou progressão desses tumores. Alterações metabólicas e genéticas da mitocôndria são fatores que contribuem para muitas doenças humanas, incluindo o câncer. Objetivo: Estabelecer método para extração mitocondrial sem contaminação pelo DNA nuclear; verificar se existe contaminação por inserções nucleares de origem mitocondrial (NUMTs) no sequenciamento do genoma mitocondrial no carcinoma renal de células claras. Métodos: Para o estudo foram selecionados quatro pacientes portadores de carcinoma renal de células claras. Após a cirurgia obtivemos de cada paciente um fragmento de tumor e um fragmento de parênquima renal sem comprometimento neoplásico, as amostras de cada paciente foram extraídas de forma que ao final pudéssemos obter quatro amostras de DNA, sendo duas com isolamento da mitocôndria e duas sem o isolamento da mitocôndria. As amostras obtidas foram submetidas às seguintes análises genéticas: Sequenciamento completo do mtDNA; Reação em cadeia da polimerase para avaliação da contaminação do mtDNA obtido com isolamento da organela por DNA nuclear; avaliação do número de cópias do mtDNA (depleção) e patogenicidade das mutações. Resultados: Com os resultados obtidos neste estudo podemos afirmar que é possível a realização da extração do DNA mitocondrial sem a contaminação do genoma nuclear; e que o DNA mitocondrial extraído de maneira clássica do DNA total não apresentou contaminação por inserções nucleares de origem mitocondrial (NUMTs). / Clear cell renal carcinoma is the most frequently diagnosed malignant renal tumor in adults. A number of genetic defects have been observed in renal tumor tissue and such findings may be involved in the genesis or progression of these tumors. Metabolic and genetic changes in mitochondria are contributing factors to many human diseases, including cancer. Objective: To establish a method for mitochondrial extraction without nuclear DNA contamination; check for contamination by nuclear inserts of mitochondrial origin (NUMTs) in the sequencing of the mitochondrial genome in clear cell renal carcinoma. Methods: Four patients with clear cell renal carcinoma were selected for the study. After surgery, we obtained from each patient a tumor fragment and a renal parenchyma fragment without neoplastic involvement, the samples from each patient were extracted so that in the end we could obtain four DNA samples, two with mitochondrial isolation and two without the mitochondria isolation of mitochondria. The obtained samples were submitted to the following genetic analyzes: Complete sequencing of mtDNA; Polymerase chain reaction to evaluate the contamination of mtDNA obtained with organelle isolation by nuclear DNA; evaluation of mtDNA copy number (depletion) and pathogenicity of mutations. Results: With the results obtained in this study we can affirm that it is possible to perform mitochondrial DNA extraction without contamination of the nuclear genome; and that the mitochondrial DNA extracted from the classical DNA of the total DNA was not contaminated by nuclear inserts of mitochondrial origin (NUMTs).

O Brasil é o país mais rico do mundo em espécies de psitacídeos (cerca de 74), sendo 17 delas ameaçadas de extinção. Entre elas está a arara-azul (Anodorhynchus hyacinthinus) que é considerada vulnerável e pode se tornar ameaçada num futuro próximo, em conseqüência do intenso tráfico ilegal e perda do seu habitat. No presente estudo estimamos os níveis de variabilidade e caracterizamos a estrutura genética de populações naturais de A. hyacinthinus. Analisamos 10 locos de microssatélites de 98 indivíduos e seqüências concatenadas de genes mitocondriais (ND5, citocromo-b e ND2; 2123 pb total) de 80 indivíduos. O índice de diversidade genética foi considerado baixo em relação a outras espécies de psitacídeos. Além disso, os índices RST e a análise bayesiana dos dados de microssatélites indicaram moderada estruturação genética entre indivíduos de quatro regiões geográficas (Pantanal norte, Pantanal sul, norte e nordeste), mas os índices de FST indicaram diferenciação somente entre três regiões (norte e nordeste sem diferenciação). A estruturação entre essas três regiões foi congruente com a forte estruturação genética apontada pelos índices de FST e pela rede de haplótipos das seqüências mitocondriais. Baseado nos dados mitocondriais o tempo de divergência entre os grupos genéticos de A. hyacinthinus foi estimado em 16 a 42 mil anos atrás, o que corresponde ao final do Pleistoceno. Ainda, os resultados apontaram para uma população demograficamente estável ao longo do tempo, o que pode indicar que a baixa variabilidade pode ser uma característica da espécie. Entretanto, a rede de haplótipos apresenta forma em estrela com alguns haplótipos de baixa freqüência, o que pode indicar expansão recente, principalmente para região nordeste. Baseado nos dados de estruturação genética populacional, foi possivel indicar a possível origem de indivíduos apreendidos e sem procedência conhecida, o que é importante para realizar ações preventivas de repressão e fiscalização. Adicionalmente, foram analisados sete locos de microssatélites de filhotes amostrados no mesmo ninho (mesma estação reprodutiva, estações reprodutivas consecutivas e estações alternadas) em duas regiões do Pantanal. Os resultados sugerem que a espécie é predominantemente monogâmica estrita, mas há pelo menos 12,5% de paternidade extra-par e 6,5% de parasitismo de ninho. Além disso, foram confirmados dados obtidos em campo de que muitos casais utilizam o mesmo ninho em anos consecutivos e alternados. Finalmente, padronizamos a sexagem molecular de amostras de penas de muda. Concluindo, os resultados genéticos obtidos nesse trabalho trazem informações sobre os processos envolvidos na história evolutiva dessa espécie, além de contribuir com informações sobre o comportamento reprodutivo das araras-azuis proporcionando mais subsídios para elaboração de programas de conservação. / Brazil has the highest number of parrot species in the world (about 74), 17 of them endangered. Among them is the hyacinth macaw (Anodorhynchus hyacinthinus), which is considered vulnerable and could become endangered in the near future, due to the intense illegal traffic and loss of habitat. In this study we estimated levels of variability and characterized the genetic structure of natural populations of hyacinth macaws. We analyzed 10 microsatellite loci from 98 individuals and concatenated sequences of mitochondrial genes (ND5, cytochrome b and ND2, 2,123 bp total) from 80 individuals. The genetic diversity index was low compared to those from other species of parrots. In addition, RST indeces and Bayesian analysis of microsatellite data showed moderate genetic structure among individuals of four regions in Brazil (north Pantanal, south Pantanal, north and northeast), but FST indeces indicate differentiation only between three regions (north and northeast without differentiation). This is in accordance with the strong genetic structure indicated by FST indeces and haplotype network based on mitochondrial sequences. Based on the mitochondrial data, the time of divergence of the genetic groups of hyacinth macaws was estimated to have occurred 16 to 42 thousand years ago, which corresponds to the late Pleistocene. Still, the results suggest that the population has been demographically stable over time, which may indicate that the low variability levels may be a characteristic of the species. However, the haplotype network presents a star shape, which indicate recent expansion, specially in the northeast. Additionally, given the population genetic structure data, it was possible to identify the most probable region of origin of apprehended individuals, this information is important to plan preventive and repressive control. Additionally, we analyzed seven microsatellite loci of chicks sampled in the same nest (same breeding season, alternate breeding seasons and consecutive seasons) in two regions of the Pantanal. The results suggest that the species is predominantly monogamous, but there is at least 12.5% of extra-pair paternity and 6.5% of brood parasitism. Furthermore, the genetic data is congruent with field observations that suggest that many couples return to the same nest in consecutive and alternative breeding seasons. Finally, we standardized for a molecular sexing protocol for molten feathers. In conclusion, the genetic results obtained in this study provide information about the processes involved in the evolutionary history and the reproductive behavior of hyacinth macaws that may help plan conservation actions.

Nos casos de carbonização humana usualmente há uma limitação do emprego dos remanescentes biológicos para estudo. Nestes casos, têm-se usado por eleição dentes para análises forenses, já que sua constituição anatômica proporciona proteção ao material genético. No presente estudo avaliou-se a amplificação por PCR do DNA obtido de dentes submetidos ao calor (200°C, 400°C, 500°C e 600°C) durante 60 minutos testando-se três métodos de extração (orgânico, acetato de amônia/isopropanol e sílica). Foram utilizados 8 pares de dentes de indivíduos diferentes, sendo que um foi mantido in natura (gold standart) e o outro submetido à queima. Para amplificação do DNA empregaram-se iniciadores de DNA genômico (STR-F13A01) e DNA mitocondrial (MPSs). Para o DNA genômico, a análise em gel de poliacrilamida permitiu verificar que com o método orgânico 50% das amostras foram amplificadas, 38% com o acetato de amônia/isopropanol, e 0% com a sílica. Para os MPSs, o seqüenciamento das amostras mostrou que o método orgânico confirmou 100% dos resultados em 200ºC, 50% em 400ºC e 0% em 500ºC e 600ºC. Para o método acetato de amônia/isopropanol em 100% das temperaturas foi possível a análise do mtDNA. Para o método da sílica, obtivemos resultados de 50% em 400°C e 500°C, e 0% em 200°C e 600°C. Nossos resultados permitem concluir que o método acetato de 8 amônia/isopropanol é o mais indicado para obtenção de DNA amplificável por PCR de amostras carbonizadas nas temperaturas utilizadas neste trabalho. / Biological remains of carbonized human bodies are usually not possible to use in forensic analysis. In these cases, teeth are usually selected since enamel, dentin and cement provides protection to the genetic material. The present study evaluates DNA extracted using three methods (organic, isopropilic alcohol and silica) of teeth submitted to different temperatures (200°C, 400°C, 500°C and 600°C). The method of evaluation was amplification by PCR. Two third molars of eight different individuals were used; one was kept in natura (gold standart) and the other submitted to burning. For amplification primers for genomic (STR-F13A01) and mitochondrial (MPSs) DNA were used. For genomic DNA, polyacrylamide gel analysis showed that 50% of the samples extracted with organic method were amplified, 38% with isopropilic alcohol, and 0% with the silica method. For mitochondrial DNA, amplicons sequencing showed that 100% of the samples extracted with isopropilic alcohol method were confirmed in all temperatures; 100% with the organic method in 200°C, 50% in 400°C, and 0% in 500°C and 600°C. For silica method, 50% in 400°C and 500°C and 0% in 200°C and 600°C. Our results show that the isopropilic alcohol method is the best method to extract DNA from burned teeth of all used temperatures.

Pimelodella Eigenmann & Eigenmann, 1888 é um dos gêneros mais especiosos pertencentes à família Heptapteridae, com 71 espécies distribuídas desde o sul da América do Sul até o Panamá e América Central. A compreensão das relações filogenéticas desse grupo é ainda bastante confusa devido a dificuldades na identificação das espécies por suas semelhanças morfológicas, além da sua ampla diversidade e distribuição. Para melhor entendermos as relações existentes entre as espécies pertencentes a este gênero, nosso trabalho utilizou abordagens moleculares e morfológicas e foi organizado em quatro capítulos. No primeiro é apresentada uma breve revisão da bibliografia relacionada à Pimelodella, a área de estudo e as ferramentas que foram utilizadas para tentarmos compreender as relações filogenéticas e biogeográficas das espécies pertencentes ao gênero. Assim, para respondermos às questões propostas, no segundo capítulo avaliamos o potencial do método do código de barras do DNA para auxiliar na identificação das espécies, combinado com a análise de alguns caracteres morfológicos diagnósticos. Essas metodologias se mostraram muito úteis e eficazes, e nossos resultados indicam que é possível identificar grande parte das espécies com as metodologias escolhidas. O terceiro capítulo teve como objetivo estabelecer, as relações filogenéticas entre as espécies de Pimelodella incluídas nesse estudo, utilizando para tanto quatro genes mitocondriais (ATPase 6 e 8, citocromo b, COI e ND2). Através da análise de parcimônia foram obtidas seis árvores mais parcimoniosas. Os valores de suporte foram maiores nos nós mais internos. No quarto capítulo, apresentamos uma análise genético-populacional baseada em cinco loci de microssatélites na espécie troglóbia das cavernas da região do PETAR (Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira). Os loci amplificados apresentaram altos níveis de polimorfismo e o número de alelos por loci variou de 9 no loco PC58 a 34 no locos PC87, o número médio de alelos por locus foi de 21,2. A estimativa global de FST, considerando-se todas as populações e todos os loci, foi significativamente diferente de zero (FST = 0,1353) sugerindo a ocorrência de diferenciação populacional na amostra. / Pimelodella Eigenmann & Eigenmann, 1888 is one of the most specious genus of the Siluriform family Heptapteridae, with 71 species distributed from southern South America to Panamá and Central America. The understanding of phylogenetic relationships within the genus is somewhat confusing due to the difficulties in morphological identification and its broad distribution. In order to assess the problems with species identification and phylogenetic relationships our work employed morphological and molecular tools is it is organized in four chapters. The first chapter contains an introduction to the problems and a revision of what its known in Pimelodella, as well as a brief description of the tools used. The second chapter deals with species identification and its subdivided into: morphology and the used of DNA barcoding. The results obtained with the combination of these two methodologies indicated, for example, that Pimelodella gracilis might comprise more than one species. The third chapter presents a phylogenetic analysis of the species included in this work based on nucleotide sequences of the mitochondrial genome. The parsimony analysis recovered six most parsimonious trees as expected the support values are larger towards the deeper nodes. The fourth chapter presents an population analysis based on five microsatellite loci to investigate whether or not the troglobitic species P. kronei displays population structuring in the caves of the PETAR (Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira). The loci presented high polymorphism, the number of alleles raged from 9 in the locus PC58 to 34 in the locus PC87, the mean number of alleles per loci was 21,2. All loci showed private alleles PC17 and PC58 had 3 alleles and PC90 showed 22 private alleles distributed among all sampling locales. The global FST, estimative was significantly different from zero (FST = 0,1353) suggesting population.