Visando contribuir para a compreensão dos processos que originaram e mantiveram a biodiversidade na Mata Atlântica (MA), o presente estudo teve como objetivo inferir a história evolutiva - bem como os processos biogeográficos envolvidos - de duas espécies de aves da MA, P. atra (120 indivíduols) e P. leucoptera (434 indivíduos). Realizamos uma análise filogeográfica envolvendo marcadores com diferentes tipos de herança: materna (gene mitocondrial da subunidade II da NADH desidrogenase), biparental (três marcadores anônimos VIDY, GK439 e 55J7) e ligada ao cromossomo Z (íntron 18 da helicase com cromo-domínio de ligação ao DNA, íntron 15 da helicase Brahma dependente de ATP e íntron 1 da fosfolipase A2). Duas questões principais foram abordadas: (i) Qual hipótese de diversificação é mais congruente com os resultados do presente estudo? (ii) Os resultados baseados em marcadores com diferentes tipos de herança são congruentes? Para responder a primeira questão, algumas das previsões de cada hipótese foram testadas. Foi encontrada evidência de que as mudanças climáticas no final do Pleistoceno parecem ter sido importantes na estrutura filogeográfica de Pyriglena atra e Pyriglena leucoptera na MA. Os resultados encontrados foram congruentes com a Hipótese dos Isolados de Montanha, mas aparentemente refutam outras hipóteses, tais como: a Hipótese dos Refúgios do Pleistoceno no contexto do modelo paleoclimático proposto por Carnaval & Moritz (2008), Hipótese de estruturas fisiográficas (rios ou montanhas) como barreiras, e a Hipótese de Gradientes Ecológicos. Além disso, os rios Doce e Contas parecem ser barreiras secundárias interrompendo parcialmente o gênico. Finalmente, os marcadores revelaram diferentes níveis de estrutura geográfica e sinais nem sempre totalmente congruentes. Assim, embora os marcadores mitocondriais sejam muito informativos em reconstruções filogeográficas, é importante usar vários tipos de marcadores para recuperar de forma mais completa a história dos processos evolutivos dos organismos e os possíveis fatores que geraram essa biodiversidade / To contribute to the understanding of the processes that originated and maintained biodiversity in the Atlantic Forest (AF), the present study aimed to infer the evolutionary history - as well as the biogeographic processes involved - of two AF bird species, P. atra (120 individuals) and P. leucoptera (434 individuals). We performed a phylogeographic analysis based on markers with different types of inheritance: maternal (mitochondrial gene of the NADH dehydrogenase subunit II), biparental (three annonymous markers: VIDY, GK439, 55J7) and Z-linked (intron 18 of the chromo-DNA-binding domain helicase, intron 15 of the ATP-dependent Brahma helicase and intron 1 of the Phospholipase A2). Two major questions were addressed: (i) Which diversification hypothesis best fits the results of the present study? (ii) Are the results based on markers with different types of inheritance congruent? In order to answer the first question, some of the predictions of each hypothesis were tested. We found evidence that climate changes in the late Pleistocene seem to have been important for shaping the phylogeographic structure of Pyriglena atra and Pyriglena leucoptera in the AF. The results are congruent with the Montane Isolation Hypothesis but apparently refute other hypotheses, such as: The Pleistocene Refuge Hypothesis in the context of the paleoclimatic model proposed by Carnaval & Moritz (2008), Hypothesis of physiographic structures (i.e. rivers or mountains) as barriers, and the Ecological Gradients Hypothesis. Additionaly, the Doce and Contas rivers seem to act as secondary barriers partially disrupting gene flow. Finally, the markers revealed varying levels of geographical structure that were not totally congruent. Thus, although mitochondrial markers are very informative for phylogeographic reconstructions, it is important to use several types of markers in order to recover the history of the evolutionary processes of organisms and the possible factors that generate this biodiversity

O grande desafio da Epidemiologia Genética, atualmente, é identificar, em um espaço de variáveis preditoras de alta dimensão e esparso, fatores de risco genéticos para doenças complexas. Um delineamento amostral útil nestes estudos é coletar dados de trios, que são pequenos núcleos familiares (pai e mãe, livres da doença, e filho afetado) e, em cada indivíduo, obter dados do genótipo de marcadores moleculares, sendo a plataforma de marcadores do tipo SNPs (do inglês, Single Nucleotide Polymorphism), com cerca de 1 milhão de variáveis preditoras genéticas, a mais adotada. Neste trabalho é proposto um procedimento em múltiplos estágios para identificar SNPs associados com a doença em dados de trios. A primeira etapa do procedimento é baseada em uma série de análises unilocos (para cada variável preditora), usando um teste de simetria em tabelas de contingência 2 x 2 (conhecido, em Genética, como teste TDT, do inglês, Transmission Disequilibrium Test). Em um segundo estágio da análise, os resultados destes testes são usados para construir uma estatística de somas acumuladas padronizadas (CUSUM) que permite a seleção de conjuntos de SNPs (isto é, conjuntos de variáveis preditoras), possivelmente associados com a doença. Como um terceiro passo da análise, nas regiões selecionadas no passo dois, são realizadas análises de simetria via testes exatos considerando tabelas 2 x 2 e 4 x 4 (pares de SNPs). A formulação do TDT em termos de testes de simetria é uma inovação na área de Genética e facilita a extensão do caso uniloco para o multilocos. A contribuição deste trabalho reside ainda na formulação exata do teste que é útil em situações de amostras pequenas que ocorrem com frequência em dados de trios. Neste caso inferências parciais foram realizadas a partir de decomposições apropriadas da função de verossimilhança. A modelagem do problema em termos do modelo logístico permitiu concluir que não é necessário corrigir a associação para o efeito de covariáveis avaliadas nos pais. O procedimento é implementado usando recursos dos aplicativos PLINK e R. A aplicação é realizada utilizando dados de 71 trios da população brasileira, em que os indivíduos caso (filhos) foram definidos em termos da ocorrência de uma cardiopatia e, em cada um dos 213 indivíduos, estão disponíveis dados genéticos de uma plataforma de SNPs. / Currently, the great challenge of Genetic Epidemiology is to identify, in a high dimensional and sparse space of predictor variables, genetic risk factors for complex diseases. A useful sampling design in these studies is to collect data from trios, which are small nuclear families (father and mother, free from disease, and affected child), and obtain genotypic information from each individual. The molecular markers platform most commonly used for this purpose is of SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms), with about 1 million genetic predictor variables. This work proposes a multi-stage procedure to identify SNPs associated with disease using data from trios. The first step of the procedure is based on a series of single locus analysis (for each predictor variable) using a test for symmetry in 2 x 2 contingency tables (known in genetics as TDT (Transmission Disequilibrium Test). In a second stage of the analysis, the results of these tests are used to construct a standard statistic of the cumulative sums (CUSUM), which allows the selection of sets of adjacent SNPs (ie, sets of predictor variables), possibly associated with the disease. As a third step of the analysis, in the regions selected in step two, are performed an extended analysis of symmetry considering 4 x 4 contingency tables. The TDT formulation in terms of symmetry tests is an innovation in the genetics area and facilitates the extension of the single locus analysis to the multiloci case. The contribution of this work lies in the exact formulation of the symmetry test for square contingency tables that is useful in situations of small sample sizes that often occur in data from trios. In this case, partial inferences were performed from appropriate decompositions of the likelihood function. The structural modeling of the problem in terms of logistic model allowed us to conclude that there is no need to adjust the association for data from parents, but only for the effect of covariates evaluated in each parental haplotype. The procedure is implemented using resources of the R statistical environment and Plink. The application is performed using real data from 71 trios of the Southeast Brazilian population, in which affected child was defined in terms of the occurrence of one congenital heart disease, and in each of the 213 individuals, genomic data were collected using Affymetrix SNP 6.0 platform.

O grande desafio da Epidemiologia Genética, atualmente, é identificar, em um espaço de variáveis preditoras de alta dimensão e esparso, fatores de risco genéticos para doenças complexas. Um delineamento amostral útil nestes estudos é coletar dados de trios, que são pequenos núcleos familiares (pai e mãe, livres da doença, e filho afetado) e, em cada indivíduo, obter dados do genótipo de marcadores moleculares, sendo a plataforma de marcadores do tipo SNPs (do inglês, Single Nucleotide Polymorphism), com cerca de 1 milhão de variáveis preditoras genéticas, a mais adotada. Neste trabalho é proposto um procedimento em múltiplos estágios para identificar SNPs associados com a doença em dados de trios. A primeira etapa do procedimento é baseada em uma série de análises unilocos (para cada variável preditora), usando um teste de simetria em tabelas de contingência 2 x 2 (conhecido, em Genética, como teste TDT, do inglês, Transmission Disequilibrium Test). Em um segundo estágio da análise, os resultados destes testes são usados para construir uma estatística de somas acumuladas padronizadas (CUSUM) que permite a seleção de conjuntos de SNPs (isto é, conjuntos de variáveis preditoras), possivelmente associados com a doença. Como um terceiro passo da análise, nas regiões selecionadas no passo dois, são realizadas análises de simetria via testes exatos considerando tabelas 2 x 2 e 4 x 4 (pares de SNPs). A formulação do TDT em termos de testes de simetria é uma inovação na área de Genética e facilita a extensão do caso uniloco para o multilocos. A contribuição deste trabalho reside ainda na formulação exata do teste que é útil em situações de amostras pequenas que ocorrem com frequência em dados de trios. Neste caso inferências parciais foram realizadas a partir de decomposições apropriadas da função de verossimilhança. A modelagem do problema em termos do modelo logístico permitiu concluir que não é necessário corrigir a associação para o efeito de covariáveis avaliadas nos pais. O procedimento é implementado usando recursos dos aplicativos PLINK e R. A aplicação é realizada utilizando dados de 71 trios da população brasileira, em que os indivíduos caso (filhos) foram definidos em termos da ocorrência de uma cardiopatia e, em cada um dos 213 indivíduos, estão disponíveis dados genéticos de uma plataforma de SNPs. / Currently, the great challenge of Genetic Epidemiology is to identify, in a high dimensional and sparse space of predictor variables, genetic risk factors for complex diseases. A useful sampling design in these studies is to collect data from trios, which are small nuclear families (father and mother, free from disease, and affected child), and obtain genotypic information from each individual. The molecular markers platform most commonly used for this purpose is of SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms), with about 1 million genetic predictor variables. This work proposes a multi-stage procedure to identify SNPs associated with disease using data from trios. The first step of the procedure is based on a series of single locus analysis (for each predictor variable) using a test for symmetry in 2 x 2 contingency tables (known in genetics as TDT (Transmission Disequilibrium Test). In a second stage of the analysis, the results of these tests are used to construct a standard statistic of the cumulative sums (CUSUM), which allows the selection of sets of adjacent SNPs (ie, sets of predictor variables), possibly associated with the disease. As a third step of the analysis, in the regions selected in step two, are performed an extended analysis of symmetry considering 4 x 4 contingency tables. The TDT formulation in terms of symmetry tests is an innovation in the genetics area and facilitates the extension of the single locus analysis to the multiloci case. The contribution of this work lies in the exact formulation of the symmetry test for square contingency tables that is useful in situations of small sample sizes that often occur in data from trios. In this case, partial inferences were performed from appropriate decompositions of the likelihood function. The structural modeling of the problem in terms of logistic model allowed us to conclude that there is no need to adjust the association for data from parents, but only for the effect of covariates evaluated in each parental haplotype. The procedure is implemented using resources of the R statistical environment and Plink. The application is performed using real data from 71 trios of the Southeast Brazilian population, in which affected child was defined in terms of the occurrence of one congenital heart disease, and in each of the 213 individuals, genomic data were collected using Affymetrix SNP 6.0 platform.

Orientador: Nilton Luiz de Souza / Banca: Edson Luiz Furtado / Banca: Marli Teixeira de Almeida Minhoni / Banca: Luiz Eduardo Aranha de Camargo / Banca: Eiko Kuramae / Resumo: Rhizoctonia solani Kuhn (teleomorfico: Thanatephorus cucumeris (Frank) Donk) e um fungo basidiomycota, fitopatogeno anamorfico com uma ampla gama de hospedeiros, incluindo mais de 500 generos de plantas. Causam doencas em varias culturas importantes no mundo, infectando sementes, raizes, folhas, hastes e frutos. A diversidade genetica de 274 isolados de Rhizoctonia spp. coletados, em diversas partes do mundo, foram caracterizados utilizando-se a analise de sequencia da regiao ITS1-5.8S rDNA-ITS2, para avaliar o grau de variabilidade genetica dentro e entre grupos de anastomose (AGs), incluindo os isolados padroes dos respectivos AGs. A arvore filogenetica gerada pela analise das sequencias da regiao ITS foi suportada por 66% gbootstraph para a separacao em nove maiores grupos. De maneira geral, o agrupamento dos isolados de Rhizoctonia spp. ocorreu de acordo com os grupos de anastomose ja previamente determinados. A similaridade de sequencias entre isolados de mesmo hospedeiro, mas de diferente origem geografica foi elevada. Por exemplo, isolados de melao do Brasil e Espanha mostraram 97,2% de similaridade na regiao ITS1 e de 98,6 a 99,3 % na regiao ITS2. Isolados de batata do Brasil e da Espanha mostram similaridade de sequencia de 94%. Para melhorar a qualidade das sequencias da regiao ITS1-5.8S rDNA-ITS2 dos isolados CBS316.84 (Waitea circinata) e CBS569.83 (Ceratobasidium globisporum) foram gerados clones, e a analise das sequencias dos clones apresentaram variacao de 94,9 a 100 % de identidade 2 entre os clones do isolado CBS316.84 e de 91,9 ate 100 % para os clones do isolado CBS569.83. Os 44 isolados selecionados previamente, a partir do cladograma gerado da regiao ITS1-5.8S-ITS2 foram submetidos ao sequenciamento dos genes ATP sintase subunidade 6 mitocondrial (ATP6), fator de elongacao 1-alpha (EF-1ƒ¿), RNA polimerase 2 (RPB2) e a regiao ITS. As arvores filogeneticas baseadas na analise gneighbor-joiningh geradas a partir das... / Abstract: Rhizoctonia solani Kuhn (teleomorph: Thanatephorus cucumeris (Frank) Donk) is an anamorphic plant pathogenic basidiomycota fungus with a wide host range, including more than 500 genera of higher plants. Species cause disease in several important crops worldwide by infecting the seeds, roots, leaves, stems and fruits. Two hundred seventy four isolates from plant pathogenic fungus Rhizoctonia spp. collected worldwide was characterized using ITS1-5.8S rDNA-ITS2 sequence analysis to assess the degree of genetic variability within and among anastomosis groups (AGs), including tester isolates of the respective AGs. Within the ITS phylogenetic tree, there was support (66% bootstrap value) for the separation into nine major groups. In general the clustering isolates of Rhizoctonia species agreed with previously determined anastomosis groups. Nucleotide sequence similarity between isolates from the same host but from different geographic origin was high e.g. isolates from melon from Brazil and Spain showed from 97.2 % similarity in ITS1 region and 98.6 to 99.3 % in ITS2 region. Potato isolates from Brazil and Spain showed a sequence similarity about 94%. Several isolates from the same geographic origin were found closely related to different anastomosis groups such as isolates from potato, tomato, soybeans, beans, sugar beet and have been reported different symptoms around the world. Were generated cloning of ITS region from CBS 316.84 (Waitea circinata) and CBS 569.83 (Ceratobasidium globisporum) isolates to improve the sequence quality. The clones showed 94.9 to 100% and 91.9 to 100% identity respectively. Fourty four isolates were selected from the ITS1-5.8S rDNA-ITS2 phylogenetic tree for sequencing using the genes of ssembling the Fungal tree of Life (AFTOL) such as ATP 4 synthase subunit 6 mitocondrial (ATP6), elongation factor 1-alpha (EF-1ƒ¿) and RNA polymerase 2 (RPB2). The phylogenetic tree generated by sequences of EF-1ƒ¿ and RPB2 in general. / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-05-05Bitstream added on 2014-06-13T20:25:38Z : No. of bitstreams: 1 nakatani_ak_dr_fca.pdf: 853202 bytes, checksum: df12fbbfd3cd127e44acff93e2b14eff (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Rhizoctonia solani Kuhn (teleomorfico: Thanatephorus cucumeris (Frank) Donk) e um fungo basidiomycota, fitopatogeno anamorfico com uma ampla gama de hospedeiros, incluindo mais de 500 generos de plantas. Causam doencas em varias culturas importantes no mundo, infectando sementes, raizes, folhas, hastes e frutos. A diversidade genetica de 274 isolados de Rhizoctonia spp. coletados, em diversas partes do mundo, foram caracterizados utilizando-se a analise de sequencia da regiao ITS1-5.8S rDNA-ITS2, para avaliar o grau de variabilidade genetica dentro e entre grupos de anastomose (AGs), incluindo os isolados padroes dos respectivos AGs. A arvore filogenetica gerada pela analise das sequencias da regiao ITS foi suportada por 66% gbootstrap h para a separacao em nove maiores grupos. De maneira geral, o agrupamento dos isolados de Rhizoctonia spp. ocorreu de acordo com os grupos de anastomose ja previamente determinados. A similaridade de sequencias entre isolados de mesmo hospedeiro, mas de diferente origem geografica foi elevada. Por exemplo, isolados de melao do Brasil e Espanha mostraram 97,2% de similaridade na regiao ITS1 e de 98,6 a 99,3 % na regiao ITS2. Isolados de batata do Brasil e da Espanha mostram similaridade de sequencia de 94%. Para melhorar a qualidade das sequencias da regiao ITS1-5.8S rDNA-ITS2 dos isolados CBS316.84 (Waitea circinata) e CBS569.83 (Ceratobasidium globisporum) foram gerados clones, e a analise das sequencias dos clones apresentaram variacao de 94,9 a 100 % de identidade 2 entre os clones do isolado CBS316.84 e de 91,9 ate 100 % para os clones do isolado CBS569.83. Os 44 isolados selecionados previamente, a partir do cladograma gerado da regiao ITS1-5.8S-ITS2 foram submetidos ao sequenciamento dos genes ATP sintase subunidade 6 mitocondrial (ATP6), fator de elongacao 1-alpha (EF-1 ¿), RNA polimerase 2 (RPB2) e a regiao ITS. As arvores filogeneticas baseadas na analise gneighbor-joining h geradas a partir das... / Rhizoctonia solani Kuhn (teleomorph: Thanatephorus cucumeris (Frank) Donk) is an anamorphic plant pathogenic basidiomycota fungus with a wide host range, including more than 500 genera of higher plants. Species cause disease in several important crops worldwide by infecting the seeds, roots, leaves, stems and fruits. Two hundred seventy four isolates from plant pathogenic fungus Rhizoctonia spp. collected worldwide was characterized using ITS1-5.8S rDNA-ITS2 sequence analysis to assess the degree of genetic variability within and among anastomosis groups (AGs), including tester isolates of the respective AGs. Within the ITS phylogenetic tree, there was support (66% bootstrap value) for the separation into nine major groups. In general the clustering isolates of Rhizoctonia species agreed with previously determined anastomosis groups. Nucleotide sequence similarity between isolates from the same host but from different geographic origin was high e.g. isolates from melon from Brazil and Spain showed from 97.2 % similarity in ITS1 region and 98.6 to 99.3 % in ITS2 region. Potato isolates from Brazil and Spain showed a sequence similarity about 94%. Several isolates from the same geographic origin were found closely related to different anastomosis groups such as isolates from potato, tomato, soybeans, beans, sugar beet and have been reported different symptoms around the world. Were generated cloning of ITS region from CBS 316.84 (Waitea circinata) and CBS 569.83 (Ceratobasidium globisporum) isolates to improve the sequence quality. The clones showed 94.9 to 100% and 91.9 to 100% identity respectively. Fourty four isolates were selected from the ITS1-5.8S rDNA-ITS2 phylogenetic tree for sequencing using the genes of ssembling the Fungal tree of Life (AFTOL) such as ATP 4 synthase subunit 6 mitocondrial (ATP6), elongation factor 1-alpha (EF-1 ¿) and RNA polymerase 2 (RPB2). The phylogenetic tree generated by sequences of EF-1 ¿ and RPB2 in general.