O gênero Porphyra (Rhodophyta) apresenta uma considerável importância econômica, sendo extensivamente cultivado e consumido como alimento. O gênero é representado por mais de 70 espécies e apresenta ampla distribuição geográfica, desde regiões tropicais até polares. Sua taxonomia, baseada em poucos caracteres da fase macroscópica do seu ciclo de vida, é ainda bastante problemática. Para tentar entender melhor a taxonomia e a história evolutiva de Porphyra foram utilizadas metodologias de biologia molecular e características da fase conchocelis do ciclo de vida. Verificou-se que caracteres da fase microscópica podem ser utilizados para complementar os conhecimentos taxonômicos tradicionais. Para tentar elucidar a posição filogenética do gênero Porphyra na divisão Rhodophyta e, dentro do gênero, entre espécies do Atlântico, o gene nuclear que codifica para o RNA ribossomal da subunidade pequena do ribossomo (rDNA 18S) foi amplificado através de PCR, clonado e completamente sequenciado. Foram utilizadas três espécies de Porphyra da Nova Escócia (Canadá) e duas de São Paulo (Brasil). As sequências obtidas foram alinhadas com as de alguns eucariontes e de outras algas vermelhas, incluindo uma sequência publicada de \"Porphyra umbilicalis\" da França. As árvores filogenéticas foram construídas através dos métodos de parcimônia, distancia e máxima verossimilhança. As analises mostraram que o gênero Porphyra é monofilético para as cinco espécies estudadas e constitui um dos ramos mais antigos dentro das algas vermelhas já analisados. O gênero Porphyra, subclasse Bangiophycidae, apresentou uma diferença substancial em relação aos gêneros da subclasse Florrideophycidae, sustentando assim, a divisão de Rhodophyta em duas subclasses pela taxonomia tradicional. Entre os eucariontes, Porphyra divergiu ao mesmo tempo que o nuclemorfo de Cryptomonas. O alto grau de divergência genética encontrada entre espécies de Porphyra, além de indicações do registo fóssil, na literatura, sugerem que o gênero é bastante primitivo dentro das algas vermelhas. Surpreendentemente, a sequência publicada para \"Porphyra umbilicalis\" apresentou mais de 99% de identidade com uma espécie de Palmaria que pertence à subclasse Florideophycidae; neste caso, a biologia molecular serviu para comprovar a identificação errônea do exemplar cuja sequência foi publicada. Durante a análise filogenética, verificou-se a ocorrência de um intron do grupo ICI nos genes rDNA 18S de Porphyra spiralis var. amplifolia. Esse intron ocorre na mesma posição que os introns do grupo IC1 nos rDNA 18S dos fungos Pneumocystis carinii, Protomyces inouyei e da alga verde Chlorella ellipsoidea, e apresenta identidade de sequências nos domínios P1 e P2, fora da região conservada, com o intron de Pn. Carinii. Três variantes, diferindo do tamanho da seqüencia do domínio P1, foram observados em três populações com distribuição geográfica diferente. O variante maior pode se auto-processar (\"self-splice\") in vitro. Quadros abertos de leitura estão presentes nos introns, mas não correspondem a nenhum gene conhecido. Introns estão presentes no rDNA 18S de outras espécies de Porphyra, que também podem apresentar variantes do rDNA 18S sem introns / The red algas genus Porphyra has considerable economic importance, and some species are extensively cultivated for human food. The genus is represented by more than 70 species, and occurs worldwide. Its taxonomy, based mainly on morphological characters of the macroscopic phase of its life-cycle is still unsettled. Alternatives to try to understand better the taxonomy and evolutive history of the genus were ascertained. It was verified that characters of the microscopic, filamentous phase, of the life-cycle of Porphyra may be used to complement the traditional taxonomic studies. To try to elucidate the phylogenetic position of Porphyra relative to the other red algae, and within the genus, among isolates from different locations, nuclear-encoded small-subunit ribosomal RNA genes (18S rDNAs) were PCR-amplified, cloned and completely sequenced. Three species of Porphyra from Nova Scotia and two species from Brasil were aligned with 18S sequences of other eukaryotes, including one published sequence of \"Porphyra umbilicalis\" from France. Phylogenetic trees were constructed by parsimony, distance and maximum-likelihood procedures. Analysis of our data revealed that these Porphyra species represented one of the deepest branches so far discovered within red algae. There was a great degree of primary sequence difference between Porphyra (subclass Bangiophycidae), and the other red algae belonging to the subclasses Florideophycidae. These results support the division of red algae into two subclasses by traditional taxonomy. Among eukaryotes Porphyra diverges at the same point as the Cryptomonas nucleomorph. The great among of sequence divergence, and the fossil record suggest that Porphyra, my indeed, be a very primitive red alga. Surprisingly, the 18S RNA sequence of the French \"Porphyra umbilicalis\" does not fit in our Porphyra category; instead, it has more than 99% identity with a species of Palmaria belonging to the subclass Florideophycidae. Therefore it was concluded that \"P. umbilicalis\" with the published sequence was actually a Palmaria palmate that was misidentified. During the phylogenetic analysis it was found that a group IC1 intron occurs in nuclear 18S rRNA genes of Porphyra spiralis var. amplifolia. This intron occurs at the same position of the group IC1 introns in 18S rDNAs of the fungus Pneumocystis carinii, Protomyces inouyei and the green alga Chlorella ellipsoidea, and shares primary-structural identity with the Pn. Carinii intron in domains P1 and P2, outside the conserved core. Three size-variants, differing in amount of optimal sequence in P1, exist and are differentially distributed in geographically distinct populations. The largest variant can self-splice in vitro. Open reading frames are present, but do correspond to known genes. Introns are present in the 18S rDNAs of several other Porphyra species, that may also have intronless rDNA copies

O gênero Porphyra (Rhodophyta) apresenta uma considerável importância econômica, sendo extensivamente cultivado e consumido como alimento. O gênero é representado por mais de 70 espécies e apresenta ampla distribuição geográfica, desde regiões tropicais até polares. Sua taxonomia, baseada em poucos caracteres da fase macroscópica do seu ciclo de vida, é ainda bastante problemática. Para tentar entender melhor a taxonomia e a história evolutiva de Porphyra foram utilizadas metodologias de biologia molecular e características da fase conchocelis do ciclo de vida. Verificou-se que caracteres da fase microscópica podem ser utilizados para complementar os conhecimentos taxonômicos tradicionais. Para tentar elucidar a posição filogenética do gênero Porphyra na divisão Rhodophyta e, dentro do gênero, entre espécies do Atlântico, o gene nuclear que codifica para o RNA ribossomal da subunidade pequena do ribossomo (rDNA 18S) foi amplificado através de PCR, clonado e completamente sequenciado. Foram utilizadas três espécies de Porphyra da Nova Escócia (Canadá) e duas de São Paulo (Brasil). As sequências obtidas foram alinhadas com as de alguns eucariontes e de outras algas vermelhas, incluindo uma sequência publicada de \"Porphyra umbilicalis\" da França. As árvores filogenéticas foram construídas através dos métodos de parcimônia, distancia e máxima verossimilhança. As analises mostraram que o gênero Porphyra é monofilético para as cinco espécies estudadas e constitui um dos ramos mais antigos dentro das algas vermelhas já analisados. O gênero Porphyra, subclasse Bangiophycidae, apresentou uma diferença substancial em relação aos gêneros da subclasse Florrideophycidae, sustentando assim, a divisão de Rhodophyta em duas subclasses pela taxonomia tradicional. Entre os eucariontes, Porphyra divergiu ao mesmo tempo que o nuclemorfo de Cryptomonas. O alto grau de divergência genética encontrada entre espécies de Porphyra, além de indicações do registo fóssil, na literatura, sugerem que o gênero é bastante primitivo dentro das algas vermelhas. Surpreendentemente, a sequência publicada para \"Porphyra umbilicalis\" apresentou mais de 99% de identidade com uma espécie de Palmaria que pertence à subclasse Florideophycidae; neste caso, a biologia molecular serviu para comprovar a identificação errônea do exemplar cuja sequência foi publicada. Durante a análise filogenética, verificou-se a ocorrência de um intron do grupo ICI nos genes rDNA 18S de Porphyra spiralis var. amplifolia. Esse intron ocorre na mesma posição que os introns do grupo IC1 nos rDNA 18S dos fungos Pneumocystis carinii, Protomyces inouyei e da alga verde Chlorella ellipsoidea, e apresenta identidade de sequências nos domínios P1 e P2, fora da região conservada, com o intron de Pn. Carinii. Três variantes, diferindo do tamanho da seqüencia do domínio P1, foram observados em três populações com distribuição geográfica diferente. O variante maior pode se auto-processar (\"self-splice\") in vitro. Quadros abertos de leitura estão presentes nos introns, mas não correspondem a nenhum gene conhecido. Introns estão presentes no rDNA 18S de outras espécies de Porphyra, que também podem apresentar variantes do rDNA 18S sem introns / The red algas genus Porphyra has considerable economic importance, and some species are extensively cultivated for human food. The genus is represented by more than 70 species, and occurs worldwide. Its taxonomy, based mainly on morphological characters of the macroscopic phase of its life-cycle is still unsettled. Alternatives to try to understand better the taxonomy and evolutive history of the genus were ascertained. It was verified that characters of the microscopic, filamentous phase, of the life-cycle of Porphyra may be used to complement the traditional taxonomic studies. To try to elucidate the phylogenetic position of Porphyra relative to the other red algae, and within the genus, among isolates from different locations, nuclear-encoded small-subunit ribosomal RNA genes (18S rDNAs) were PCR-amplified, cloned and completely sequenced. Three species of Porphyra from Nova Scotia and two species from Brasil were aligned with 18S sequences of other eukaryotes, including one published sequence of \"Porphyra umbilicalis\" from France. Phylogenetic trees were constructed by parsimony, distance and maximum-likelihood procedures. Analysis of our data revealed that these Porphyra species represented one of the deepest branches so far discovered within red algae. There was a great degree of primary sequence difference between Porphyra (subclass Bangiophycidae), and the other red algae belonging to the subclasses Florideophycidae. These results support the division of red algae into two subclasses by traditional taxonomy. Among eukaryotes Porphyra diverges at the same point as the Cryptomonas nucleomorph. The great among of sequence divergence, and the fossil record suggest that Porphyra, my indeed, be a very primitive red alga. Surprisingly, the 18S RNA sequence of the French \"Porphyra umbilicalis\" does not fit in our Porphyra category; instead, it has more than 99% identity with a species of Palmaria belonging to the subclass Florideophycidae. Therefore it was concluded that \"P. umbilicalis\" with the published sequence was actually a Palmaria palmate that was misidentified. During the phylogenetic analysis it was found that a group IC1 intron occurs in nuclear 18S rRNA genes of Porphyra spiralis var. amplifolia. This intron occurs at the same position of the group IC1 introns in 18S rDNAs of the fungus Pneumocystis carinii, Protomyces inouyei and the green alga Chlorella ellipsoidea, and shares primary-structural identity with the Pn. Carinii intron in domains P1 and P2, outside the conserved core. Three size-variants, differing in amount of optimal sequence in P1, exist and are differentially distributed in geographically distinct populations. The largest variant can self-splice in vitro. Open reading frames are present, but do correspond to known genes. Introns are present in the 18S rDNAs of several other Porphyra species, that may also have intronless rDNA copies

In this study, oligo-porphyrans, obtained by acid hydrolysis of porphyran, were investigated for their H2O2-inducing abilities in the defense responses of P. yezoensis. Oligo-porphyrans with average molecular weights (MWs) lower than 1.43 kDa had H2O2-inducing abilities. In contrast, oligo-porphyrans with average MWs of 6.12 kDa triggered no response. The active oligo-porphyrans were fractioned by anion-exchange chromatography. We found that two distinct mechanisms might be involved in the oligo-porphyran-induced H2O2 release in P. yezoensis. Mixtures of mono-sulfated oligo-galactans with degrees of polymerization (DPs) ranging from 1 to 3 might induce the response through the oxidation of cellular oligosaccharides, which enable P. yezoensis to resist rotting caused by dense incubation. Mixtures of oligo-porphyrans, consisting of 4 ~ 7 monosaccharide residues and 2 ~ 3 sulfate groups, might induce the generation of H2O2 by activation of NADPH oxidase, leading to an oxidative burst in P. yezoensis. The elicitor activity of oligo-porphyrans thus depends on their molecular size.

Hul’qumi’num communities on south eastern Vancouver Island have concerns about the status and safety of marine foods potentially impacted by environmental change and the urbanization and industrialization of their territories. Collaborative research undertaken with the Hul’q’umi’num’ Lands and Resources Society is part of a broader effort to revitalize cultural practices, language, and food systems. Lhuq’us (the Hul’q’umi’num’ language term for pohrpyra/pyropia spp. (commonly known as red laver or black gold)) is a flavourful and nutritious intertidal seaweed that grows on rocky beaches across the Pacific Northwest. Hul’q’umi’num’ language, cultural values, teachings, and family histories are all interwoven into the harvesting and consumption of lhuq’us in Hul’qumi’num territories. Lhuq’us is one of the species that have been persistently mentioned in conversations with state regulatory agencies and though these concerns have been raised for at least two decades there has been no systematic monitoring of the species. There are two broad streams of inquiry taken by thesis thesis. The first, employing ethnographic methodology including interviews and observant participation, seeks to both document the cultural values, oral histories, lived experiences associated with lhuq’us as well as concerns for the future collaborators have for lhuq’us and lhuq’us beaches. The second stream, based in a geographic approach, asks whether Unoccupied Aerial Vehicle (UAV) technologies could be employed to record the status of lhuq’us as a baseline for monitoring. Two study sites in the Salish sea were surveyed using UAV techniques: ȾEL,IȽĆ and St’utl’qulus. The overall accuracies of the UAV imagery classifications and the particular accuracies of the class representing lhuq’us suggest that UAV technologies paired with Google Earth Engine (GEE) object based image analysis (OBIA) methodologies can effectively detect lhuq’us. There are serious concerns and cultural values and practices deeply interconnected with culturally important species like lhuq’us. Through holding these concerns and values side by side with systematic observation and analyses maps and materials were created which communities can use to assert their rights, enact their own monitoring of territories and re-prioritize environmental decision-making done by federal, provincial, and municipal management agencies. / Graduate

Submitted by REBECA PREVIATE MEDINA null (rebecapm_2@hotmail.com) on 2016-07-12T01:22:08Z No. of bitstreams: 1 tese completa final.pdf: 17929997 bytes, checksum: 2ca69cdbb8845123f617feff1388a3eb (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-12T20:30:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 medina_rp_dr_araiq_par.pdf: 1819041 bytes, checksum: 6a9b96f8294269d0ff2fc5f05f6dd74b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T20:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 medina_rp_dr_araiq_par.pdf: 1819041 bytes, checksum: 6a9b96f8294269d0ff2fc5f05f6dd74b (MD5) Previous issue date: 2016-06-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os Produtos Naturais desempenham um papel dominante na descoberta e desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento de diversas doenças. Com isso, a busca por novas fontes de substâncias bioativas tem se intensificado, com destaque para estudos realizados com organismos e micro-organismos marinhos. As algas vermelhas marinhas (Rhodophyta) são as principais produtoras de metabólitos secundários biologicamente ativos dentre as algas e produzem principalmente substâncias halogenadas. Dentre os micro-organismos, podemos destacar os fungos endofíticos de algas marinhas, pois apresentam alta diversidade de espécies e diversidade estrutural dos metabólitos secundários, os quais têm mostrado potencial antitumoral, antimicrobiano e antifúngico. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo explorar o potencial das algas vermelhas Asparagopsis taxiformis (estágio Falkenbergia) e Pyropia spiralis, bem como de seus fungos endofíticos, como fontes de substâncias bioativas. O estudo de A. taxiformis e de P. spiralis levou à identificação de dezesseis substâncias por CG-EM, como os ácidos eicosapentaenóico e araquidônico, além de nucleosídeos, como a uridina e a timidina, obtidos de A. taxiformis, e a uridina e a inosina, obtidas de P. spiralis. Os extratos brutos e frações das algas estudadas foram avaliados frente ao fungo fitopatogênico Cladosporium sphaerospermum, frente à enzima acetilcolinesterase e frente a linhagens tumorais de carcinoma de ovário (OVCAR-8), adenocarcinoma de cólon humano (HCT-116) e glioblastoma - humano (SF-295), sendo que os mesmos não apresentaram atividades antifúngica e anticolinesterásica significativas e apenas as frações hexânicas e butanólicas de ambas as algas apresentaram atividade citotóxica moderada frente à linhagem SF-295. Em relação ao estudo dos micro-organismos associados às algas, foi possível isolar sete linhagens de fungos endofíticos da alga A. taxiformis e três linhagens de P. spiralis, que foram cultivadas em meio de batata e dextrose (MBD) preparado com água do mar ou água ultra pura. Após o período de incubação, foram obtidos os extratos brutos em acetato de etila, que foram avaliados quanto ao perfil químico por CLAE e RMN, e perfil biológico por meio dos bioensaios in vitro. Após a prospecção inicial, Nemania bipapillata (AT-05), Sarocladium strictum (PS-01), Annulohypoxylon stygium (AT-03) e Hypoxylon sp. (AT-06) foram selecionados para investigação. O estudo de N. bipapillata, cultivado em água do mar e MBD, levou ao isolamento da dicetopiperazina ciclo(Pro-Tir), tirosol e das isocumarinas, (3R)-5-hidroximetil-meleína e (3R)-5-carbóxi-meleína. Ao cultivar essa linhagem fúngica em água ultra pura e MDB, foram isolados dois norsesquiterpenos e três sesquiterpenos do tipo botriano inéditos na literatura e um conhecido, 4β-acetoxi-9β,10β,15α-triidroxiprobotridial. A análise do extrato bruto de S. strictum, cultivado em água ultra pura e MDB, levou à identificação em mistura de duas dicetopiperazinas e ao isolamento da isoflavona daidzeína e de seis ftalatos naturais, dos quais dois ainda não foram descritos na literatura e nem sintetizados. A. stygium e Hypoxylon sp. foram cultivados em água do mar e MDB, sendo que A. stygium forneceu o pirogalol, que apresentou atividade contra Escherichia coli e Staphylococcus aureus resistente a meticilina, além do tirosol e (˗)-(3R,4R)-3,4,5-triidróxi-tetralona, enquanto Hypoxylon sp. forneceu (3R)-scytalona, (3R,4R)-4-hidróxi-scytalona e daidzeína. Portanto, esses resultados ressaltam a importância da investigação dos organismos marinhos, bem como de seus micro-organismos associados, e contribuem para o conhecimento da quimiodiversidade de organismos de origem marinha da costa brasileira, ainda sub-explorada do ponto de vista químico. / Natural Products have a major role in the discovery and development of new drugs used for diseases treatments. Thus, the search for new sources of bioactive compounds has been intensified and studies have increasingly focused on marine organisms and microorganisms. Marine red algae (Rhodophyta) are the major producers of biologically active secondary metabolites among algae, and biosynthesize mainly halogenated compounds. Among microorganisms, we highlight endophytic fungi from marine algae, as they present marked species diversity as well as structural diversity of secondary metabolites. Such metabolites have shown interesting potential as antitumor, antimicrobial and antifungal agents. Therefore, this project aimed to explore the potential of red algae Asparagopsis taxiformis (Falkenbergia stage) and Pyropia spiralis and their endophytic fungi, as novel sources of bioactive compounds. The study of A. taxiformis and P. spiralis led to identification of sixteen compounds by GC-MS, as eicosapentaenoic and arachidonic acids, in addition to nucleosides uridine and thymidine, obtained from A. taxiformis, and uridine and inosine, obtained from P. spiralis. The crude extracts and fractions from the studied algae were evaluated against phytopathogenic fungus Cladosporium sphaerospermum, against acetylcholinesterase enzyme and against tumor cell lines of ovarian carcinoma (OVCAR-8), human colon adenocarcinoma (HCT-116) and human glioblastoma (SF-295). No significant antifungal or acetylcholinesterase activities were observed, whereas the hexane and butanol fractions from both algae showed moderate cytotoxicity against SF-295 cell line. As for the study on the microorganisms associated to algae, seven endophytic fungi strains were isolated from A. taxiformis and three strains from P. spiralis, which were cultivated in potato dextrose broth (PDB) prepared with either sea water or ultra pure water. After incubation, the ethyl acetate crude extracts were obtained and evaluated for their chemical and biological profiles, by HPLC, NMR and in vitro bioassays, respectively. After the preliminary prospection, Nemania bipapillata (AT-05), Sarocladium strictum (PS-01), Annulohypoxylon stygium (AT-03) and Hypoxylon sp. (AT-06) were selected for further investigation. The study of N. bipapillata, cultivated in sea water and PDB, led to isolation of diketopiperazine cyclo(Pro-Tyr), tyrosol and isocoumarins, (3R)-5-hydroxymethylmellein and (3R)-5-carboxymellein. Cultivation of this fungal strain in ultra pure water and PDB afforded two botryane-type norsesquiterpenes and three sesquiterpenes, unprecedent compounds in the literature and one known, 4β-acetoxy-9β,10β,15α-trihydroxyprobotrydial. Analysis of the crude extract from S. strictum, cultivated in ultra pure water and PDB, afforded a mixture of two diketopiperazines, in addition to isoflavone daidzein and six natural phthalates, including two novel ones which had been neither described in the literature nor synthesized. A. stygium and Hypoxylon sp. were cultivated in sea water and PDB, and A. stygium afforded pyrogallol, which was active against Escherichia coli and methicilin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), in addition to tyrosol and (˗)-(3R,4R)-3,4,5-trihydroxy-1-tetralone. Hypoxylon sp. afforded (3R)-scytalone, (3R,4R)-4-hydroxy-scytalone and daidzein. Such results highlight the importance of research on marine organisms and their associated microorganisms, and contribute to the knowledge of chemodiversity of marine organisms from the still chemically underexplored Brazilian coast.