A instabilidade genômica tem sido implicada como um dos principais fatores relacionados ao processo de envelhecimento. Esta é consequência do acumulo de danos no DNA em células somáticas continuamente expostas a fatores endógenos e exógenos. Um grupo de proteínas que desempenha diversos papéis na manutenção e estabilidade do genoma é formado pelas RecQ helicases, atuando em vários processos do metabolismo celular, tais como replicação do DNA, recombinação, reparo do DNA e manutenção dos telômeros. Algumas evidencias relacionam a expressão aberrante destas proteínas ao envelhecimento precoce. Com o objetivo de determinar os perfis de expressão transcricional de genes da família RecQ helicase e alguns genes envolvidos na via BER (Base excision repair), como PARP1, POL e APEX1 em células mononucleares do sangue periférico (PBMCs, do inglês Peripheral Blood Mononuclear Cells), comparamos grupos de indivíduos jovens (n = 20), idosos (n = 17) e centenários (n = 27). Além disso, foi também foi avaliado o comprimento telomérico em amostras de DNA desses indivíduos, buscando uma comparação entre os mesmos. Foi observada uma diminuição no nível de expressão transcricional do gene BLM nos grupos idoso e centenário quando comparados ao grupo jovem (p<0,05). Também foi observado uma diminuição na expressão do gene RECQL5 no grupo idoso comparado ao grupo jovem. Para os genes da via BER, foi observada uma repressão na expressão transcricional de PARP1 no grupo idoso em relação ao grupo jovem (p<0,05). Em relação ao comprimento telomérico, nossos resultados demonstraram associação entre a diminuição do comprimento telomérico e a idade. Obtivemos diferença significativa na comparação do comprimento telomérico de idosos e centenários comparados ao grupo jovem. Porém, não foi observada diferença entre os grupos idosos e centenários. Assim, nossos resultados mostram uma associação do processo de envelhecimento com a modulação de alguns genes da família RecQ helicase e participantes da via BER, e com o encurtamento telomérico. Os resultados gerados nesse trabalho são inéditos, sendo que relevantes para melhor compreensão do processo de envelhecimento. / Genomic instability plays a major role in the aging process due to the accumulation of DNA damage in somatic cells continuously exposed to endogenous and exogenous factors. A group of proteins essential in maintaining genome stability is composed by RecQ helicase, acting in several cell metabolism processes such as DNA replication, recombination, DNA repair and telomere maintenance. Some evidence related the aberrant expression of these proteins to premature aging. In order to determine the transcriptional expression profile of RecQ helicase gene family and some genes involved in the BER (Base excision repair) pathway, such as PARP1, POL and APEX1 in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), we compared groups of young (n = 20), elderly (n = 17) and centenarians (n = 27). Furthermore, it was also evaluated telomere length in DNA samples from these individuals. It was observed a decrease in the transcriptional expression of BLM gene in elderly and centenarians compared to the young group (p <0.05). It was also observed a decrease in expression of RECQL5 gene in the elderly compared to the younger group. For the BER genes, it was observed a transcriptional repression of PARP1 in the elderly group compared to the young group (p <0.05). Regarding the telomere length, our results demonstrated an association between reduction of telomere length and age. We obtained significant difference in comparing the telomere length of the elderly and centenarians compared to the younger group. However, no difference was observed between the elderly and centenarians groups. Thus, our results show an association of aging process with the modulation of certain genes from RecQ helicase family and participants of the BER pathway and the telomere shortening. The results generated in this study are promising, and relevant to better understanding the aging process.

Elementos móveis influenciam expressivamente a evolução do grupo Bacteria, uma vez que são integrantes importantes do processo de geração da variabilidade genética e promovem a diversidade da população frente à estocasticidade do ambiente. Investigamos a influência de elementos genéticos móveis em linhagens de X. oryzae sob três diferentes aspectos nesta tese. Primeiramente, investigamos a transferência horizontal de um operon adquirido exclusivamente por Xoc, porém ausente em Xoo e linhagens filogenéticamente próximas. A importância da produção do fitormônio GA4 por Xoc é indicada pela alta prevalência do operon em diferentes populações, e pela ampla distrubuição geográfica em um amplo perído de tempo. Também abordamos a influência de elementos genéticos móveis mais amplamente no genoma de X. oryzae. Descrevemos como elementos de transposição, representados por elementos do tipo IS, são capazes de interferir em um sistema central do metabolismo bacteriano, como o sistema de reparo de DNA. Por fim, descrevemos um novo elemento encontrado em X. oryzae e analisamos sua organização, distribuição, filogenia, o nível transcricional e o potencial funcional na interação com seu hospedeiro Nosso conjunto de resultados reitera a importância dos elementos de transposição no aumento de variabilidade genética de populações, e dessa forma, infere sobre seu papel relevante na diversificação em X. oryzae. Descrevemos a variabilidade, exploramos as consequências da amplificação de elementos de transposição nesta espécie, evidenciamos a complexidade desta variação em nível populacional. / Mobile elements are genomic components that trigger genetic variability and promote the diversity of the population against the stochasticity of the environment and therefore, significantly influence the evolution of the Bacteria group. We investigate the influence of mobile genetic elements on X. oryzae lineages under three different aspects in this thesis. First, we investigated the horizontal transfer event of a operon, acquired exclusively by Xoc, but absent in Xoo and phylogenetically close lineages. The importance of the production of the phytohormone GA4 by Xoc is indicated by its high prevalence in different populations, in a wide geographic distribution and in a large time period.We also address the influence of mobile genetic elements more comprehensively in the X. oryzae genome. We describe how transposable elements, represented by IS elements, are capable of interfering in a central system of bacterial metabolism, such as the DNA repair system. Finally, we describe a new element found in X. oryzae and we analyze its organization, distribution, phylogeny and its transcriptional level. We also speculate its function in the X. oryzae-host interaction. Our results reiterate the importance of transposable elements enriching genetic variability of populations and infers on their relevant role in the diversification of X. oryzae lineage. We describe the variability, explore the consequences resulting from the amplification of transposition elements in the X. oryzae species and we show the complexity of this variation at the population level.

A Doença de Alzheimer (DA) é uma patologia senil neurodegenerativa, cujo desenvolvimento está relacionado a vários fatores, tais como deposição de proteínas, alterações no ciclo celular, disfunção mitocondrial, acúmulo de danos e deficiência dos mecanismos de reparo do DNA, entre outros. Os mecanismos moleculares associados a essas alterações ainda não foram esclarecidos. Assim, considerando a hipótese de que algumas características da DA podem ser observadas em células mononucleares do sangue periférico (PBMCs, peripheral blood mononuclear cells), o presente trabalho teve como objetivo avaliar se PBMCs de indivíduos com a DA apresentam alterações nos perfis de expressão gênica, com enfoque nos processos relacionados ao ciclo celular e reparo do DNA. Além disso, o trabalho buscou verificar as consequências do nocaute da polimerase ? (Pol?), principal polimerase envolvida no reparo por excisão de bases (BER), em fibroblastos embrionários de camundongos (MEFs, mouse embryonic fibroblastos). Foram coletadas amostras de sangue de 25 pacientes com DA e 15 controles para a realização do ensaio de microarranjos de mRNAs e microRNAs. As análises de bioinformática indicaram 593 mRNAs e 12 microRNAs diferencialmente expressos nos indivíduos com DA comparados aos controles. A partir desses dados foram realizadas análises de enriquecimento de vias, as quais mostraram que processos relacionados à regulação do ciclo celular, resposta a danos no DNA, inflamação, entre outros, estavam alterados em PBMCs de DA. No entanto, a expressão proteica de PCNA avaliada por Western blot não identificou alterações na proliferação das células de pacientes DA, mas foi observada a diminuição da expressão da proteína Pol?, principalmente nos pacientes em estágio mais severo da doença. Assim, as consequências da diminuição da expressão de Pol? foram avaliadas em MEFs nocauteados ii para essa enzima, o que resultou em alterações no ciclo celular e disfunção mitocondrial. Dessa maneira, esses resultados suportam as hipóteses de que falhas nos mecanismos de reparo do DNA estão relacionadas à DA e que as PBMCs podem manifestar algumas das condições patológicas que ocorrem nos neurônios. Foram ainda destacados no presente trabalho alguns genes como potenciais alvos de estudo na busca por biomarcadores da DA. Além disso, foi também demonstrado que a deficiência de Pol? pode acarretar disfunção mitocondrial, uma característica inerente às células de pacientes com DA. / Alzheimer\'s disease (AD) is an age-related neurodegenerative pathology associated with a range of features such as deposition of proteins in the brain, alterations in cell cycle, accumulation of DNA damage, DNA repair deficiency and mitochondrial dysfunction. However, the molecular mechanisms implicated in the pathogenesis of AD are still uncertain. Thereby, the present study aimed to evaluate whether peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of AD patients display alterations in gene expression profiles, mainly focusing on processes related to cell cycle and DNA repair. Furthermore, we evaluated the implications of deficiency in polymerase ? (Pol?), which is a major polymerase involved in base excision repair (BER), in mouse embryonic fibroblasts (MEFs). Blood samples were collected from 25 AD patients and 15 age-matched controls in order to perform genome-wide mRNA and microRNA expression (microarrays). Moreover, mouse embryonic fibroblasts that are knockout for Pol? were evaluated in order to determine the effects of Pol? deficiency. In PBMCs cells, bioinformatics analysis indicated 593 mRNAs and 12 microRNAs differentially expressed in AD compared to controls. Analysis of pathway enrichment indicated that processes related to cell proliferation, DNA repair, and inflammation, among others, were altered in AD blood cells. Despite the enrichment of pathways associated with cell cycle regulation, PCNA protein expression (related to cell proliferation) analyzed by Western blot did not show difference in AD. However, Pol? expression was decreased in AD blood cells, especially in patients stricken with severe AD, in spite of the lack of alterations in terms of transcript expression. Based on the results regarding decreased Pol? expression in AD cells, we studied the consequences of Pol? knockout in MEFs, and the results clearly showed mitochondrial dysfunction along time. Thus, our study demonstrated that iv PBMCs of AD patients present alterations in cell cycle and DNA repair processes, as proposed for AD neurons, reinforcing the hypothesis that failures of DNA repair mechanisms are related to AD, and PBMCs can somehow express some of pathological conditions that may occur in neurons. We also found some genes that represent potential targets to be studied as biomarkers of the disease. Furthermore, this study demonstrated that Pol? deficiency can lead to mitochondrial dysfunction, which is an inherent characteristic of AD.

O melanoma é uma lesão maligna da pele, com alta taxa de mortalidade cuja incidência vem aumentando nos últimos anos. Os principais fatores de risco são a história familial da doença, presença de nevos benignos múltiplos ou nevos atípicos e melanoma prévio. Imunossupressão, sensibilidade ao sol e exposição intermitente e intensa à radiação UV da luz solar, sem proteção, são fatores de risco adicionais. O objetivo deste estudo caso-controle de base hospitalar foi avaliar a contribuição de polimorfismos de genes de metabolização de xenobióticos (CYP1A1/MspI, CYP2E1/PstI, GSTM1, GSTT1 e GSTP1/Bsma), de genes de reparo do DNA (XRCC1/MspI, XRCC3/NcoI e XPD/PstI) e do gene do receptor de vitamina D (VDR/FokI e VDR/TaqI) no risco de melanoma. Consentiram em participar 193 pacientes com melanoma (49,7% homens e 50,3% mulheres, média de 52 ± 14,28 anos) e 208 controles (51,4% homens e 48,6% mulheres, média de 48 ± 15,24 anos) que após responderem a um questionário detalhado sobre hábitos e tipos de exposição a fatores de risco cederam amostras biológicas para análsie do DNA por PCR-RFLP. Os principais fatores de risco para o melanoma foram ascendência européia (p<0,001), cor de olhos claros (p<0,001), presença de nevos (p<0,001), histórico de queimadura grave na adolescência (p<0,001), falta de filtro solar (p<0.034) e exposição à lâmpadas fluorescentes (p=0,001). Quanto à análise dos polimorfismos de genes de metabolização de xenobióticos somente o GSTT1 nulo revelou associação inversamente positiva com o risco de melanoma maligno (OR ajustado = 0,60; IC95% = 0,37-0,97). Entretanto, essa associação não se manteve após a análise de regressão múltipla escalonada. Os polimorfismos VDR/FokI e VDR/TaqI não modificaram a susceptibilidade ao melanoma maligno na comparação entre os grupos. Na análise conjunta do fenótipo-genótipo, indivíduos com olhos verdes e genótipo VDR/FokI polimórfico, apresentaram risco praticamente seis vezes maior de melanoma (OR ajustado = 5,93; IC95% = 1,49-23,59). A associação entre os polimorfismos em pelo menos um dos alelos dos genes de reparo do DNA, XRCC3/NcoI e XPD/PstI aumentou praticamente duas vezes o risco de melanoma tanto na análise estatística multivariada (OR ajustado = 1,84; IC95% = 1,08-3,14) quanto na regressão logística múltipla escalonada (OR ajustado = 2,32; IC95% = 1,01-5,36). Na interação genemeio ambiente a falta do uso de filtro solar dobrou o risco de melanoma em indivíduos com polimorfismo XPD/PstI (OR ajustado = 2,17; IC95% = 1,12- 4,17). A identificação de polimorfismos genéticos associados com doenças multifatorias como o caso do melanoma maligno devem ser estimuladas em nosso meio, principalmente por vivermos em um país tropical com alta incidência solar em praticamente todo seu território. A identificação de marcadores genéticos de susceptibilidade pode propiciar medidas precoces e eficazes de prevenção do câncer. / Melanoma is a malignant skin lesion, with high mortalitty rate and its incidence has been rising in the last years. The main risk factors are melanoma family history, presence of multiple benign or atypical nevi and previous melanoma. Immunosuppression, sun sensitivy and intermittent and intense exposure to UV sunlight radiation, without protection, are additional risk factors. The aim of this hospital based case-control study was to evaluate the contribution of genetic polymorphisms of xenobiotic metabolizing enzymes (CYP1A1/MspI, CYP2E1/PstI, GSTM1, GSTT1 and GSTP1/Bsma), DNA repair genes (XRCC1/MspI, XRCC3/NcoI and XPD/PstI) and vitamin D receptor genes (VDR/FokI and VDR/TaqI) to the risk of melanoma. All participants, including 193 melanoma patients (49.7% men and 50.3% women, mean age 52 ± 14.28 years old) and 208 controls (51.4% men and 48.6% women, mean age 48 ± 15.24 years old) gave written informed consent to participate in the study and agreed to donate a sample of bloody to analysis of DNA by PCR-RFLP and answer a questionarie regarding phenotypic characteristics, personal habits and questions regarding sun exposure that could be associated to the disease. The main risk factors to melanoma were European ancestries (p<0.001), light colored eyes (p<0.001), presence of nevi (p<0.001), history of sunburns during the adolescence (p<0.001), no use of sunblock (p<0.034) and exposure of fluorescent lamps (p<0.001). Regarding the genes polymorphisms, only GSTT1 null genotype showed as an inversely positivefactor (OR adjusted = 0.60; 95%CI = 0.37-0.97) to malignant melanoma. However, this association disappeared with multiple regression analysis. The VDR/FokI and VDR/TaqI polymorphisms did not alter the susceptibility to malignant melanoma in the comparison between groups. A joint analysis of phenotype-genotype, individuals with green eyes and polymorphic genotype VDR/FokI, presented almost six times more risk to melanoma (OR adjusted = 5.93, 95% CI = 1.49-23.59). The association between polymorphisms, in at least one polymorphic allele of DNA repair genes XRCC3/NcoI and XPD/PstI increased almost twice the risk of melanoma in the multivariate statistic analysis (OR adjusted = 1.84, 95%CI = 1.08-3.14) and in multiple logistic regression (OR adjusted = 2.32, 95%CI = 1.01-5.36). In the interaction gene-environment the lack of sunscreen doubled the risk of melanoma in individuals with polymorphisms of XPD/PstI (OR adjusted = 2.17, 95%CI = 1.12-4.17). The identification of genetic polymorphisms associated with diseases such as multi factorial case of malignant melanoma should be encouraged in our country, mainly because we live in a tropical country with high solar irradiation in almost all its territory. The identification of genetic markers of susceptibility may provide early and effective prevention of cancer.

mTOR (mammalian target of rapamycin) é uma proteína com papel central no crescimento, na proliferação e na manutenção das células, que participa da formação de dois complexos, mTORC1 e mTORC2. Diversos estudos associam menor atividade de mTOR, em especial o complexo 1, com efeitos protetores contra o envelhecimento e mesmo aumento da expectativa de vida máxima. Alterações no DNA têm sido propostas desde cedo na história dos estudos bioquímicos sobre o envelhecimento como um fator causar da perda de função dos organismos com a idade. Muitos estudos já foram realizados tentando analisar diversos aspectos do acúmulo de alterações no DNA e da capacidade de reparo com a idade. No entanto, a possível relação entre mTOR e reparo de DNA foi muito pouco explorada, em especial em relação ao DNA mitocondrial. Este estudo teve como objetivo avaliar o papel de mTOR na regulação dos níveis de reparo de DNA, em especial da via de reparo por excisão de bases (BER). Os resultados demonstraram que, aparentemente, mTOR surte algum efeito na regulação de duas enzimas da via BER (APE1 e Pol&#947;), além de TFAM, diminuído os níveis das três, tanto no núcleo quanto nas mitocôndrias. No entanto, a atividade de incisão de oligonucleotídeos de APE1 não demonstrou alteração, e indução de apoptose por indução de estresse oxidativo revelou que células com menor expressão de mTOR se encontravam mais resistentes. Adicionalmente, a inibição de mTOR pareceu não alterar o número decópias de DNA mitocondrial e a massa mitocondrial, sugerindo que as células com knockdown de mTOR possuem uma maior reserva respiratória. Em conjunto, os resultados sugerem um possível envolvimento de mTOR na regulação de BER, mesmo que indiretamente, embora não estaja claro por qual via, ou por qual complexo de mTOR / mTOR (mammalian target of rapamycin) is a central protein in the regulation of cell growth, proliferation and maintenance, that participates in the formation of two complexes, mTORC1 and mTORC2. Several studies associate a lower activity of mTOR, especially complex 1, with beneficial effects against aging, and even increased maximum lifespan. DNA alterations have been proposed since the beginnings of the history of the biochemical studies on aging to be a cause of the loss of function that in observed in organisms with age. Several studies have been carried out to analyze several aspects of DNA alterations and DNA repair with age. However, the possible relationship between mTOR and DNA repair has not been explored satisfactorily, especially in relation to mitochondrial DNA. This study had the objective of evaluating the role of mTOR in the regulation of the levels of DNA repair, especially the base excision repair (BER) pathway. The results showed that, apparently, mTOR has some effect in the regulation of two enzymes of the BER pathway (APE1 and Pol&#947;), as well as TFAM, decreasing their levels, both in the nucleus and in the mitochondria. However, APE1 oligonucleotide incision activity was not diminished, and apoptosis induction by methylene blue treatment revealed that cells with mTOR knockdown were more resistant. Addicionally, mTOR inhibition didnt seem to alter mitochondrial DNA copy number and mitochondrial mass, suggesting that mTOR knockdown cells have more respiratory reserve. Takentogether, these results suggest a possible role for mTOR in the regulation of BER, even if indirectly, although it is not clear through which pathway, or which mTOR complex

O melanoma é uma lesão maligna da pele, com alta taxa de mortalidade cuja incidência vem aumentando nos últimos anos. Os principais fatores de risco são a história familial da doença, presença de nevos benignos múltiplos ou nevos atípicos e melanoma prévio. Imunossupressão, sensibilidade ao sol e exposição intermitente e intensa à radiação UV da luz solar, sem proteção, são fatores de risco adicionais. O objetivo deste estudo caso-controle de base hospitalar foi avaliar a contribuição de polimorfismos de genes de metabolização de xenobióticos (CYP1A1/MspI, CYP2E1/PstI, GSTM1, GSTT1 e GSTP1/Bsma), de genes de reparo do DNA (XRCC1/MspI, XRCC3/NcoI e XPD/PstI) e do gene do receptor de vitamina D (VDR/FokI e VDR/TaqI) no risco de melanoma. Consentiram em participar 193 pacientes com melanoma (49,7% homens e 50,3% mulheres, média de 52 ± 14,28 anos) e 208 controles (51,4% homens e 48,6% mulheres, média de 48 ± 15,24 anos) que após responderem a um questionário detalhado sobre hábitos e tipos de exposição a fatores de risco cederam amostras biológicas para análsie do DNA por PCR-RFLP. Os principais fatores de risco para o melanoma foram ascendência européia (p<0,001), cor de olhos claros (p<0,001), presença de nevos (p<0,001), histórico de queimadura grave na adolescência (p<0,001), falta de filtro solar (p<0.034) e exposição à lâmpadas fluorescentes (p=0,001). Quanto à análise dos polimorfismos de genes de metabolização de xenobióticos somente o GSTT1 nulo revelou associação inversamente positiva com o risco de melanoma maligno (OR ajustado = 0,60; IC95% = 0,37-0,97). Entretanto, essa associação não se manteve após a análise de regressão múltipla escalonada. Os polimorfismos VDR/FokI e VDR/TaqI não modificaram a susceptibilidade ao melanoma maligno na comparação entre os grupos. Na análise conjunta do fenótipo-genótipo, indivíduos com olhos verdes e genótipo VDR/FokI polimórfico, apresentaram risco praticamente seis vezes maior de melanoma (OR ajustado = 5,93; IC95% = 1,49-23,59). A associação entre os polimorfismos em pelo menos um dos alelos dos genes de reparo do DNA, XRCC3/NcoI e XPD/PstI aumentou praticamente duas vezes o risco de melanoma tanto na análise estatística multivariada (OR ajustado = 1,84; IC95% = 1,08-3,14) quanto na regressão logística múltipla escalonada (OR ajustado = 2,32; IC95% = 1,01-5,36). Na interação genemeio ambiente a falta do uso de filtro solar dobrou o risco de melanoma em indivíduos com polimorfismo XPD/PstI (OR ajustado = 2,17; IC95% = 1,12- 4,17). A identificação de polimorfismos genéticos associados com doenças multifatorias como o caso do melanoma maligno devem ser estimuladas em nosso meio, principalmente por vivermos em um país tropical com alta incidência solar em praticamente todo seu território. A identificação de marcadores genéticos de susceptibilidade pode propiciar medidas precoces e eficazes de prevenção do câncer. / Melanoma is a malignant skin lesion, with high mortalitty rate and its incidence has been rising in the last years. The main risk factors are melanoma family history, presence of multiple benign or atypical nevi and previous melanoma. Immunosuppression, sun sensitivy and intermittent and intense exposure to UV sunlight radiation, without protection, are additional risk factors. The aim of this hospital based case-control study was to evaluate the contribution of genetic polymorphisms of xenobiotic metabolizing enzymes (CYP1A1/MspI, CYP2E1/PstI, GSTM1, GSTT1 and GSTP1/Bsma), DNA repair genes (XRCC1/MspI, XRCC3/NcoI and XPD/PstI) and vitamin D receptor genes (VDR/FokI and VDR/TaqI) to the risk of melanoma. All participants, including 193 melanoma patients (49.7% men and 50.3% women, mean age 52 ± 14.28 years old) and 208 controls (51.4% men and 48.6% women, mean age 48 ± 15.24 years old) gave written informed consent to participate in the study and agreed to donate a sample of bloody to analysis of DNA by PCR-RFLP and answer a questionarie regarding phenotypic characteristics, personal habits and questions regarding sun exposure that could be associated to the disease. The main risk factors to melanoma were European ancestries (p<0.001), light colored eyes (p<0.001), presence of nevi (p<0.001), history of sunburns during the adolescence (p<0.001), no use of sunblock (p<0.034) and exposure of fluorescent lamps (p<0.001). Regarding the genes polymorphisms, only GSTT1 null genotype showed as an inversely positivefactor (OR adjusted = 0.60; 95%CI = 0.37-0.97) to malignant melanoma. However, this association disappeared with multiple regression analysis. The VDR/FokI and VDR/TaqI polymorphisms did not alter the susceptibility to malignant melanoma in the comparison between groups. A joint analysis of phenotype-genotype, individuals with green eyes and polymorphic genotype VDR/FokI, presented almost six times more risk to melanoma (OR adjusted = 5.93, 95% CI = 1.49-23.59). The association between polymorphisms, in at least one polymorphic allele of DNA repair genes XRCC3/NcoI and XPD/PstI increased almost twice the risk of melanoma in the multivariate statistic analysis (OR adjusted = 1.84, 95%CI = 1.08-3.14) and in multiple logistic regression (OR adjusted = 2.32, 95%CI = 1.01-5.36). In the interaction gene-environment the lack of sunscreen doubled the risk of melanoma in individuals with polymorphisms of XPD/PstI (OR adjusted = 2.17, 95%CI = 1.12-4.17). The identification of genetic polymorphisms associated with diseases such as multi factorial case of malignant melanoma should be encouraged in our country, mainly because we live in a tropical country with high solar irradiation in almost all its territory. The identification of genetic markers of susceptibility may provide early and effective prevention of cancer.

A instabilidade genômica tem sido implicada como um dos principais fatores relacionados ao processo de envelhecimento. Esta é consequência do acumulo de danos no DNA em células somáticas continuamente expostas a fatores endógenos e exógenos. Um grupo de proteínas que desempenha diversos papéis na manutenção e estabilidade do genoma é formado pelas RecQ helicases, atuando em vários processos do metabolismo celular, tais como replicação do DNA, recombinação, reparo do DNA e manutenção dos telômeros. Algumas evidencias relacionam a expressão aberrante destas proteínas ao envelhecimento precoce. Com o objetivo de determinar os perfis de expressão transcricional de genes da família RecQ helicase e alguns genes envolvidos na via BER (Base excision repair), como PARP1, POL e APEX1 em células mononucleares do sangue periférico (PBMCs, do inglês Peripheral Blood Mononuclear Cells), comparamos grupos de indivíduos jovens (n = 20), idosos (n = 17) e centenários (n = 27). Além disso, foi também foi avaliado o comprimento telomérico em amostras de DNA desses indivíduos, buscando uma comparação entre os mesmos. Foi observada uma diminuição no nível de expressão transcricional do gene BLM nos grupos idoso e centenário quando comparados ao grupo jovem (p<0,05). Também foi observado uma diminuição na expressão do gene RECQL5 no grupo idoso comparado ao grupo jovem. Para os genes da via BER, foi observada uma repressão na expressão transcricional de PARP1 no grupo idoso em relação ao grupo jovem (p<0,05). Em relação ao comprimento telomérico, nossos resultados demonstraram associação entre a diminuição do comprimento telomérico e a idade. Obtivemos diferença significativa na comparação do comprimento telomérico de idosos e centenários comparados ao grupo jovem. Porém, não foi observada diferença entre os grupos idosos e centenários. Assim, nossos resultados mostram uma associação do processo de envelhecimento com a modulação de alguns genes da família RecQ helicase e participantes da via BER, e com o encurtamento telomérico. Os resultados gerados nesse trabalho são inéditos, sendo que relevantes para melhor compreensão do processo de envelhecimento. / Genomic instability plays a major role in the aging process due to the accumulation of DNA damage in somatic cells continuously exposed to endogenous and exogenous factors. A group of proteins essential in maintaining genome stability is composed by RecQ helicase, acting in several cell metabolism processes such as DNA replication, recombination, DNA repair and telomere maintenance. Some evidence related the aberrant expression of these proteins to premature aging. In order to determine the transcriptional expression profile of RecQ helicase gene family and some genes involved in the BER (Base excision repair) pathway, such as PARP1, POL and APEX1 in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), we compared groups of young (n = 20), elderly (n = 17) and centenarians (n = 27). Furthermore, it was also evaluated telomere length in DNA samples from these individuals. It was observed a decrease in the transcriptional expression of BLM gene in elderly and centenarians compared to the young group (p <0.05). It was also observed a decrease in expression of RECQL5 gene in the elderly compared to the younger group. For the BER genes, it was observed a transcriptional repression of PARP1 in the elderly group compared to the young group (p <0.05). Regarding the telomere length, our results demonstrated an association between reduction of telomere length and age. We obtained significant difference in comparing the telomere length of the elderly and centenarians compared to the younger group. However, no difference was observed between the elderly and centenarians groups. Thus, our results show an association of aging process with the modulation of certain genes from RecQ helicase family and participants of the BER pathway and the telomere shortening. The results generated in this study are promising, and relevant to better understanding the aging process.

A comparação \"in silico\" das vias de reparo de DNA nos genomas de Caulobacter crescentus e E. coli mostra diferenças significativas entre estas duas bactérias, sugerindo diversidade biológica das respostas a danos no DNA entre as bactérias. Em busca de genes que possam proteger o genoma de C. crescentus contra mutações, foi feita uma varredura em uma biblioteca de cerca de 5.000 clones construída a partir de inserção aleatória do transposon TN5 no genoma dessa bactéria. A maioria destes genes não tinha sido, ainda, relacionada a fenótipo mutador, mas, como esperado, também identificamos genes já conhecidos como relacionados a fenótipos mutadores. Alguns clones candidatos foram investigados quanto ao tipo de mutação induzida, baseando-se na sequência do gene rpoB, com o objetivo de indicar o processo mutacional sob condições genéticas específicas. Análises baseadas na medida da atividade promotora em fusão de transcrição com lacZ, mostra que o sistema SOS está alterado em alguns clones, e pode justificar parte do fenótipo mutador em alguns deles. / The \"in silico\" comparison of the main DNA repair genes between C. crescentus and E. coli shows significant differences between these bacteria, suggesting biological diversity in bacterial responses to DNA damage. We further screened a C. crescentus library of 5,000 clones mutated by random insertion of the TN5 transposon in the genome, searching for clones with high levels of spontaneous rifampicin resistance mutations. Most of the genes identified have not been previously reported as related to mutator phenotype, but, as expected, we have also identified proteins already known as causing mutator phenotypes when mutated. As part of the functional characterization, some candidate clones were characterized based on rpoB gene sequences aiming at indicating the mutational process under specific genetic background conditions. Analysis of some candidate clones based on measurements of promoter activity with lacZ transcriptional fusions show that the system SOS is modified in some clones and this justify part of their mutator phenotype.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-08-25T20:42:57Z No. of bitstreams: 1 EdilmarDeMouraSantos_TESE.pdf: 2404882 bytes, checksum: 5eff55db010b690ecc915ee6c24050f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-08-26T19:45:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EdilmarDeMouraSantos_TESE.pdf: 2404882 bytes, checksum: 5eff55db010b690ecc915ee6c24050f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-26T19:45:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdilmarDeMouraSantos_TESE.pdf: 2404882 bytes, checksum: 5eff55db010b690ecc915ee6c24050f0 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Falhas nos genes respons?veis por reparos no DNA podem influenciar no surgimento de c?ncer ou afetar a resposta aos tratamentos. Estudos t?m demonstrado que a varia??o na capacidade de reparo do DNA pode ser resultado de polimorfismos funcionais nestes genes, e alguns destes experimentos sugerem que a presen?a de polimorfismos de nucleot?deos simples (SNPs), em genes de reparo, est? relacionada ao desenvolvimento e resposta ao tratamento de v?rios c?nceres, incluindo o Carcinoma Epidermoide Oral (CEO) e o Carcinoma Epidermoide de Orofaringe (CEOR). Nesta pesquisa avaliou-se a frequ?ncia de tr?s SNPs em dois genes de reparo do DNA RAD51 172G>T (c.-61 G>T, rs1801321), RAD51 135G>C (c.-98 G>C, rs1801320) e XRCC3 T241M (c. 722 C>T, rs861539) em indiv?duos saud?veis (n=130) e indiv?duos com CEO e CEOR (n=126) e investigou-se poss?veis rela??es de tais achados com os desfechos cl?nicos: resposta tumoral ao tratamento com radioterapia e quimioterapia, recidiva, e sobrevida global. Constatou-se frequ?ncia al?lica e genot?pica em equil?brio. A presen?a dos SNPs analisados n?o revelou ser um fator de risco para o desenvolvimento de CEO ou CEOR; contudo, quando associado ao h?bito de fumar ou beber, aumentou o risco de desenvolver o c?ncer de tr?s a cento e cinquenta vezes (p<000,1). A resposta tumoral ao tratamento de radioterapia e quimioterapia foi semelhante nos pacientes com ou sem SNPs. Nenhum polimorfismo demonstrou signific?ncia estat?stica em rela??o ? sobrevida livre de recidiva ou sobrevida global. Os gen?tipos AA e AC do SNP rs861539 no gene XRCC3, os gen?tipos CC e CG do SNP rs1801320 e GG e GT do SNP 1801321 no gene RAD51, aumentam o risco do desenvolvimento de carcinoma epidermoide oral e de orofaringe, quando associados ao h?bito de beber ou fumar. Os polimorfismos estudados nos genes XRCC3 e RAD51 n?o est?o associados ? resposta ? radioterapia, sobrevida livre de recidiva ou sobrevida global. / Faults in the genes responsible for repairs to the DNA can influence the onset of cancer or affect the response to treatment. This research evaluated the frequency of three single nucleotide polymorphisms (SNPs) in two repair genes DNA RAD51 172g> T (rs1801321), RAD51 135G> C (rs1801320) and XRCC3 T241M (rs861539) in individuals without cancer (n = 130) and patients with oral squamous cell carcinoma (OSC) and carcinoma oropharyngeal squamous (ORSC) (n = 126) and investigated possible relationships of these findings with clinical and pathological data and clinical outcomes: tumor response to radiotherapy and chemotherapy, disease-free survival, and overall survival. It was found that the allele and genotype frequencies were in equilibrium Hard-Weinberg equilibrium. The presence of at least one polymorphic allele in XRCC3 (rs861539) gene is associated with histological grade (WHO) higher (p = 0.007). We observed a higher recurrence rate trend (p = 0.08) and more advanced stage (p = 0.08) in the group that had at least one polymorphic allele of RAD51 gene (rs1801321). The presence of the analyzed SNPs not proved to be a risk factor for the development of CEO or CEOR; however, when combined with smoking or drinking, increased the risk of developing cancer from three to one hundred and fifty times. The tumor response to radiotherapy and chemotherapy was similar in patients with and without SNPs. No polymorphism showed statistical significance in relation to recurrence-free survival or overall survival. We conclude that the presence of at least one polymorphic allele of the SNPs rs861539 in XRCC3 gene, rs1801320 and rs1801321 in the RAD51 gene increase the risk of development of OSC and ORSC, when associated with the habit of drinking or smoking. Polymorphisms studied in XRCC3 and RAD51 genes are not associated with response to radiation therapy, relapse-free survival or overall survival.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AdilsonST_DISSERT.pdf: 1536537 bytes, checksum: ea209d9f1b9abb20e4a9c39ef312c31d (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Sugarcane has an importance in Brazil due to sugar and biofuel production. Considering this aspect, there is basic research being done in order to understand its physiology to improve production. The aim of this research is the Base Excision Repair pathway, in special the enzyme MUTM DNA-glycosylase (formamidopyrimidine) which recognizes oxidized guanine in DNA. The sugarcane scMUTM genes were analyzed using four BACs (Bacterial Artificial Chromosome) from a sugarcane genomic library from R570 cultivar. The resulted showed the presence in the region that had homology to scMUTM the presence of transposable elements. Comparing the similarity, it was observed a highest similarity to Sorghum bicolor sequence, both nucleotide and peptide sequences. Furthermore, promoter regions from MUTM genes in some grass showed different cis-regulatory elements, among which, most were related to oxidative stress, suggesting a gene regulation by oxidative stress / A cana-de-a??car ? uma das principais culturas brasileiras e importante, principalmente, pela produ??o de a??car e biocombust?vel. Por isso, manter a qualidade das cultivares desta esp?cie tornou-se alvo das pesquisas envolvendo gen?tica e bioqu?mica moleculares. Um dos objetivos destas pesquisas ? descobrir informa??es ?teis sobre o material gen?tico que as cultivares da cana-de-a??car possuem, para utiliz?-las como ferramentas no melhoramento contra intemp?ries que afetam sua produ??o, muitas vezes, de forma dr?stica. O foco deste trabalho ? a via de reparo de DNA conhecida por Reparo por Excis?o de Base, mais precisamente, a enzima DNA-glicosilase MUTM (formamidopirimidina-DNA-glicosilase), a qual reconhece e repara guaninas oxidadas no DNA. A caracteriza??o dos genes MUTM da cana-de-a??car foi realizada a partir das an?lises de quatro BACs (Bacterial Artificial Chromosome) de uma biblioteca gen?mica da cultivar R570. Os resultados obtidos dos alinhamentos mostraram a presen?a marcante de elementos de transposi??o. Al?m disso, foi verificado que os genes MUTM foram altamente similares aos de Sorghum bicolor, tanto em sequ?ncias nucleot?dicas e pept?dicas, como na estrutura g?nica. Foi analisado tamb?m que as regi?es promotoras de genes MUTM em algumas gram?neas apresentam v?rios elementos reguladores de express?o, associados com o estresse oxidativo, indicando uma regula??o por estresse oxidativo