Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-04-25Bitstream added on 2014-06-13T19:19:39Z : No. of bitstreams: 1 teixeira_wg_me_botib.pdf: 944579 bytes, checksum: 046ae2a3b20fa26acc2b231873f2a3af (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O genoma dos organismos eucariotos apresenta-se organizado em seqüências simples e repetidas. As seqüências repetidas de DNA estão presentes em centenas a milhares de cópias dispersas ou agrupadas no genoma e localizam-se preferencialmente em regiões heterocromáticas, desempenhando papel relevante na organização do genoma desses organismos. Nesse sentido, a realização de estudos genéticos básicos sobre a organização genômica dessas seqüências repetidas é fundamental para uma melhor compreensão do seu papel biológico assim como o entendimento de sua dinâmica evolutiva entre os diversos grupos de vertebrados. Os Cichlidae constituem uma das mais especiosas famílias de peixes, com cerca de 3.000 espécies distribuídas pela América Central e do Sul, África, e sudeste da Índia. Este grupo passou por um rápido e extenso processo de radiação adaptativa ao longo dos tempos, constituindo-se em importantes entidades biológicas para a realização de estudos evolutivos. Dentre os Cichlidae, as espécies do gênero Cichla (tucunarés), com distribuição exclusiva na América do Sul, apresentam grande importância ecológica e econômica. No entanto, estudos genéticos envolvendo espécies desse gênero são ainda escassos. Assim, o presente trabalho teve por objetivo isolar e caracterizar seqüências repetidas de DNA no genoma de Cichla kelberi. Elementos repetidos de DNA foram isolados por PCR (elementos Rex1, Rex3, Rex6 e Tc1) e digestão enzimática (elemento Tuc), seqüenciados e mapeados cromossomicamente por FISH para o estudo de seu padrão de distribuição no genoma. O elemento Tuc apresentou elevada similaridade com seqüências do gene da transcriptase reversa de Oryzias melastigma, o que sugere tratar-se de um elemento retrotransponível. Análises comparativas do elemento Tuc a bancos de sequência mostraram alta similaridade... / The genome of eucaryote organisms is organized into single and repetitive sequences. The repetitive DNA sequences are represented by hundreds to thousands of dispersed or tandem-arrayed copies preferentially localized on the heterochromatic regions, having important function on the genome organization of the organisms. Therefore, the development of basic genetic studies about the genome organization of these repetitive sequences are fundamental to a better comprehension of their biologic role and the understanding of their evolutionary dinamics. The Cichlidae are one of the most diverse fish families, having about 3.000 species distributed around Central and South America, Africa and Southeast India. This group underwent a large and rapid process of adaptative radiation, becoming an important biological model. Among the Cichlidae, the species of the genera Cichla (tucunarés), with exclusive distribution in South America, have a significative economic and ecologic importance. However genetic studies on species of this genera are scarce. Therefore, this work had the aim to isolate and characterize repetitive DNA sequences of the genome of Cichla kelberi. Repetitive DNA sequences were isolated using PCR (elements Rex1, Rex3, Rex6 and Tc1) and restriction digestion (element Tuc), sequenced and their genome distribution determined by FISH. The Tuc element showed high similarity to sequences of reverse transcriptase gene of the fish Oryzias melastigma, which suggests that such element correspond to an retrotransposon element. Comparative analysis of the Tuc element to DNA sequence data bank showed high similarity with repetitive sequences in the genome of several vertebrates, including fishes, amphibians and mammals. Results of FISH showed an accumulation of obtained elements preferentially in centromeres of all chromosomes of the complement, and few telomeric blocks in some... (Complete abstract click electronic access below)

A localização cromossômica do DNA ribossômico (rDNA) foi estudada em cromossomos politênicos e em tecidos diplóides de quatro espécies de sciarídeos: Trichosia pubescens; Rhynchosciara americana; R. milleri e Schwenkfeldina sp.. Resultados de hibridação em cromossomos mitóticos mostraram a existência de um único locus de rDNA; entretanto, sondas ribossomais hibridaram em mais de uma região dos cromossomos politênicos em todas as espécies analisadas devido à adesão de micronucléolos em regiões específicas dos cromossomos. Os micronucléolos são estruturas arredondadas que contêm, provavelmente, DNA extracromossômico transcricionalmente ativo. Em T. pubescens, o rDNA está predominantemente localizado nas secções cromossômicas X-10 e X-8. Em R. americana o rDNA está freqüentemente associado à heterocromatina centromérica dos cromossomos X, C, B e A, e também às secções X-1 e B-13. Sondas ribossômicas em R. milleri hibridaram, em alta freqüência, em regiões teloméricas e pericêntricas de cromossomos politênicos. Schwenkfeldina sp. apresenta uma distribuição incomum do rDNA em núcleos politênicos, caracterizada pela adesão de micronucléolos em muitas regiões cromossômicas. Os resultados mostraram que os micronucléolos estão preferencialmente associados à heterocromatina intercalar ou terminal de todos os sciarídeos analisados e, dependendo da espécie, estão aderidos a um número pequeno (Trichosia), moderado (Rhynchosciara) e grande (Schwenkfeldina sp.) de sítios em cromossomos politênicos. Este trabalho também descreve a caracterização de seqüências presentes nas extremidades cromossômicas de R. americana, que se iniciou através da triagem de uma microbiblioteca plasmidial, feita a partir de uma extremidade microdissecada B-1. Uma repetição do tipo satélite foi identificada e sua composição de bases, estrutura genômica e localização cromossômica são semelhantes às repetições teloméricas complexas de Nematocera que já foram descritas. Contudo, dados obtidos em outras espécies de Rhynchosciara, assim como a localização desse satélite e da transcriptase reversa, sugerem que o elemento repetitivo caracterizado neste trabalho não atinge as extremidades dos cromossomos. A caracterização de seqüências terminais e subterminais presentes nos cromossomos de R. americana foi continuada através da triagem de uma biblioteca de DNA desse díptero clonada em fagos Dash. Escolhemos como sonda para a triagem o clone pRaM47.33, representativo do elemento repetitivo M22, caracterizado em R. americana. Foram analisados cerca de 12kb de um único inserto de fago, que continha, alem das repetições M22, uma nova repetição de 16pb, organizada em tandem e que denominamos de M16. Resultados de hibridações in situ revelaram a presença da repetição M16 nas 5 extremidades cromossômicas não-telocêntricas de R. americana. Essa repetição também foi utilizada como sonda em uma outra triagem da mesma biblioteca genômica, o que permitiu a seleção e análise de aproximadamente 50kb de DNA cromossômico terminal de R. americana. Encontramos também, ao longo dessas 50kb de DNA analisado, repetições de 414pb anteriormente caracterizadas em R. americana; parte de seqüências do transposon Ramar1 e do retrotransposon RaTART . Além disso, foram observadas também seqüências que não apresentam semelhança significativa com seqüências depositadas no banco de dados GenBank, e que tampouco apresentam motivos repetitivos. Os resultados obtidos apontam para a possibilidade de que a região telomérica de R. americana seja composta por mais de um tipo de elemento repetitivo. / The chromosomal localization of ribosomal DNA (rDNA) was studied in polytene and diploid tissues of four sciarid species, Trichosia pubescens, Rhynchosciara americana, R. milleri and Schwenkfeldina sp. While hybridization to mitotic chromosomes showed the existence of a single rDNA locus, ribosomal probes hybridized to more than one polytene chromosome region in all the species analyzed as a result of micronucleolar attachment to specific chromosome sites. Micronucleoli are small, round bodies containing transcriptionally active, probably extrachromosomal rDNA. In T. pubescens the rDNA is predominantly localized in chromosome sections X-10 and X-8. In R. americana the rDNA is frequently found associated with centromeric heterochromatin of the chromosomes X, C, B and A, and also with sections X-1 and B-13. Ribosomal probes in R. milleri hybridized with high frequency to pericentric and telomeric regions of its polytene complement. Schwfenkfeldina sp. displays a remarkably unusual distribution of rDNA in polytene nuclei, characterized by the attachment of micronucleoli to many chromosome regions. The results showed that micronucleoli preferentially associate with intercalary or terminal heterochromatin of all sciarid flies analyzed and, depending on the species, are attached to a few (Trichosia), moderate (Rhynchosciara) or a large (Schwenkfeldina sp.) number of polytene chromosome sites. This work also describes the characterization of chromosome end sequences of Rhynchosciara americana, initiated with the screening of a plasmid microlibrary made from a microdissected polytene chromosome end. We report the identification and sequencing of an R. americana satellite displaying base composition, genomic structure and chromosomal localization similar to the complex telomeric repeats of Nematocera that have previously been characterized. However, data obtained in other Rhynchosciara species, as well as distinct chromosomal localization of satellite and reverse transcriptase loci in R. americana, suggest that the repetitive element characterized does not reach the very end of the chromosome. The characterization of chromosome end sequences of Rhynchosciara americana continued with the screening of a phage library made with its genomic DNA. We choose pRaM47.33, a clone whose insert is a repetitive microsatellite characterized in the subtelomeric region of R. americana chromosomes, as a probe for the screening. We analyzed 12kb of a single phage insert, composed of M22 tandem arrays and a new microsatellite which was 16pb long, arranged in tandem (named M16). In situ hybridization showed the presence of M16 repeats in the five telomeric termini of R. americana chromosomes. The M16 repeat was used as a probe in another screen of the same phage library, which allowed us to analyze approximately 50kb of terminal DNA. We find that repetitive sequences, such as the 414pb repeat previously characterized in R. americana and stretches of Ramar1 and RaTART mobile elements, also characterized in R. americana, compose the subtelomeric region of R. americana chromosomes. Additionally, we find sequences that do not match sequences in the GenBank database and do not present repetitive motifs. Our results suggest that the telomeric regions of R. americana chromosomes are composed of more than one type of repetitive sequence.

Orientador: Cesar Martins / Banca: Luciana Bolsoni / Banca: Maeli Del Paiva / Resumo: O genoma dos organismos eucariotos apresenta-se organizado em seqüências simples e repetidas. As seqüências repetidas de DNA estão presentes em centenas a milhares de cópias dispersas ou agrupadas no genoma e localizam-se preferencialmente em regiões heterocromáticas, desempenhando papel relevante na organização do genoma desses organismos. Nesse sentido, a realização de estudos genéticos básicos sobre a organização genômica dessas seqüências repetidas é fundamental para uma melhor compreensão do seu papel biológico assim como o entendimento de sua dinâmica evolutiva entre os diversos grupos de vertebrados. Os Cichlidae constituem uma das mais especiosas famílias de peixes, com cerca de 3.000 espécies distribuídas pela América Central e do Sul, África, e sudeste da Índia. Este grupo passou por um rápido e extenso processo de radiação adaptativa ao longo dos tempos, constituindo-se em importantes entidades biológicas para a realização de estudos evolutivos. Dentre os Cichlidae, as espécies do gênero Cichla (tucunarés), com distribuição exclusiva na América do Sul, apresentam grande importância ecológica e econômica. No entanto, estudos genéticos envolvendo espécies desse gênero são ainda escassos. Assim, o presente trabalho teve por objetivo isolar e caracterizar seqüências repetidas de DNA no genoma de Cichla kelberi. Elementos repetidos de DNA foram isolados por PCR (elementos Rex1, Rex3, Rex6 e Tc1) e digestão enzimática (elemento Tuc), seqüenciados e mapeados cromossomicamente por FISH para o estudo de seu padrão de distribuição no genoma. O elemento Tuc apresentou elevada similaridade com seqüências do gene da transcriptase reversa de Oryzias melastigma, o que sugere tratar-se de um elemento retrotransponível. Análises comparativas do elemento Tuc a bancos de sequência mostraram alta similaridade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The genome of eucaryote organisms is organized into single and repetitive sequences. The repetitive DNA sequences are represented by hundreds to thousands of dispersed or tandem-arrayed copies preferentially localized on the heterochromatic regions, having important function on the genome organization of the organisms. Therefore, the development of basic genetic studies about the genome organization of these repetitive sequences are fundamental to a better comprehension of their biologic role and the understanding of their evolutionary dinamics. The Cichlidae are one of the most diverse fish families, having about 3.000 species distributed around Central and South America, Africa and Southeast India. This group underwent a large and rapid process of adaptative radiation, becoming an important biological model. Among the Cichlidae, the species of the genera Cichla (tucunarés), with exclusive distribution in South America, have a significative economic and ecologic importance. However genetic studies on species of this genera are scarce. Therefore, this work had the aim to isolate and characterize repetitive DNA sequences of the genome of Cichla kelberi. Repetitive DNA sequences were isolated using PCR (elements Rex1, Rex3, Rex6 and Tc1) and restriction digestion (element Tuc), sequenced and their genome distribution determined by FISH. The Tuc element showed high similarity to sequences of reverse transcriptase gene of the fish Oryzias melastigma, which suggests that such element correspond to an retrotransposon element. Comparative analysis of the Tuc element to DNA sequence data bank showed high similarity with repetitive sequences in the genome of several vertebrates, including fishes, amphibians and mammals. Results of FISH showed an accumulation of obtained elements preferentially in centromeres of all chromosomes of the complement, and few telomeric blocks in some... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A localização cromossômica do DNA ribossômico (rDNA) foi estudada em cromossomos politênicos e em tecidos diplóides de quatro espécies de sciarídeos: Trichosia pubescens; Rhynchosciara americana; R. milleri e Schwenkfeldina sp.. Resultados de hibridação em cromossomos mitóticos mostraram a existência de um único locus de rDNA; entretanto, sondas ribossomais hibridaram em mais de uma região dos cromossomos politênicos em todas as espécies analisadas devido à adesão de micronucléolos em regiões específicas dos cromossomos. Os micronucléolos são estruturas arredondadas que contêm, provavelmente, DNA extracromossômico transcricionalmente ativo. Em T. pubescens, o rDNA está predominantemente localizado nas secções cromossômicas X-10 e X-8. Em R. americana o rDNA está freqüentemente associado à heterocromatina centromérica dos cromossomos X, C, B e A, e também às secções X-1 e B-13. Sondas ribossômicas em R. milleri hibridaram, em alta freqüência, em regiões teloméricas e pericêntricas de cromossomos politênicos. Schwenkfeldina sp. apresenta uma distribuição incomum do rDNA em núcleos politênicos, caracterizada pela adesão de micronucléolos em muitas regiões cromossômicas. Os resultados mostraram que os micronucléolos estão preferencialmente associados à heterocromatina intercalar ou terminal de todos os sciarídeos analisados e, dependendo da espécie, estão aderidos a um número pequeno (Trichosia), moderado (Rhynchosciara) e grande (Schwenkfeldina sp.) de sítios em cromossomos politênicos. Este trabalho também descreve a caracterização de seqüências presentes nas extremidades cromossômicas de R. americana, que se iniciou através da triagem de uma microbiblioteca plasmidial, feita a partir de uma extremidade microdissecada B-1. Uma repetição do tipo satélite foi identificada e sua composição de bases, estrutura genômica e localização cromossômica são semelhantes às repetições teloméricas complexas de Nematocera que já foram descritas. Contudo, dados obtidos em outras espécies de Rhynchosciara, assim como a localização desse satélite e da transcriptase reversa, sugerem que o elemento repetitivo caracterizado neste trabalho não atinge as extremidades dos cromossomos. A caracterização de seqüências terminais e subterminais presentes nos cromossomos de R. americana foi continuada através da triagem de uma biblioteca de DNA desse díptero clonada em fagos Dash. Escolhemos como sonda para a triagem o clone pRaM47.33, representativo do elemento repetitivo M22, caracterizado em R. americana. Foram analisados cerca de 12kb de um único inserto de fago, que continha, alem das repetições M22, uma nova repetição de 16pb, organizada em tandem e que denominamos de M16. Resultados de hibridações in situ revelaram a presença da repetição M16 nas 5 extremidades cromossômicas não-telocêntricas de R. americana. Essa repetição também foi utilizada como sonda em uma outra triagem da mesma biblioteca genômica, o que permitiu a seleção e análise de aproximadamente 50kb de DNA cromossômico terminal de R. americana. Encontramos também, ao longo dessas 50kb de DNA analisado, repetições de 414pb anteriormente caracterizadas em R. americana; parte de seqüências do transposon Ramar1 e do retrotransposon RaTART . Além disso, foram observadas também seqüências que não apresentam semelhança significativa com seqüências depositadas no banco de dados GenBank, e que tampouco apresentam motivos repetitivos. Os resultados obtidos apontam para a possibilidade de que a região telomérica de R. americana seja composta por mais de um tipo de elemento repetitivo. / The chromosomal localization of ribosomal DNA (rDNA) was studied in polytene and diploid tissues of four sciarid species, Trichosia pubescens, Rhynchosciara americana, R. milleri and Schwenkfeldina sp. While hybridization to mitotic chromosomes showed the existence of a single rDNA locus, ribosomal probes hybridized to more than one polytene chromosome region in all the species analyzed as a result of micronucleolar attachment to specific chromosome sites. Micronucleoli are small, round bodies containing transcriptionally active, probably extrachromosomal rDNA. In T. pubescens the rDNA is predominantly localized in chromosome sections X-10 and X-8. In R. americana the rDNA is frequently found associated with centromeric heterochromatin of the chromosomes X, C, B and A, and also with sections X-1 and B-13. Ribosomal probes in R. milleri hybridized with high frequency to pericentric and telomeric regions of its polytene complement. Schwfenkfeldina sp. displays a remarkably unusual distribution of rDNA in polytene nuclei, characterized by the attachment of micronucleoli to many chromosome regions. The results showed that micronucleoli preferentially associate with intercalary or terminal heterochromatin of all sciarid flies analyzed and, depending on the species, are attached to a few (Trichosia), moderate (Rhynchosciara) or a large (Schwenkfeldina sp.) number of polytene chromosome sites. This work also describes the characterization of chromosome end sequences of Rhynchosciara americana, initiated with the screening of a plasmid microlibrary made from a microdissected polytene chromosome end. We report the identification and sequencing of an R. americana satellite displaying base composition, genomic structure and chromosomal localization similar to the complex telomeric repeats of Nematocera that have previously been characterized. However, data obtained in other Rhynchosciara species, as well as distinct chromosomal localization of satellite and reverse transcriptase loci in R. americana, suggest that the repetitive element characterized does not reach the very end of the chromosome. The characterization of chromosome end sequences of Rhynchosciara americana continued with the screening of a phage library made with its genomic DNA. We choose pRaM47.33, a clone whose insert is a repetitive microsatellite characterized in the subtelomeric region of R. americana chromosomes, as a probe for the screening. We analyzed 12kb of a single phage insert, composed of M22 tandem arrays and a new microsatellite which was 16pb long, arranged in tandem (named M16). In situ hybridization showed the presence of M16 repeats in the five telomeric termini of R. americana chromosomes. The M16 repeat was used as a probe in another screen of the same phage library, which allowed us to analyze approximately 50kb of terminal DNA. We find that repetitive sequences, such as the 414pb repeat previously characterized in R. americana and stretches of Ramar1 and RaTART mobile elements, also characterized in R. americana, compose the subtelomeric region of R. americana chromosomes. Additionally, we find sequences that do not match sequences in the GenBank database and do not present repetitive motifs. Our results suggest that the telomeric regions of R. americana chromosomes are composed of more than one type of repetitive sequence.

In order to identify Leishmania proteins which may be immunologically relevant or may play a role in interactions between Leishmania and its mammalian host, a Leishmania major genomic DNA library was constructed in the vector λgt11 and screened with antibodies raised to Leishmania major promastigote membranes. Two recombinant DNA clones were identified which encoded repetitive sequences (Clone 20 and Clone 39). Clone 20 encoded a repetitive peptide of 14 amino acids and clone 39 encoded an unrelated repetitive peptide of 10 amino acids. Analysis of one of these clones, Clone 20, indicated that there were two RNA transcripts of 9500 and 5200 nucleotides expressed which corresponded to this clone in Leishmania major and Leishmania donovani and this expression was not stage-specific. The results of genomic DNA analysis and isolation of additional clones encoding Clone 20 sequences indicated that there were two genes which corresponded to Clone 20 in both Leishmania major and Leishmania donovani and that these genes differed from one another with respect to the number of repeats which they contained. Antibodies against the fusion protein produced by Clone 20 recognized a series of Leishmania major proteins of apparent mol wt 250,000. Analysis of Clone 39 indicated that there was a single transcript of 7500 nucleotides expressed which corresponded to this clone in both Leishmania major and Leishmania donovani and that there was a single gene (or two identical genes) which encoded this transcript. The genomes of many protozoan parasites exhibit a high degree of plasticity with respect to chromosome size and number. The presence of highly repetitive regions within their DNA may be involved in maintaining this plasticity, allowing the parasite to evolve rapidly under selective pressure. Repetitive regions have been identified within many Plasmodia antigens and have been implicated in the ability of this parasite to evade the host immune system. The presence of Leishmania genes encoding proteins containing tandemly repeating peptides may indicate that these proteins play a similar role in evading the host immune system during the course of Leishmania infections. The possible evolution and functions of repetitive proteins in protozoan parasites is discussed. / Medicine, Faculty of / Medical Genetics, Department of / Graduate

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst., 2002. / Härtill 6 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Univ., 2003. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karolinska institutet, 2006. / Härtill 3 uppsatser.

Thesis (doctoral)--Lund University, 1998. / Added t.p. with thesis statment inserted. Includes bibliographical references.

Thesis (M.S.)--University of Missouri-Columbia, 2005. / "May 2005" The entire dissertation/thesis text is included in the research.pdf file; the official abstract appears in the short.pdf file (which also appears in the research.pdf); a non-technical general description, or public abstract, appears in the public.pdf file. Includes bibliographical references.