The red algae (Rhodophyta) is a monophyletic phylum and is comprised of seven classes including the Florideophyceae. The class monophyletic Florideophyceae is postulated to have diverged from the class Bangiophyceae and contains over 32 orders including the freshwater Batrachospermales and Thoreales. Classifications within these orders as well as the class are based predominantly on female reproductive characters and vegetative morphology. The order Batrachospermales contains a number of families and genera with the genus Batrachospermum being the largest with eight recognized sections. The order Thoreales was once considered a genus within the order Batrachospermales but is currently recognized as an autonomous order. Due to the cryptic nature of the genera, particularly Batrachospermum, the Morphological Species Concept has proven to be limiting in the classification at the species level. This study examines the usefulness of the mitochondrial gene encoding cytochrome c oxidase subunit I (COI) in delimiting species within the orders Batrachospermales and Thoreales from several countries spanning three continents and comparing this data to a parallel analysis of the gene encoding the large subunit of the chloroplast enzyme Ribulose 1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (rbcL). Sequence data and phylogenetic analysis illustrates possible delineation among species using the COI marker. Distinct clades of sections Batrachospermum, Setacea, Virescentia, Turfosa, Contorta, Gonimopropagulum and Aristata were observed from various geographic locations; as well as clades of genus Sirodotia, Tuomeya Lemanea, Paralemanea and Thorea. The present study proposes the elevation of the current recognized infrageneric sections to the status of genus based on both COI and rbcL genes sequence data. In addition, very few clades appeared to reflect any biogeographic trends.

The red algae (Rhodophyta) is a monophyletic phylum and is comprised of seven classes including the Florideophyceae. The class monophyletic Florideophyceae is postulated to have diverged from the class Bangiophyceae and contains over 32 orders including the freshwater Batrachospermales and Thoreales. Classifications within these orders as well as the class are based predominantly on female reproductive characters and vegetative morphology. The order Batrachospermales contains a number of families and genera with the genus Batrachospermum being the largest with eight recognized sections. The order Thoreales was once considered a genus within the order Batrachospermales but is currently recognized as an autonomous order. Due to the cryptic nature of the genera, particularly Batrachospermum, the Morphological Species Concept has proven to be limiting in the classification at the species level. This study examines the usefulness of the mitochondrial gene encoding cytochrome c oxidase subunit I (COI) in delimiting species within the orders Batrachospermales and Thoreales from several countries spanning three continents and comparing this data to a parallel analysis of the gene encoding the large subunit of the chloroplast enzyme Ribulose 1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (rbcL). Sequence data and phylogenetic analysis illustrates possible delineation among species using the COI marker. Distinct clades of sections Batrachospermum, Setacea, Virescentia, Turfosa, Contorta, Gonimopropagulum and Aristata were observed from various geographic locations; as well as clades of genus Sirodotia, Tuomeya Lemanea, Paralemanea and Thorea. The present study proposes the elevation of the current recognized infrageneric sections to the status of genus based on both COI and rbcL genes sequence data. In addition, very few clades appeared to reflect any biogeographic trends.

SANTIAGO, J. de A. S. Macroalgas marinhas do litoral piauiense: taxonomia e caracterização molecular. 2016. 190 f. Tese (Doutorado em Ciências Marinhas Tropicais) - Universidade Federal do Ceará, Instituto de Ciências do Mar, Fortaleza, 2016. / Submitted by Geovane Uchoa (geovane@ufc.br) on 2016-06-24T15:01:37Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_jdeassantiago.pdf: 209887149 bytes, checksum: 4a5105e9bb3aeaf0601d4fc5944aca92 (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid (nadsa@ufc.br) on 2016-06-24T16:20:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_jdeassantiago.pdf: 209887149 bytes, checksum: 4a5105e9bb3aeaf0601d4fc5944aca92 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-24T16:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_jdeassantiago.pdf: 209887149 bytes, checksum: 4a5105e9bb3aeaf0601d4fc5944aca92 (MD5) Previous issue date: 2016 / The state of Piauí has a coastline of only 66 km, making it the the state with the shortest coastline of the country. Included in this context, the beach rocks that occur in various parts of the coast. In order to contribute to the knowledge of marine macroalgae of the Parnaiba Delta Environmental Protection Area, it was proposed carrying out the floristic survey of the species of benthic macroalgae, aiming to characterize them, and clarify taxonomic delimitation, by means of morphological and molecular evidence. Sequences of plastid genes UPA and rbcL and of the mitochondrial gene cox1 were used for molecular characterization in Rhodophyta. In total were identified 57 species belonging to 15 orders, 20 families and 31 genus. The composition of taxa for Rhodophyta, Chlorophyta, and the class Phaeophyceae was 58%, 26% and 16%, respectively. Among the identified species, 28 taxa are cited for the first time for the state's coast, and one of these relates to a new species for the Brazilian coast. A total of 310 partial sequences of the three molecular markers tested in this work were obtained. From the 134 samples collected, 90 new sequences for the mitochondrial marker, cox1, and 101, and 119 for the plastidial marker, rbcL and UPA, respectively were obtained. By means of molecular analysis, 19 different species of red algae were characterized, comprising six families: Bangiaceae (Pyropia vietnamensis), Spyridiaceae (Spyridia clavata), Gelidiaceae (Gelidium crinale), Cystocloniaceae (Hypnea sp.), Solieriaceae (Solieria filiformis and Solieria sp.), Gracilariaceae (Gracilaria birdiae, G. caudata, G. cearensis, G. cervicornis, G. cornea, G. curtissiae, G. domingensis, G. ferox, G. flabelliformis, G. hayi, G. intermedia and Gp. silvana) and Rhodymeniaceae (Botryocladia franciscana sp. nov). The beaches of Coqueiro, Carnaubinha and Itaqui have great potential to be studied, since most of the new occurrences were registered on these beaches. However, there is a need for more detailed studies to be carried out in the subtidal region. / O estado do Piauí, com um litoral de apenas 66 km, é o que possui a menor faixa litorânea do país. Apesar da pequena extensão, a região costeira caracteriza-se, sobretudo, pela complexidade de ambientes naturais. Incluindo, nesse contexto, os "beach rocks" que ocorrem em diversos trechos do litoral. Com o objetivo de contribuir para um melhor conhecimento das macroalgas marinhas da porção piauiense da Área de Proteção Ambiental do Delta do Parnaíba, foi proposto a realização do levantamento florístico das macroalgas bentônicas, além de caracterizá-las e esclarecer problemas de delimitação taxonômica, por meio de evidências morfológicas e moleculares. Sequências dos genes plastidiais UPA e rbcL, e do gene mitocondrial cox1, foram utilizadas para a caracterização molecular de rodofíceas. Foram identificadas 57 espécies, distribuídas em 15 ordens, 20 famílias e 31 gêneros. A composição dos táxons nos Filos Rhodophyta, Chlorophyta e na Classe Phaeophyceae, foi de 58%, 26% e 16%, respectivamente. Dentre as espécie identificadas, 28 táxons estão sendo citados pela primeira vez para o litoral do estado, sendo que uma destas se refere a uma nova espécie para o litoral brasileiro. Foram obtidas um total de 310 sequências parciais dos três marcadores moleculares testados neste trabalho, à partir das 134 amostras coletadas, sendo 90 novas sequências para o marcador mitocondrial cox1, além de 101 e 119 para o marcador plastidial rbcL, e UPA, respectivamente. As análises moleculares evidenciaram 19 espécies diferentes de rodofíceas compreendendo seis famílias: Bangiaceae (Pyropia vietnamensis), Spyridiaceae (Spyridia clavata), Gelidiaceae (Gelidium crinale), Cystocloniaceae (Hypnea sp.), Solieriaceae (Solieria filiformis e Solieria sp.), Gracilariaceae (Gracilaria birdiae, G. caudata, G. cearensis, G. cervicornis, G. cornea, G. curtissiae, G. domingensis, G. ferox, G. flabelliformis, G. hayi, G. intermedia e Gp. silvana) e Rhodymeniaceae (Botryocladia franciscana sp. nov). As praias do Coqueiro, Carnaubinha e Itaqui possuem grande potencial para serem estudadas, visto que a maioria das novas ocorrências foi encontrada nestas praias. No entanto, observa-se a necessidade de estudos mais detalhados na região de infralitoral, uma área nunca antes pesquisada.

El alga roja agarófita Gracilaria gracilis (Stackhouse) M. Steentoft, L.M. Irvine & W.F. Farnham crece en Bahía Busta-mante, (Chubut, Argentina). El objetivo general de este estudio fue conocer el estado reproductivo actual de esta pradera natural, como así también los epífitos de G. gracilis y la estructura y propiedades físicas del agar. Información de base indispensable para un futuro desarrollo de esporocultivos. Los muestreos y las mediciones de campo se realizaron men-sualmente entre marzo de 2006 y febrero de 2008. Se evalua-ron las variaciones temporales de la biomasa y los estados reproductivos, poniendo especial atención en la presencia de carposporofitos, por su potencial utilidad en esporocultivos. En ambos años se observó la mayor biomasa a fines de prima-vera y verano, y en el invierno de cada año se registraron los valores más bajos. Se encontró la coexistencia de las tres fases del ciclo de vida durante los dos años, con predominio de tetrasporofitos. Dos conjuntos de datos de individuos se analizaron por separado, los provenientes de la reproducción sexual (tetrasporas y carposporas) y de la reproducción asexual por fragmentación del talo. En la fracción de fragmen-tación, las frecuencias de tetrasporofitos fueron superiores a las de gametofitos. Sin embargo, en la fracción originada a partir de esporas, se observó una tasa de ploidía cercana a 0,5. Los carposporofitos estuvieron siempre presentes, con sus valores máximos en verano y en otoño. Los datos biológi-cos se relacionaron con factores ambientales por medio de un análisis canónico de correspondencias (ACC). El primer año se caracterizó por valores mayores de biomasa de G. gracilis y Undaria pinnatifida, menor epifitismo, talos de Gracilaria más grandes y una mayor proporción de tetrasporofitos y gameto-fitos maduros. El segundo año se caracterizó por una alta proporción de talos vegetativos de Gracilaria y alta densidad de epífitos. El mejor momento para obtener esporas de talos cistocárpicos sería en verano y principios del otoño.También se estudió la diversidad de epífitos creciendo sobre G. gracilis, su variación temporal de abundancia y la estructura anatómi-ca de la interfase hospedante - epífito. Veintinueve especies de algas se registraron como epifitas. La densidad total tuvo valores altos durante todo el segundo año de muestreo.Las infecciones halladas fueron clasificadas teniendo en cuenta la fuerza de adhesión y el grado de invasión de los epífitos, y el grado de daño que causó al hospedante. El tipo I de in-fección, que se caracteriza por epífitos débilmente unidos a la superficie del hospedante y sin dañar sus tejidos, se debió principalmente a la cianófita Calothrix confervicola, una de las especies más abundantes. Ceramium rubrum, junto con Polysi-phonia abscisa y otras Ceramiales, fueron las especies que causaron más daño al hospedante, debido a que sus rizoides penetraron en la porción cortical, llegando a veces al tejido medular (tipo V de infección). Estas especies fueron las más abundantes durante la mayor parte del estudio. Se realizó un estudio comparativo de las propiedades, composición y ren-dimiento del agar de G. gracilis obtenido en las cuatro estaciones del año, relacionándolo con factores ambientales y biológicos de la población. Se realizaron extracciones a diferentes temperaturas, obteniéndose el mayor porcentaje de carbohidratos a 70 C, independientemente de la estación de cosecha. En el material de otoño-invierno, se incrementó el contenido de proteínas. La agarosa de muestras de primavera-verano fue la que presentó mayor fuerza de gel. Se concluye que se puede obtener a partir de G. gracilis de Bahía Busta-mante una agarosa de mejores propiedades gelificantes y de excelente rendimiento extrayendo a temperaturas más bajas de las habituales. / The agarophyte Gracilaria gracilis (Stackhouse) M. Steentoft, L.M. Irvine & W.F. Farnham grows in Bahía Bustamante, Chubut province, Argentina. The biomass variation and the reproduction of the natural Gracilaria gracilis bed in Bahía Bustamante (Argentina) were analyzed during two years, aiming at: knowing the present situation of the population in order to get an updated status overview; establishing the relevant features of the temporal variations in both biomass and reproductive states in relation to three aspects: envi-ronmental factors, epiphytes and associated algae; and assessing the carpospore availability for future spore-culture development. Field measurements and sampling were perfor-med monthly between March 2006 and February 2008. In both years G. gracilis biomass presented marked seasonal varia-tions, with a minimum in winter and a maximum in late spring and in summer. During both years coexistence of the three life-cycle phases was found, with dominance of tetrasporo-phytes. Two data sets from individuals originated from sexual reproduction (tetraspores and carpospores) and from asexual reproduction by thallus fragmentation were analyzed separa-tely. In the fragmentation fraction, tetrasporophyte frequen-cies remained higher than those for gametophytes. However, in the spore- originated fraction, a generation ratio close to 0.5 was observed. Female gametophytes bearing cystocarps were always present, with their maximum values in summer and in autumn. Biological data were related to environmental factors by means of a canonical correspondence analysis (CCA). The first year was characterized by higher biomass values of G. gracilis and Undaria pinnatifida, lower epiphytism, larger Gracilaria thalli and greater proportion of mature tetras-porophytes and gametophytes. The second year was charac-terized by high Gracilarias vegetative thalli proportion and high epiphyte density. The best time to obtain spores from cystocarpic thalli would be in summer and early autumn. In this paper the diversity of epiphytes growing on G. gracilis, their temporal variation of abundance, and the anatomical structure of host-epiphyte interfaces were studied. Twenty-nine algal species were recorded as epiphytes during two years of monthly sampling (March 2006 - February 2008). Total epiphyte density ranged between 0.037 ind.cm-2 (November 2006) and 35.27 ind.cm-2 (April 2007), with high density values during all the second sampling year. The different infections were analyzed taking into account the epiphyte attachment strength and invasiveness, and the degree of damage that it caused to the host. The Infection type I, characterized by epiphytes weakly attached to the host surface and without host tissue damage, was mainly caused by the cyanophycean Calothrix confervicola, one of the most abundant species. Ceramium rubrum, together with Polysiphonia abscissa and other Ceramiales were the most abundant species during most of the study. They were the species that caused more damage to the host because their rhizoids penetrated the cortical portion, reaching sometimes the medullary tissue (Infection Type V). This is the first study of epiphytism in a Gracilaria species of Southwest Atlantic coast.

Mitocôndrias são organelas semi-autônomas responsáveis pela respiração celular. Diversas fontes de evidências indicam a origem endossimbiótica dessas organelas, onde um organismo unicelular teria engolfado um organismo procariótico, possivelmente uma α-proteobactéria. Durante a coevolução do endossimbionte e sua célula hospedeira, ocorreu uma redução do genoma do endossimbionte, parte dos genes sendo perdida e parte transferida para o núcleo. A organização e o tamanho do genoma mitocondrial é bastante variável nas diferentes linhagens filogenéticas. O acúmulo de dados moleculares ajuda a esclarecer a origem e evolução das mitocôndrias. Até o momento, foram sequenciados os genomas mitocondriais de apenas três espécies de Rhodophyta, Chondrus crispus, Cyanidioschyzon merolae e Porphyra purpurea. As algas vermelhas são economicamente importantes por serem utilizadas principalmente como alimento e para as extrações de polissacarídeos e pigmentos acessórios. Gracilaria tenuistipitata var. liui Zhang et Xia é uma macroalga vermelha que apresenta grande tolerância a fatores ambientais e alta taxa de crescimento, sendo utilizada como organismo modelo em estudos fisiológicos, bioquímicos e moleculares, incluindo o sequenciamento do genoma completo do cloroplasto feito anteriormente pelo nosso grupo de pesquisa. Este estudo teve como objetivo o sequenciamento completo do genoma mitocondrial de G. tenuistipitata, a análise dos genes presentes e a comparação entre os genomas mitocondriais de Rhodophyta e de outros organismos fotossintetizantes disponíveis no GenBank. Para isso, foram realizadas extrações de DNA total para as amplificações por PCR, para posterior sequenciamento por primer walking e montagem do genoma mitocondrial completo de G. tenuistipitata. A sequência completa do genoma mitocondrial circular da alga vermelha G. tenuistipitata possui 25.565 nucleotídeos e conteúdo CG de 27%. Foram identificados 50 genes, que incluem sete subunidades do complexo NADH desidrogenase (nad 1-6, nad 4L), três do complexo sucinato desidrogenase (sdh 2-4), o gene apocitocromo b (cob), três subunidades da citocromo c oxidase (cox 1-3), três do complexo ATP sintase (atp 6,atp 8-9), cinco genes para proteínas ribossômicas (rps 3, rps 11-12, rpl 16, rpl 20), três genes para RNA ribossômico (rrn 5, rnl, rns) e 22 para RNA transportador. Um intron do grupo II está inserido no tRNA para histidina. Os genes mitocondriais de G. tenuistipitata estão organizados em dois conjuntos codificados um em cada fita do DNA, em direções de transcrição opostas. O genoma mitocondrial de Gracilaria tenuistipitata é bastante compacto, com poucas regiões intergênicas e utiliza um código genético modificado. O conteúdo de genes e sua ordem no genoma mitocondrial de G. tenuistipitata são extremamente semelhantes ao de C. crispus e os genomas mitocondriais de ambas apresentam identidade de nucleotídeos superior a 70% em todas as análises realizadas. Essa semelhança pode ser explicada pelo fato de ambas as algas pertencerem à mesma classe, Florideophyceae. As quatro espécies de Rhodophyta comparadas neste trabalho possuem os componentes básicos da cadeia respiratória e síntese de ATP, além de algumas proteínas ribossômicas e de um conjunto quase completo de tRNAs e rRNAs. Este trabalho corrobora estudos filogenéticos anteriores em relação às algas vermelhas, evidenciando que G. tenuistipitatae C. crispus são mais próximos entre si e igualmente distantes de P. purpurea, e que C. merolae se encontra em uma posição mais basal. / Mitochondria are semi-autonomous organelles responsible for cellular respiration. Many sources of evidence indicate the endosymbiotic origin of these organelles, in which an unicellular organism engulfed a prokaryotic organism, possibly an α-proteobacteria. During the endosymbiont and its host coevolution, the endosymbiont genome was reduced by gene loss and gene transfer to the nucleous. The mitochondrial genome size and organization varies within different phylogenetic lineages. The accumulation of molecular data helps to elucidate the origin and evolution of mitochondria. So far, only three species of Rhodophyta had their mitochondrial genome totally sequenced, Chondrus crispus, Cyanidioschyzon merolae and Porphyra purpurea. Red algae are economically important due to their use as food and for the extraction of polysacarids and accessory pigments. Gracilaria tenuistipitata var. liui Zhang et Xia is a red macroalgae very tolerant to environmental changes and shows high growth rates, being used as model organism in physiological, biochemical and molecular studies, including the sequencing of the whole chloroplast genome done by our research group. This study aimed the sequencing of the whole mitochondrial genome of G. tenuistipitata, the analysis of its gene content and the comparison within mitochondrial genomes of Rhodophyta and other photosynthetic organisms available at the GenBank. For that, total DNA was extracted for PCR amplifications, which were sequenced using primer walking and assembled to obtain the complete mitochondrial genome of G. tenuistipitata. The whole mitochondrial circular genome sequence of the red algae G. tenuistipitata was determined (25.565 nucleotides, C+G content 27%). Fifty genes were identified, including seven NAD H dehydrogenase complex subunits (nad 1-6, nad 4L), three succinate dehydrogenase complex subunits (sdh2-4), the apocytochrome b gene cob), three cytochrome c oxidase subunits (cox1-3), three ATP synthase complex subunits (atp6, atp8-9), five ribosomal proteins (rps3, rps11-12, rpl16, rpl20), three ribosomal RNA genes (rrn5, rnl, rns) and 22 tRNAs. One group II introns was found between the tRNA sup His /SUP. The mitochondrial genes of G. tenuistipitata are organized in two groups translated each one in each strand, in two opposite directions. The mitochondrial 13 genome of Gracilaria tenuistipitata is quite compact, with few intergenic regions and uses a modified genetic code. The gene content and its order in the mitochondrial genome of G. tenuistipitata are extremely similar to the C. crispus mitochondrial genome, and both genomes presented nucleotide identity above 70% in all the analyses. This similarity between the mtDNA of both species can be explained by the fact that both belong to the same class, Florideophyceae. The four Rhodophyta species compared in this study have the essencial components for the respiratory chain and ATP synthesis, besides some ribosomal proteins and almost all of the tRNAs and rRNAs. This work corroborate previous phylogenetic studies about red algae, showing that G. tenuistipitata and C. crispus are more closely related between each other than to P. purpurea, and that C. merolae is in a basal position.

Mitocôndrias são organelas semi-autônomas responsáveis pela respiração celular. Diversas fontes de evidências indicam a origem endossimbiótica dessas organelas, onde um organismo unicelular teria engolfado um organismo procariótico, possivelmente uma α-proteobactéria. Durante a coevolução do endossimbionte e sua célula hospedeira, ocorreu uma redução do genoma do endossimbionte, parte dos genes sendo perdida e parte transferida para o núcleo. A organização e o tamanho do genoma mitocondrial é bastante variável nas diferentes linhagens filogenéticas. O acúmulo de dados moleculares ajuda a esclarecer a origem e evolução das mitocôndrias. Até o momento, foram sequenciados os genomas mitocondriais de apenas três espécies de Rhodophyta, Chondrus crispus, Cyanidioschyzon merolae e Porphyra purpurea. As algas vermelhas são economicamente importantes por serem utilizadas principalmente como alimento e para as extrações de polissacarídeos e pigmentos acessórios. Gracilaria tenuistipitata var. liui Zhang et Xia é uma macroalga vermelha que apresenta grande tolerância a fatores ambientais e alta taxa de crescimento, sendo utilizada como organismo modelo em estudos fisiológicos, bioquímicos e moleculares, incluindo o sequenciamento do genoma completo do cloroplasto feito anteriormente pelo nosso grupo de pesquisa. Este estudo teve como objetivo o sequenciamento completo do genoma mitocondrial de G. tenuistipitata, a análise dos genes presentes e a comparação entre os genomas mitocondriais de Rhodophyta e de outros organismos fotossintetizantes disponíveis no GenBank. Para isso, foram realizadas extrações de DNA total para as amplificações por PCR, para posterior sequenciamento por primer walking e montagem do genoma mitocondrial completo de G. tenuistipitata. A sequência completa do genoma mitocondrial circular da alga vermelha G. tenuistipitata possui 25.565 nucleotídeos e conteúdo CG de 27%. Foram identificados 50 genes, que incluem sete subunidades do complexo NADH desidrogenase (nad 1-6, nad 4L), três do complexo sucinato desidrogenase (sdh 2-4), o gene apocitocromo b (cob), três subunidades da citocromo c oxidase (cox 1-3), três do complexo ATP sintase (atp 6,atp 8-9), cinco genes para proteínas ribossômicas (rps 3, rps 11-12, rpl 16, rpl 20), três genes para RNA ribossômico (rrn 5, rnl, rns) e 22 para RNA transportador. Um intron do grupo II está inserido no tRNA para histidina. Os genes mitocondriais de G. tenuistipitata estão organizados em dois conjuntos codificados um em cada fita do DNA, em direções de transcrição opostas. O genoma mitocondrial de Gracilaria tenuistipitata é bastante compacto, com poucas regiões intergênicas e utiliza um código genético modificado. O conteúdo de genes e sua ordem no genoma mitocondrial de G. tenuistipitata são extremamente semelhantes ao de C. crispus e os genomas mitocondriais de ambas apresentam identidade de nucleotídeos superior a 70% em todas as análises realizadas. Essa semelhança pode ser explicada pelo fato de ambas as algas pertencerem à mesma classe, Florideophyceae. As quatro espécies de Rhodophyta comparadas neste trabalho possuem os componentes básicos da cadeia respiratória e síntese de ATP, além de algumas proteínas ribossômicas e de um conjunto quase completo de tRNAs e rRNAs. Este trabalho corrobora estudos filogenéticos anteriores em relação às algas vermelhas, evidenciando que G. tenuistipitatae C. crispus são mais próximos entre si e igualmente distantes de P. purpurea, e que C. merolae se encontra em uma posição mais basal. / Mitochondria are semi-autonomous organelles responsible for cellular respiration. Many sources of evidence indicate the endosymbiotic origin of these organelles, in which an unicellular organism engulfed a prokaryotic organism, possibly an α-proteobacteria. During the endosymbiont and its host coevolution, the endosymbiont genome was reduced by gene loss and gene transfer to the nucleous. The mitochondrial genome size and organization varies within different phylogenetic lineages. The accumulation of molecular data helps to elucidate the origin and evolution of mitochondria. So far, only three species of Rhodophyta had their mitochondrial genome totally sequenced, Chondrus crispus, Cyanidioschyzon merolae and Porphyra purpurea. Red algae are economically important due to their use as food and for the extraction of polysacarids and accessory pigments. Gracilaria tenuistipitata var. liui Zhang et Xia is a red macroalgae very tolerant to environmental changes and shows high growth rates, being used as model organism in physiological, biochemical and molecular studies, including the sequencing of the whole chloroplast genome done by our research group. This study aimed the sequencing of the whole mitochondrial genome of G. tenuistipitata, the analysis of its gene content and the comparison within mitochondrial genomes of Rhodophyta and other photosynthetic organisms available at the GenBank. For that, total DNA was extracted for PCR amplifications, which were sequenced using primer walking and assembled to obtain the complete mitochondrial genome of G. tenuistipitata. The whole mitochondrial circular genome sequence of the red algae G. tenuistipitata was determined (25.565 nucleotides, C+G content 27%). Fifty genes were identified, including seven NAD H dehydrogenase complex subunits (nad 1-6, nad 4L), three succinate dehydrogenase complex subunits (sdh2-4), the apocytochrome b gene cob), three cytochrome c oxidase subunits (cox1-3), three ATP synthase complex subunits (atp6, atp8-9), five ribosomal proteins (rps3, rps11-12, rpl16, rpl20), three ribosomal RNA genes (rrn5, rnl, rns) and 22 tRNAs. One group II introns was found between the tRNA sup His /SUP. The mitochondrial genes of G. tenuistipitata are organized in two groups translated each one in each strand, in two opposite directions. The mitochondrial 13 genome of Gracilaria tenuistipitata is quite compact, with few intergenic regions and uses a modified genetic code. The gene content and its order in the mitochondrial genome of G. tenuistipitata are extremely similar to the C. crispus mitochondrial genome, and both genomes presented nucleotide identity above 70% in all the analyses. This similarity between the mtDNA of both species can be explained by the fact that both belong to the same class, Florideophyceae. The four Rhodophyta species compared in this study have the essencial components for the respiratory chain and ATP synthesis, besides some ribosomal proteins and almost all of the tRNAs and rRNAs. This work corroborate previous phylogenetic studies about red algae, showing that G. tenuistipitata and C. crispus are more closely related between each other than to P. purpurea, and that C. merolae is in a basal position.

Philosophiae Doctor - PhD / Coralline red algae (Corallinales, Hapalidiales, Sporolithales: Corallinophycidae, Rhodophyta) are widespread and common in all the world’s oceans (Adey & McIntyre 1973; Johansen 1981; Littler et al. 1985; Björk et al. 1995; Aguirre et al. 2007; Harvey & Woelkerling 2007; Littler & Littler 2013). They achieve their highest diversity in the tropics and subtropics (Björk et al. 1995; Littler & Littler 2013; Riosmena-Rodríguez et al. 2017), and within the photic zone of rocky shores (Lee 1967; Littler 1973; Adey 1978; Adey et al. 1982; Steneck 1986; Kendrick 1991; Kaehler & Williams 1996; Gattuso et al. 2006; van der Heijden & Kamenos 2015; Riosmena-Rodríguez et al. 2017) where they serve as important carbonate structures (Adey et al. 1982; Littler & Littler 1994, 1997; Vermeij et al. 2011) and habitats for a host of marine species (Foster 2001; Amado-Filho et al. 2010; Foster et al. 2013; Littler & Littler 2013; Riosmena-Rodríguez et al. 2017). Coralline algae are resilient, inhabiting extreme conditions that include: low temperatures (Adey 1970, 1973; Freiwald & Hendrich 1994; Barnes et al. 1996; Freiwald 1996; Aguirre et al. 2000; Roberts et al. 2002; Björk et al. 2005; Martone et al. 2010); limited light exposures (Adey 1970; Littler & Littler 1985; Littler et al. 1985; Liddell & Ohlhorst 1988; Dullo et al. 1990; Littler & Littler 1994; Iryu et al. 1995; Stellar and Foster 1995; Gattuso et al. 2006; Aguirre et al. 2007; Littler & Littler 2013); severe wave action (Steneck 1989; Littler & Littler 2013); intense grazing pressures (Steneck 1989; Steneck & Dethier 1994; Maneveldt & Keats 2008; Littler & Littler 2013), highly fluctuating salinities (Harlin et al. 1985; Barry & Woelkerling 1995; Barnes et al. 1996; Wilson et al. 2004); including occurring in freshwater (Žuljevic et al. 2016), and constant sand scouring (Littler & Littler 1984; D’Antonio 1986; Kendrick 1991; Chamberlain 1993; Dethier 1994).

The thesis investigates members of the crustose and largely calcified red algal family Peyssonneliaceae through molecular analyses and anatomical and ultrastructural observations. Mitochondrial CO1 DNA barcoding was implemented, in combination with fine-scale anatomy, to recognise species boundaries and identify complexes of cryptic species. Nuclear and organellar DNA markers were employed to construct a multigene phylogeny for Vanuatu and southern Australian members of the family facilitating the recognition of two undescribed genera Annea and Incendia.

GUIMARÃES, Cybele Pinheiro. Polissacarídeos sulfatados de rodofícea Hypnea musciformis como aditivos em apresuntados de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) e análise de estocagem sob refrigeração. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Pesca)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by ROGÉRIA MARIA OLIVEIRA (rsetubaloliveira@yahoo.com.br) on 2017-10-25T17:23:51Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_CYBELE PINHEIRO GUIMARÃES.pdf: 1042026 bytes, checksum: 0a4cf31589478f4884edb4406b0dc15c (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-10-26T19:32:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_CYBELE PINHEIRO GUIMARÃES.pdf: 1042026 bytes, checksum: 0a4cf31589478f4884edb4406b0dc15c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-26T19:32:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_CYBELE PINHEIRO GUIMARÃES.pdf: 1042026 bytes, checksum: 0a4cf31589478f4884edb4406b0dc15c (MD5) Previous issue date: 2017 / The objective of the study was to evaluate the application of k-carrageenan of the red seaweed Hypnea musciformis in avocado-type by-products made from Nile tilapia fillets (Oreochoromis niloticus) during 90 days of refrigerated storage. The sulfate polysaccharides (PST) were obtained by refining aqueous extraction (25 and 80° C) and characterized by yield, carbohydrate (CT), free sulfate (SL), contaminating proteins (PCs), infrared spectroscopy , antioxidant activity in vitro, and in vivo toxicity. The PST yield was 36.82 ± 6.56%, CT (77.39 ± 0.012%) and SL (15.66 ± 0.33%). FT-IR showed strong bands for galactose-4-sulfate at 845 to 846 cm -1; 3,6-anhydro-d-galactose at 929 to 930 cm -1 and sulfate ester (S) at 1.230 to 1.260, a possible characteristic of k-carrageenan. The antioxidant action was verified by the methods of DPPH, ferrous ion chelation and total antioxidant capacity, whose results presented, respectively, 57.87%; 67.67% and 59.36% for dilution of 4mg.mL-1 in relation to the BHT and EDTA standards. The toxicological assay was performed in groups (n = 8) of male rats that received PST (100mg.kg-1) and saline (NaCl; 0.15M) for 14 consecutive days. The animals were tolerant to PST, without significant alterations in the parameters evaluated of PST, orally. The starch formulations were divided into groups: CONT (2% starch), APR1 (1% PST), APR2 (3% PST) and APR3 (1% starch and 1% PST). In the evaluation of the presented physicochemical and microbiological analyzes during 90 days of storage. The centesimal composition of the groups showed variation for proteins from 5.29 to 11.94%; humidity 69.02 to 82.77%; lipids 1.27 to 2.98% and carbohydrates 1.62 to 5.35%. pH was stable up to 30 days of storage and TBARS values were favorable up to 60 days of storage CONT (1.72mg MDA.kg-1), APR1 (1.87mg MDA.kg-1), APR3 (1.50mg MDA.kg-1). The water activity (Aw) was high, in the range of 0.96 to 0.98 and the color of the samples did not present p <0.05 significance between the groups. The results of thermotolerant coliforms, Staphylococcus sp and Salmonella presented values within the limits established in the current legislation. And the psychrotrophs were on the limit until the 60th day of storage, except APR2 that presented a value above the acceptable limit (2.13 x 105 CFU.g-1). / O objetivo do estudo foi avaliar a aplicação de k-carragenana da alga marinha vermelha Hypnea musciformis em subprodutos do tipo apresuntados, elaborados a partir de filés de tilápia do Nilo (Oreochoromis niloticus) durante 90 dias de estocagem sob refrigeração. Os polissacarídeos sulfatados (PST) foram obtidos por extração aquosa refinada (25 e 80°C) e caracterizados quanto ao rendimento, carboidratos (CT), sulfato livre (SL), proteínas contaminantes (PCs), espectroscopia no infravermelho (FT-IR), atividade antioxidante in vitro e toxicidade in vivo. Sendo o rendimento do PST (36,82 ± 6,56%), CT (77,39 ± 0,012%) e SL (15,66 ± 0,33%). A FT-IR apresentou bandas fortes para galactose-4-sulfato a 845 a 846 cm -1; 3,6-anidro-d-galactose a 929 a 930 cm -1e éster de sulfato (S) a 1,230 a 1,260, possível característica de k-carragenana. A ação antioxidante foi verificada pelos métodos de DPPH, quelação do íon ferroso e capacidade antioxidante total cujos resultados apresentaram respectivamente 57,87%; 67,67% e 59,36% para diluição de 4mg.mL-1 em relação aos padrões BHT e EDTA. O ensaio toxicológico foi realizado em grupos (n=8) de ratos machos que receberam PST (100mg.kg-1) e salina (NaCl; 0,15M), durante 14 dias consecutivos. Os animais mostraram-se tolerantes aos PST, sem alterações significativas nos parâmetros avaliados dos PST, por via oral. As formulações dos apresuntados foram divididas em grupos: CONT (2% de amido), APR1 (1% PST), APR2 (3% PST) e APR3 (1% de amido e 1% PST). Na avaliação dos apresuntados foram realizadas analises físicoquímicas e microbiológicas durante 90 dias de estocagem. A composição centesimal dos grupos apresentou variação para proteínas de 5,29 a 11,94%; umidade 69,02 a 82,77%; lipídios 1,27 a 2,98% e carboidratos 1,62 a 5,35%. O pH se manteve estável até 30 dias de estocagem e valores de TBARS foram favoráveis até 60 dias de estocagem CONT (1,72mg MDA.kg-1), APR1 (1,87mg MDA.kg-1), APR3 (1,50mg MDA.kg-1). A atividade de água (Aw) foi elevada, na faixa 0,96 a 0,98 e a cor das amostras não apresentou significância p<0,05, entre os grupos. Os resultados de Coliformes ermotolerantes, Staphylococcus sp e Salmonella apresentaram valores dentro dos limites estabelecidos na legislação vigente. E as psicrotróficas ficaram no limite até o 60º dia de estocagem, exceto APR2 que apresentou valor acima do limite aceitável (2,13 x 105 UFC.g-1).

As algas vermelhas, filo Rhodophyta, representam uma das maiores e mais antigas linhagens de organismos eucarióticos. Dentre as Rhodophyta, o gênero Laurencia J.V. Lamouroux (Ceramiales) é um dos mais completos do ponto de vista químico, pois consiste no maior produtor de metabólitos secundários e assim, destaca-se como uma fonte fascinante de novos produtos naturais, biologicamente ativos. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial farmacológico dos extratos das espécies de Laurencia frente às atividades biológicas, assim como a análise da composição bioquímica e identificação de seus constituintes químicos. As espécies utilizadas foram L. aldingensis (LA), L. catarinensis (LC), L. dendroidea (LD), L.intricata (LI). Adicionalmente L. translúcida (LT), Palisada flagellifera (PF), P.perforata (PP) e uma variante pigmentar de LD (LDV) foram utilizadas para comparação. Para o desenvolvimento das atividades propostas foram utilizados extratos fracionados obtidos sucessivamente através dos solventes hexano (EH), clorofórmio (EC), metanol (EM), água (EA) e também extrato aquoso bruto (EAB). A análise de proteínas foi feita com os métodos de Bradford, Ácido bicinconínico (BCA) e absorção na luz UV a 280 nm. Destes, o método de Bradford mostrou-se o mais adequado Na dosagem de ficobilinas, a ficoeritrina se apresentou em maior quantidade em todas as espécies testadas em relação à ficocianina e aloficocianina. O ensaio para avaliação da atividade antimicrobiana usando vários patógenos foi feito por microdiluição em placa seguindo a NCCLS e as concentrações inibitórias mínimas (CIM) foram obtidas espectrofotometricamente. Em bactérias, LA-EH foi bactericida contra P. aeruginosa a uma concentração de 62,8 &mu;g.mL-1 e os extratos LA-EM e LC-EH tiveram uma ação bacteriostática forte contra S. pneumoniae nas concentrações de 51,1 e 85,1 &mu;g.mL-1, respectivamente. No ensaio antifúngico, LA-EH e LA-EC foram fungicidas contra C.parapsilosis a 49,0 e 57,8 &mu;g.mL-1, respectivamente. O ensaio antioxidante foi feito usando-se o método com DPPH, em que os EC apresentaram-se como os melhores extratos possuidores de moléculas capazes de doar prótons. Para o teste anticolinesterásico foi feito o ensaio qualitativo em CCD e ensaio quantitativo em microplaca pelo método de Ellman que puderam demonstrar a atividade inibidora da AChE sendo menor que 50 % , mesmo para concentrações de 600 &mu;g.mL-1. O perfil foi muito semelhante em todos os extratos testados no qual os EH e EC foram os mais ativos e os EM possivelmente deram um falso positivo, enquanto os extratos EA e EAB tiveram atividades baixas. No ensaio contra o fitopatógeno causador da antracnose no mamão, Colletotrichum gloesporioides, os resultados mostram que LC-EH e LD-EH são os mais ativos, com IC50 de 70 e 40 &mu;g.mL-1, respectivamente. Para o ensaio citotóxico contra células de mamíferos está sendo desenvolvido um modelo em que se utilizam células MES-SA e sua correspondente mutante (MES-SA/Dx5) multiresistente a drogas. O modelo proposto é bastante promissor e, do screening inicial sugere-se uma investigação mais detalhada em LD-EH e LT-EH cujos IC50 foram de 91 &mu;g.mL-1 e 16 &mu;g.mL-1, respectivamente, contra MES-SA. Uma investigação química de cada uma das frações dos extratos das espécies LA, LC, LD e LI foi realizada utilizando-se o CG-EM. Para identificação das substâncias foi utilizada a biblioteca do equipamento e literatura disponível através da comparação dos espectros de massas, tempo de retenção e Índice de Kovat´s. Os resultados obtidos neste estudo apresentaram potencial que justifica dar continuidade na busca de novas moléculas ou grupo de moléculas capazes de serem usadas em terapias sem a toxidez das substâncias sintetizadas quimicamente. / The Red Algae, phylum Rhodophyta, represent one of the largest and oldest lineages of eukaryotic organism. From the chemical standpoint, the Laurencia J.V. Lamouroux (Ceramiales) has been identified as one of the most complete and diverse genus within this specific group. The members of this genus have been identified, for instance, as the largest producers of secondary metabolites known to the Rhodophyta. Thus, it is not surprising that these specific species are currently under intense scrutiny with regard to their potential as new sources of natural products for medical and biotechnological applications. The primary aim of this study is to start a systematic investigation on the identification and characterization of novel Laurencia natural products showing desirable pharmacological and biomedical properties. The species used in this research are L. aldingensis (LA), L. catarinensis (LC), L. dendroidea(LD), L. intricate (LI). In addition, L. translucida (LT), Palisada flagellifera(PF), P.perforata (PP) and a pigment variant of LD (LDV) were included for comparison. Specifically, algal extracts were obtained through the sequential fractionation of dried algae samples with hexane (EH), chloroform (EC), methanol (EM), water (EA), and a single, crude, aqueous extracts (EAB). Protein content was performed using the Bradford, bicinchoninic acid assay (BCA) and the 280 nm uv quantification methods. The Bradford method was identified to be more appropriate for quantification. The analysis of phycobilins revealed that phycoerythrin was the major pigment in all species tested. Extracts were assayed for antimicrobial activity following the NCCLS microdilution tests and the minimum inhibitory concentration (MICs) obtained spectrophotometrically. Antimicrobial activity was explored using a variety of model biological targets (i.e. pathogens). To this end, microdilutions were used following the classical NCCLS and a minimal inhibitory concentration (MIC) protocol was performed on basis of electronic spectroscopy measurements. With respect to our findings on antibacterial activity, the LA-EH extract was bactericidal against the P. aeruginosa concentration of 62.8 &mu;g.mL-1 extracts and LA-EM and LC-EH had a strong bacteriostatic action against S. pneumoniae at concentrations of 51.1 and 85,1 &mu;g.mL-1, respectively. In the antifungal assay, LA-EH and LA-EC were fungicides against C. parapsilosis to 49.0 and 57.8 &mu;g.mL-1, respectively. The antioxidant assay was tested using the method with DPPH, in which the EC presented them as possessing the finest extracts of molecules capable of donating protons. And for the anticholinesterase test was done in the qualitative assay and quantitative assay on TLC plate by the Ellman method that could demonstrate the inhibitory activity of AChE less than 50 % for concentrations of 600 &mu;g.mL-1. The profile was similar for all extracts in which the EH and EC were the most active and possibly EM gave a false positive, while the EA and EAB extracts had very low activity. In the trial against the pathogen Colletotrichum Gloesporioides that causes papaya anthracnose the results show that LC-EH and LD-EH are the most active with IC50 of 70 and 40 &mu;g.mL-1, respectively. To perform the cytotoxicity assay against mammalian cells a model that is under development was proposed in which use cells MES-SA and its corresponding mutant (MES-SA/Dx5) multi-drug resistant. The proposed model is quite promising and the initial screening we propose a more detailed investigation of LD-EH and LT-EH whose IC50 were 91 &mu;g.mL-1 and 16 &mu;g.mL-1, respectively, against MES-SA cells. The LA, LC, LD and LI extract compounds were analyzed by GC-MS and the identification was performed using the library data and literature by comparing the mass spectra, retention time and index Kovat\'s. The study conducted here is likely to draw directions and help in the search for new molecules or group of molecules capable of being used in therapy without the toxicity of chemically synthesized compounds.