Made available in DSpace on 2017-07-21T19:59:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thais Dulz.pdf: 2466351 bytes, checksum: 208f40d4e86e959ef9f685c1e5a3cac5 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Characidae is considered the largest family and most complex among the Characiforms. The Astyanax genus is one of the most specious between the characids, comprising 142 valid species distributed in the Neotropical Region. Many of these species are restricted to certain river basins. The fish fauna of the Iguaçu River basin is characterized by having a high endemism, possibly because its isolation of the Paraná River basin, occurred about 22 million years, caused by the emergence of the Iguaçu Falls. Were recently described new species of this genus in the Rio Iguaçu, however its systematic position opposite the other Astyanax is still unknown, reinforcing necessary studies aimed at understanding their diversity and their evolutionary relationships. Therefore, this research aimed was to perform the karyotype characterization of the Astyanax species from the middle Rio Iguaçu: Astyanax altiparanae, A. bifasciatus, A. dissimilis, A. minor, A. ribeirae and A. serratus, using cytogenetics as a tool, in order to contribute to a more consistent scenario about the evolution of this group. The analysis were based on conventional Giemsa staining techniques, detection of nucleolar organizing regions by silver nitrate (Ag-NORs), C-banding and fluorescence in situ hybridization (FISH) to ribosomal genes 18S e 5S probes. All species presented 2n = 50 chromosomes, confirming the conservatism to the genus. The karyotypes comprise all chromosomal types and prevalence of chromosomes with two arms, mainly on the metacentric type except for A. ribeirae with the karyotype formula containing high number of acrocentrics. Despite the diploid number remain constant in these species; there were variations in karyotype formula and consequently the fundamental number, ranging from 66 to 92. The C-banding showed differences in the distribution of heterochromatic blocks between species, occurring polymorphism in A. serratus, which was also observed in other studies involving Astyanax sp. D (A. serratus). The six species showed the presence of NORs located in the telomeric region of the short arm of a chromosome pair of the type subtelocentric, characteristic conserved for the genus. Was identified single NORs in A. altiparanae and A. dissimilis, although the most common being multiple NORs, in almost all cases confirmed by 18S rDNA. All species showed 5S rDNA located in the interstitial segments of the chromosomes. Have been observed simple rDNA 5S in A. altiparanae, A. minor and A. serratus, and multiple in A. bifasciatus, A. dissimilis and A. ribeirae. Highlighted A. ribeirae by presenting a high number of rDNA 18S and 5S sites, which proved to be sintenics and co-located. In addition, this species is considered endemic for Ribeira de Iguape basin; however, was first found in the Iguaçu basin, strengthening fauna sharing hypothesis between rivers of the plateau and coastal regions in southern Brazil. The karyotype diversity evident for all species is mainly due to non-Robertsonian rearrangements. This study presented the first cytogenetic data for the genus Astyanax occurring in the Middle Rio Iguaçu region. / A família Characidae é considerada a maior e mais complexa entre os Characiformes. O gênero Astyanax é um dos mais especiosos entre os caracídeos, compreendendo 142 espécies válidas distribuídas na região Neotropical. Muitas destas espécies encontram-se restritas a determinadas bacias hidrográficas. A ictiofauna da bacia do Rio Iguaçu caracteriza-se por apresentar um elevado grau de endemismo, possivelmente devido o seu isolamento da bacia do Rio Paraná, ocorrido há cerca de 22 milhões de anos, causado pelo surgimento das Cataratas do Iguaçu. Recentemente, foram descritas novas espécies deste gênero no Rio Iguaçu, entretanto seu posicionamento sistemático frente aos demais Astyanax ainda é desconhecido, fazendo-se necessários estudos que visem à compreensão de sua diversidade e de suas relações evolutivas. Sendo assim, objetivou-se realizar a caracterização cariotípica de espécies do gênero Astyanax provenientes do médio Rio Iguaçu: Astyanax altiparanae, A. bifasciatus, A. dissimilis, A. minor, A. ribeirae e A. serratus, utilizando como ferramenta a citogenética, a fim de contribuir com um cenário mais consistente acerca da evolução deste grupo. Utilizou-se técnicas baseadas na coloração convencional por Giemsa, detecção de regiões organizadoras de nucléolo por nitrato de prata (Ag-RONs), bandamento C e hibridação in situ fluorescência (FISH) com sondas de genes ribossomais 18S e 5S. Todas as espécies estudadas apresentaram 2n = 50 cromossomos, confirmando o conservadorismo para o gênero. Observaram-se cariótipos compostos por todos os tipos cromossômicos e predominância de cromossomos com dois braços, principalmente do tipo metacêntrico, exceto para A. ribeirae com fórmula cariotípica composta por elevado número de acrocêntricos. Apesar do número diploide se manter constante nestas espécies, houve variações na fórmula cariotípica e, consequentemente no número fundamental, variando de 66 até 92. O bandamento C evidenciou variações na distribuição dos blocos heterocromáticos entre as espécies, com ocorrência de polimorfismo em A. serratus, o que também foi observado em outros estudos envolvendo Astyanax sp. D (A. serratus). As seis espécies estudadas mostraram a presença de RONs localizadas na região telomérica do braço curto de um par cromossômico do tipo subtelocêntrico, característica conservada para o gênero. Ocorreram RONs simples em A. altiparanae e A. dissimilis, as demais espécies possuem RONs múltiplas, em quase todos os casos confirmadas pela FISH com rDNA 18S. Todas as espécies evidenciaram rDNA 5S localizados nos segmentos intersticiais dos cromossomos. Foram observados rDNA 5S em um único par em A. altiparanae, A. minor e A. serratus, e múltiplos em A. bifasciatus, A. dissimilis e A. ribeirae. Destaca-se A. ribeirae por apresentar um elevado número de sítios rDNA 18S e 5S, os quais mostraram-se sintênicos e co-localizados. Além disso, esta espécie é considerada endêmica para bacia do Ribeira de Iguape; no entanto, foi encontrada pela primeira vez na bacia do Iguaçu, reforçando a hipótese de compartilhamento de fauna entre rios do planalto cristalino e regiões costeiras no sul do Brasil. A diversidade cariotípica evidenciada para todas as espécies devem-se principalmente a rearranjos não Robertsoniano. Neste estudo foram apresentados os primeiros dados citogenéticos para o gênero Astyanax ocorrentes na região do médio Rio Iguaçu.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:20:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1613.pdf: 2733672 bytes, checksum: 5d28936faff68884f2e78dbc12f2ebcb (MD5) Previous issue date: 2007-04-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / Chromosomes of distinct species of Triportheus (Characiformes, Characidae) from different hydrographic basins in Brazil, as well as in Argentina, were analyzed in the present work. Triportheus nematurus, from Piracicaba River (São Paulo State, Brazil), was analyzed for the first time, using conventional cytogenetic techniques, base-specific fluorochromes and physical mapping of 18S rDNA and 5S rDNA. The diploid number found in all species was 2n= 52 chromosomes, in both males and females. Females presented a pair of quite differentiated heteromorphic chromosomes, characterizing a ZZ/ZW sex chromosome system. The Z chromosome is the largest in the karyotype, bearing constitutive heterochromatin at pericentromeric and telomeric regions. The W chromosome is mostly heterochromatic, showing a heterogeneous heterochromatin, composed of GC- and AT-rich regions The Ag-NORs were equivalent to 18S rDNA sites detected through fluorescent in situ hybridization. The 5S rDNA is syntenic and adjacent to 18S rDNA site, characterizing an uncommon situation amongst fishes. The results obtained in T. nematurus agree with previous studies in this group, reinforcing the basal condition of the system ZZ/ZW in the phylogeny of this genus, prior to speciation events. Besides T. nematurus, other seven species/populations of Triportheus were analyzed by FISH with 18S and 5S rDNA probes. The results confirmed the presence of 18S sites on the W chromosome in all Triportheus species herein studied, even when Ag-NORs showed to be inactive. The 5S rDNA sites, not reported in this group so far, were always located on short arms of a single chromosomal pair, close to centromeres. The only exception was T. auritus, which presented ten 5S rDNA sites. Two distinct T. nematurus populations (Piracicaba River SP and Paraná River Argentina) presented synteny between 18S and 5S ribosomal genes, located on short arm of a NOR-bearing chromosomal pair. A probe for whole chromosome painting (WCP), specific to the Z chromosome of T. nematurus (Piracicaba River), was obtained by microdissection, followed by unspecific amplification via DOP-PCR (Degenerate Oligonucleotide Primed-PCR). Fluorescent in situ hybridization with such probe was performed in Triportheus species, as well as in other Characidae species belonging to genus closed to Triportheus. In male specimens of Triportheus, both Z chromosomes (1st large metacentric pair) presented conspicuous marks over their whole extension. In females, the Z chromosome showed the same pattern observed in males while the W chromosome bears only a subtle signal on the short arm, or on the long arm close to centromere, according to species. Therefore, the region of the W chromosome with homology to Z chromosome is relatively small. All the other Characidae species analyzed presented no positive signals after hybridization using Z chromosome of Tirportheus nematurus as a probe, even in those apparently closely related to this genus. Thus, these results stress out, positively, that the ZZ/ZW system should actually correspond to a synapomorphy shared by Triportheus species, likely to be unique to this Characidae group. / No presente estudo foram analisados os cromossomos de distintas espécies de Triportheus (Characiformes, Characidae), de diferentes bacias hidrográficas do Brasil, assim como da Argentina. Triportheus nematurus, proveniente do rio Piracicaba - SP, foi analisada pela primeira vez, utilizando técnicas de estudo convencionais, fluorocromos base-específicos e o mapeamento físico dos sitos de rDNA 18S e de rDNA 5S. O número diplóide encontrado foi de 2n=52 cromossomos, tanto em machos como em fêmeas. As fêmeas apresentaram um par de cromossomos heteromórficos bem diferenciados, caracterizando um sistema de cromossomos sexuais do tipo ZZ/ZW. O cromossomo Z é o maior do complemento, com a ocorrência de heterocromatina constitutiva nas regiões pericentromérica e teloméricas. O cromossomo W é em grande parte heterocromático, evidenciando heterocromatina heterogênea, composta por regiões GC- e AT-ricas. As Ag-RONs, em concordância com os sítios de rDNA 18S, detectados pela hibridação fluorescente in situ. O rDNA 5S, mostra uma localização sintênica e adjacente ao rDNA 18S, caracterizando uma situação pouco freqüente entre os peixes. Os resultados obtidos em T. nematurus concordam com estudos prévios nesse grupo, reforçando a condição basal do sistema ZZ/ZW na filogenia do gênero, provavelmente pré-datando os eventos de especiação. Além de T. nematurus, mais sete espécies/populações de Triportheus foram analisas por FISH com sondas de rDNA 18S e 5S. Os resultados confirmaram a presença de sítios 18S no cromossomo W em todas as espécies de Triportheus aqui analisadas, mesmo nos casos onde as Ag-RONs mostraram-se inativas. Os sítios de rDNA 5S, que ainda não tinham sido descritos para o grupo, encontram-se sempre localizados no braço curto de um só par de cromossomos, adjacentes ao centrômero. A única exceção ocorreu em T. auritus, que apresentou 10 sítios de rRNA 5S. Duas populações distintas de T. nematurus (rio Piracicaba SP e rio Paraná Argentina) apresentaram sintenia dos genes ribossomais no braço curto de um par cromossômico correspondente ao portador de Ag-RONs. Uma sonda para pintura cromossômica total (WCP - Whole Chromosome Painting), específica do cromossomo Z de T. nematurus (rio Piracicaba), foi obtida por intermédio de microdissecção, seguida por amplificação inespecífica por DOP-PCR (Degenerate Oligonucleotide Primed-PCR). Hibridações fluorescentes in situ, utilizando-se esta sonda, foram realizadas em espécies/populações de Triportheus, assim como em espécies de outros gêneros da família Characidae filogenticamente próximos de Triportheus. Nos espécimes machos de Triportheus, os dois cromossomos Z (1º par metacêntrico grande) apresentaram uma forte marcação em toda sua extensão. Nas fêmeas, o cromossomo Z (1o metacêntrico grande) mostra o mesmo padrão observado nos machos e o cromossomo W se apresenta apenas com sutil marcação no braço curto ou no braço longo, em uma região adjacente ao centrômero, conforme a espécie. Assim sendo, a região do cromossomo W que mantém homologia com o cromossomo Z é relativamente pequena, demonstrando a grande diferenciação desse cromossomo ao longo da evolução do sistema ZZ/ZW no grupo. Todas as demais espécies de Characidae testadas não apresentaram sinais positivos de hibridação com a sonda do cromossomo Z de Triportheus, mesmo sendo relativamente próximas desse gênero. Assim sendo, esses resultados reforçam, de modo mais positivo, que o sistema ZZ/ZW deve de fato corresponder à uma sinapomorfia entre as espécies de Triportheus, aparentemente exclusiva desse grupo de Characidae

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2120.pdf: 3248445 bytes, checksum: b0b86bd040503fa4b3db18bcf9089415 (MD5) Previous issue date: 2007-12-07 / Universidade Federal de Sao Carlos / Basic and molecular cytogenetic studies have been performed in 11 species of the subfamily Serrasalminae: Colossoma macropomum, Serrasalmus (S. altispinnis, S. elongatus, S. gouldingi, S. rhombeus, S. cf rhombeus, S. serrulatus and S. maculatus), Pygocentrus nattereri, Pristobrycon striolatus and Catoprion mento, collected along different sites in Central Amazon basin. The diploid number found was 2n=54 chromosomes in Colossoma macropomum, 2n=62 in C. mento and P. striolatus, 2n=60 for all species in the genus Serrasalmus and P. nattereri, except for S. cf. rhombeus, which presented 2n=58. Besides distinct diploid numbers, variable karyotypical formulae were also detected, even between species with the same chromosomal number, showing the occurrence of chromosomal rearrangements in the evolutionary process of this group, such as fusions and centric fisions and pericentric inversions. No sex chromosome heteromorphism was found in the analyzed species. The silver stained nucleolus organizer regions (Ag-NORs) were always telomeric and multiple, ranging from 4 to 12 marks according to each species. In most species, they were observed on short arms of subtelo-acrocentric chromosomes. However, in Colossoma macropomum the Ag-NORs were located at terminal position on long arms and, in Catoprion mento, they were present on short ams of submetacentric chromosomes and on long arms of subtelocentric and acrocentric chromosomes. The 18S rDNA sites were usually coincident with Ag-NORs, although they might occur in a higher number or in distinct chromosomes positions in relation to Ag-NORs. These discrepancies may be attributed to either methodological specificities or to difficulties in detecting some NOR sites, since they are commonly very small within Serrasalminae. The C-banded heterochromatin was observed at pericentromeric region of most chromosomes, being some regions more conspicuous than others, besides some telomeric bands in some chromosomal pairs. All Serrasalmus species presented a proximal heterochromatic block on the long arm of a medium-sized metacentric pair, which seems to be a marker for this genus regarding to its karyotype position (7th pair), once it may be present in other species, such as P. nattereri, but in a larger chromosome (3rd pair). The 5S rDNA sequences were always mapped in a single chromosomal pair. In Serrasalmus species, this pair corresponds to the metacentric pair 7 and in P. nattereri, P. striolatus and C. mento, it corresponds to the medium-sized metacentric pair 3. On its turn, the 5S rDNA sites in C. macropomum were located on short arms of a small metacentric, probably corresponding to the 12th pair. Considering the wide array of the present data, the species of the genera Serrasalmus, Pygocentrus, Pristobrycom and Catoprion, in spite of their specific differentiations, showed higher karyotypic similarity with the presence of metacentric, submetacentric, subtelocentric and acrocentric chromosomes, a preferential location of 18S rDNA sites at telomeric region on short arms of subteloacrocentric chromosomes, besides the number and location of 5S rDNA sites in karyotypes. On the other hand, C. macropomum shows quite divergent features, with 2n=54 meta-submetacentric chromosomes, with 18S rDNA sites at terminal region on long arms and interstitial 5S rDNA sites on short arms of chromosomes. Therefore, the location of C. macropomum far from the piranha clades, according to available phylogeny hypotheses for Serrasalminae, is corroborated by our cytogenetic data. Considering that C. macropomum would be a basal representative in the phylogeny of Serrasalminae, chromosomal rearrangements such as centric fissions, besides pericentric inversions, seem to play an important role in the karyotypic differentiation of this group, increasing the basal number of 2n=54 meta-submetacentric to 2n=58, 60 and 62, and giving rise to distinct chromosome forms in relation to those present in C. macropomum. Analogously, the NOR sites have also undergone numerical and positional changes in chromosomes along the karyotypical differentiation of Serrasalminae. As for the 5S rDNA sites, its location in a same position in morphologically similar chromosomes in all analyzed species of the genera Serrasalmus, Pygocentrus, Pristobrycom and Catoprion suggests that, once established this location from a distinctive ancestor condition, as that seen in C. macropomum, it has been remained conserved. / Foram realizados estudos de citogenética básica e molecular em 11 espécies de peixes da subfamília Serrasalminae - Colossoma macropomum, Serrasalmus altispinnis, S. elongatus, S. gouldingi, S. rhombeus, S. cf. rhombeus, S. serrulatus, S. maculatus, Pygocentrus nattereri, Pristobrycon striolatus e Catoprion mento, coletados em diferentes locais da Amazônia Central. O número diplóide encontrado foi 2n=54 cromossomos para Colossoma macropomum, 2n= 62 para C. mento e P. striolatus, 2n=60 para todas as espécies do gênero Serrasalmus e P. nattereri, exceto S. cf. rhombeus que apresentou 2n=58. Além de diferentes números diplóides, as fórmulas cariotípicas também se mostraram diversificadas, mesmo entre as espécies com o mesmo número de cromossomos, evidenciando alguns principais rearranjos cromossômicos presentes no processo evolutivo desse grupo como fusões/fissões e inversões pericêntricas. Heteromorfismo cromossômico sexual não foi encontrado em nenhuma das espécies analisadas. As regiões organizadoras de nucléolos, evidenciadas pelo Nitrato de Prata (Ag-RONs), foram sempre teloméricas e múltiplas, variando entre 4 a 12 conforme a espécie. Na maioria das espécies essas regiões foram visualizadas no braço curto de cromossomos subtelo-acrocêntricos. Entretanto, em Colossoma macropomum elas foram evidenciadas no braço longo de cromossomos metacêntricos e em Catoprion mento no braço curto de cromossomos submetacêntricos e no braço longo de cromossomos subtelocêntricos e acrocêntricos. Os sítios de DNAr 18S foram, na maioria dos casos, coincidentes com os sítios de Ag-RONs, embora tenham ocorrido em maior número ou mesmo em cromossomos/posições distintas daqueles detectados pela Prata. Tais discrepâncias podem ser atribuídas às especificidades de cada uma dessas metodologias empregadas, como também à dificuldade de detecção de alguns sítios de RONs, os quais são geralmente muito pequenos nos Serrasalminae. A heterocromatina banda-C positiva foi evidenciada na região pericentromérica da maioria dos cromossomos, sendo algumas regiões mais conspícuas do que outras além de algumas bandas teloméricas características em alguns pares de cromossomos. Todas as espécies de Serrasalmus apresentaram um bloco heterocromático proximal no braço longo de um par metacêntrico de tamanho médio, o qual parece ser um marcador desse gênero quanto à posição que ocupa no cariótipo (7o par), visto que em outras espécies onde ele ocorre, como em P. nattereri, esse par é de tamanho maior (3o par). As seqüências de DNAr 5S foram sempre mapeadas em um único par de cromossomos. Nas espécies de Serrasalmus esse par corresponde ao metacêntrico número 7 e em P. nattereri, P. striolatus e C. mento ao metacêntrico número 3. Por sua vez, em C. macropomum os sítios de DNAr 5S se localizaram no braço curto de um metacêntrico menor, provavelmente o de número 12 no cariótipo. Considerando a generalidade dos dados ora obtidos as espécies analisadas dos gêneros Serrasalmus, Pygocentrus, Pristobrycom e Catoprion, apesar das diferenciações específicas que apresentam, mostram maior proximidade entre si apresentando cromossomos metacêntricos, submetacêntricos, subtelocêntricos e acrocêntricos, localização preferencial dos sítios de DNAr 18S na região telomérica do braço curto dos cromossomos subteloacrocêntricos, além de número e localização similar dos sítios de DNAr 5S nos cariótipos. Por sua vez, C. macropomum mostra características bem divergentes, com 2n=54 cromossomos meta-submetacêntricos, com sítios de DNAr 18S localizados na região terminal do braço longo e sítios de DNAr 5S intersticiais no braço curto dos cromossomos. Assim sendo, a separação de C. macropomum do clado das piranhas, tanto na proposta filogenética de Ortí et al. (1996) ou de Machado-Allison (1983), é corroborada pelos nossos dados citogenéticos. Considerando uma posição mais basal para C. macropomum na filogenia dos Serrasalminae, rearranjos cromossômicos como fissões cêntricas, ao lado de inversões pericêntricas, parecem se destacar na diferenciação do cariótipo desse grupo, aumentando o número basal de 2n=54 metasubmetacêntricos para 2n=58, 60 e 62 e possibilitando o surgimento de cromossomos com formas distintas daqueles presentes em C. macropomum. Igualmente também os sítios de RONs passaram por modificações numéricas e de localização nos cromossomos ao longo da diferenciação cariotípica dos Serrasalminae. Quanto aos sítios de DNAr 5S, sua localização em posição e em cromossomos morfologicamente similares em todas as espécies analisadas de Serrasalmus, Pygocentrus, Pristobrycom e Catoprion sugere que, uma vez estabelecida esta localização a partir de uma condição ancestral distinta, como aquela presente em C. macropomum, ela se manteve conservada.

Orientador: Valéria Maia Merzel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T08:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GonzalesLimache_ElmerErasmo_M.pdf: 2196065 bytes, checksum: 46f92b130d253afebe31e1385f5a430b (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A água residuária da extração de petróleo é altamente salina e contém uma mistura complexa de hidrocarbonetos, muitos dos quais são altamente tóxicos. Com o aumento da preocupação em preservar o meio ambiente, as tecnologias baseadas em processos biológicos para o tratamento das águas de efluentes estão recebendo atenção especial por serem mais econômicas e versáteis. No entanto, tais processos são influenciados por fatores, tais como: pH, temperatura, salinidade e pressão. Condições extremas destes fatores podem matar ou inibir espécies que não estejam adaptadas. O presente trabalho teve como objetivos identificar e caracterizar 141 bactérias isoladas de águas de produção e lodos ativados do Terminal Marítimo Almirante Barroso (TEBAR-SP) utilizando técnicas de taxonomia molecular, e avaliar o potencial de biodegradação frente a distintos hidrocarbonetos do petróleo, sob condições de hipersalinidade. O DNA genômico extraído de todos os isolados foi utilizado em reação de PCR para amplificação do gene que codifica para o RNAr 16S. O sequenciamento e a análise filogenética do gene RNAr 16S revelaram que estes isolados pertenciam a 20 gêneros distintos, Idiomarina (48), Halomonas (32), Marinobacter (20), Modicisalibacter (3), Arhodomonas (2), Vibrio (1), Pseudoalteromonas (1), Shewanella (1), Alcanivorax (3), Nitratireductor (2), Marispirillum (2), Thioclava (1), Martelella (2), Pusillimonas (2), Brevibacterium (6), Dietzia (3), Rhodococcus (2), Bacillus (2), Staphylococcus (2) e Salegentibacter (4). O método de tipagem molecular RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) foi utilizado para diferenciar os isolados em nível infra-específico, permitindo identificar 49 perfis genéticos diferentes entre os 141 isolados. Os resultados obtidos no presente estudo demonstraram uma alta diversidade taxonômica da fração cultivada da comunidade de bactérias aeróbias presente em águas de produção e lodos ativados, assim como uma alta capacidade dos isolados para suportar concentrações elevadas de salinidade. A habilidade dos isolados para degradar hidrocarbonetos sob condições de hipersalinidade foi avaliada por cromatografia gasosa. Os resultados evidenciaram a preferência das bactérias pela biodegradação de hidrocarbonetos aromáticos / Abstract: The wastewater from oil extraction is highly saline and contains a complex mixture of hydrocarbons, many of which are highly toxic. With the increasing concern to preserve the environment, technologies based on biological processes for the treatment of wastewater are receiving special attention, since they are more economical and versatile, however, such processes are influenced by factors such as pH, temperature, salinity and pressure. Extreme conditions of these factors can kill or inhibit species not adapted to such environments. This study aimed to identify and characterize 141 bacteria isolated from production water and activated sludge derived from Ferry Terminal Almirante Barroso (TEBAR-SP) using molecular taxonomy techniques, and to evaluate the potential for biodegradation of distinct oil hydrocarbons under hypersaline conditions. Genomic DNA extracted from all isolates were used in PCR reactions for amplification of the gene coding for 16S rRNA. The sequencing and phylogenetic analysis of the 16S rRNA gene revealed that these isolates belonged to the following 20 different genera: Idiomarina (48), Halomonas (32), Marinobacter (20), Modicisalibacter (3), Arhodomonas (2), Vibrio (1), Pseudoalteromonas (1), Shewanella (1), Alcanivorax (3), Nitratireductor (2), Marispirillum (2), Thioclava (1), Martelella (2), Pusillimonas (2), Brevibacterium (6), Dietzia (3), Rhodococcus (2), Bacillus (2), Staphylococcus (2) and Salegentibacter (4). The molecular typing method RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) was used to differentiate isolates at the infra-specific level, allowing the identification of 49 different genetic profiles out of 141 isolates. The results obtained in this study demonstrated a high taxonomic diversity of the cultivated fraction of the aerobic bacterial community present in production waters and activated sludge, as well as a high capacity of the individual members to support high levels of salinity. The ability of the isolates to degrade hydrocarbons under hypersaline conditions was evaluated by gas chromatography. The results showed the preference of bacteria by biodegradation aromatic hydrocarbon compounds / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2017-11-30T10:57:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Douglas Tomachewski.pdf: 4287227 bytes, checksum: 4ee4e1b519755860efa6f01d55b3569f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-30T10:57:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Douglas Tomachewski.pdf: 4287227 bytes, checksum: 4ee4e1b519755860efa6f01d55b3569f (MD5) Previous issue date: 2017-09-04 / A identificação de microrganismos, nas áreas da saúde e agricultura, é essencial para compreender a composição e o desenvolvimento do meio. Novas técnicas estão buscando identificar estes microrganismos com mais acurácia, rapidez e com menor custo. Uma técnica cada vez mais estudada e utilizada atualmente é a identificação de microrganismos através de espectros de massa, gerados por uma espectrometria de massa. Os espectros de massa são capazes de gerar um perfil para reconhecimento de um microrganismo, utilizando os picos referentes às mais abundantes massas moleculares registradas nos espectros. Analisando os picos pode-se designar um padrão, como uma impressão digital, para reconhecer um microrganismo, esta técnica é conhecida como PMF, do inglês Peptide Mass Fingerprint. Outra forma de identificar um espectro de massa, é através dos picos que são esperados que se apresentem no espectro, modelo qual este trabalho utilizou. Para prever os picos esperados no espectro, foram calculados os pesos moleculares estimados de proteínas ribossomais. Essas proteínas são denominadas house keeping, ou seja são presentes para o próprio funcionamento celular. Além de apresentarem grande abundância no conteúdo procariótico, elas são altamente conservadas, não alterando sua fisiologia para diferentes meios ou estágios celulares. Os pesos estimados formaram uma base de dados presumida, contendo todas as informações obtidas do repositório do NCBI. Esta base de dados presumida foi generalizada para taxonomia a nível de espécie, e posteriormente submetida à um aprendizado de máquina. Com isso foi possível obter um modelo classificatório de microrganismos baseado em valores de proteínas ribossomais. Utilizando o modelo gerado pelo aprendizado de máquina, foi desenvolvido um software chamado Ribopeaks, capaz classificar os microrganismos a nível de espécie com acurácia de 94.83%, considerando as espécies correlatas. Também foram observados os resultados a nível taxonômico de gênero, que obteve 98.69% de assertividade. Valores de massas moleculares ribossomais biológicas retiradas da literatura também foram testadas no modelo obtido, obtendo uma assertividade total de 84,48% para acertos em nível de espécie, e 90,51% de acerto em nível de gênero. / Identification of microorganisms in health and agriculture areas is essential to understand the composition and development of the environment. New techniques are seeking to identify these microorganisms with more accuracy, speed and at a lower cost. Nowadays, a technique that is increasingly studied and used is the identification of microorganisms through mass spectra, generated by mass spectrometry. The mass spectra are able to generate a recognition profile from a microorganism, using the referring peaks to the most abundant molecular masses recorded in the spectrum. By analyzing the peaks, it is possible to designate a pattern, such as a fingerprint, to recognize a microorganism; this technique is known as the Peptide Mass Fingerprint (PMF). Another way to identify a mass spectrum is through the peaks that are expected to appear in the spectrum, which model this work used. To predict the expected peaks in the spectrum, the estimated molecular weights of ribosomal proteins were calculated. These proteins are responsible for the cellular functioning itself, so-called housekeeping. Besides they being abundant in the prokaryotic content, they are highly conserved, not altering their physiology to different environments or cell stage. The estimated weights formed a presumed database, containing all the information obtained from the NCBI’s repository. This presumed database was generalized at the specie level and later submitted to a machine learning algorithm. With this, it was possible to obtain a microorganism’s classificatory model based on ribosomal proteins values. Using the generated model by the machine learning, a software called Ribopeaks was developed to classify the microorganisms at the specie level with an accuracy of 94.83%, considering the related species. It was also observed the results at genus level, which obtained 98.69% of assertiveness. Values of biological ribosomal molecular masses from the literature were also tested in the acquihired model, obtaining a total assertiveness of 84.48% at the specie level, and 90.51% at the genus level.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2014-08-11T13:24:14Z No. of bitstreams: 1 Diego Moura Santos. Avaliação... 2014.pdf: 3934510 bytes, checksum: 06fa6fa5250655c119370a03b641e2d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-11T13:24:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diego Moura Santos. Avaliação... 2014.pdf: 3934510 bytes, checksum: 06fa6fa5250655c119370a03b641e2d0 (MD5) Previous issue date: 2014 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / A leishmaniose é uma doença de escala global, que afeta 12 milhões de pessoas e pode causar um espectro de doenças que vai desde a forma cutânea localizada, que tende para a cura espontânea, até a forma visceral que é fatal. Apesar da gravidade da doença, até o momento não existe uma vacina efetiva para prevenir a leishmaniose. Dentre os antígenos promissores para o desenvolvimento de uma vacina, destacam-se as proteínas ribossomais (S4, S6, L3 e L5) e a KMP-11, uma proteína de superfície presente nos membros da família tripanosomatidae. Nosso estudo consistiu em avaliar os efeitos da imunização com estes antígenos frente ao desafio com L. major e com L. braziliensis, empregando modelos experimentais de infecção. Primeiramente, avaliamos a capacidade protetora dos antígenos ribossomais frente à infecção por L. major. Dos quatro antígenos avaliados, apenas L3 ou L5 foram capazes de prevenir o desenvolvimento da lesão e de diminuir a carga parasitária. A vacinação de camundongos com estes antígenos, na presença de CpG, induziu um perfil de resposta Th1, com elevada produção de IFN-γ, baixa produção de IL-10 e presença de anticorpos IgG2a. Em seguida, avaliamos a capacidade protetora dos antígenos L3 e L5 contra o desafio por L. braziliensis, na presença da saliva do vetor. A imunização com os antígenos L3 e/ou L5 também induziu uma elevada produção de IFN-γ, resultando em significativa redução na espessura da lesão e menor carga parasitária. Com relação ao antígeno KMP-11, investigamos a sua capacidade protetora utilizando duas estratégias vacinais: a estratégia homóloga que consistiu na imunização de camundongos com um plasmídeo de DNA que codifica KMP11 (DNA KMP-11) e a estratégia heteróloga que consistiu na imunização com nanopartículas de PLGA contendo DNA KMP-11, seguido de um reforço com nanopartículas contendo a proteína KMP-11 sob forma recombinante, na presença de CpG. As nanopartículas protegem o antígeno da degradação enzimática e promovem a liberação controlada deste, além de atuar como um adjuvante. Ambas as estratégias não impediram o desenvolvimento da lesão, após o desafio com L. braziliensis e na presença de saliva do vetor. Entretanto, os animais imunizados com a estratégia heteróloga apresentaram uma maior redução da carga parasitária comparado com o grupo imunizado pela estratégia homóloga. Este efeito foi associado com uma maior produção de IFN-γ e de TNF-α no sítio da infecção. Por fim, avaliamos a indução da resposta imune inata em macrófagos estimulados com KMP-11 encapsulados em nanopartículas. Observamos que a estimulação de macrófagos murinos com KMP-11, encapsulada em nanopartículas de PLGA, reduziu a carga parasitária intracelular e aumentou a produção de oxido nítrico, superóxido, TNF-α, IFN-γ, IL-6, IL-1β, IL-18, CCL2/MCP-1, CXCL-1/KC sugerindo a indução de uma potente resposta imune inata. Assim, concluímos que os antígenos L3 e/ou L5 mostraram ser promissores para o desenvolvimento de uma vacina que proteja contra as principais espécies de Leishmania e que o encapsulamento de antígenos em nanopartículas é capaz de induzir uma forte resposta imune. Essa estratégia deve ser considerada quanto ao desenvolvimento de vacinas para a leishmaniose. / Leishmaniasis is a global disease affecting 12 million people and can cause diseases that range from self-healing localized cutaneous leishmaniasis to fatal visceral leishmaniasis. Despite the severity of the disease, there is no effective vaccine to prevent leishmaniasis. Among the promising antigens for the development of a vaccine, stand out the ribosomal proteins (S4, S6, L3, and L5) and KMP-11, a surface protein, widely found in the members of family Trypanosomatidae. Our study evaluated the effects of immunization with these antigens upon challenge with L. major and L. braziliensis, employing the experimental models of infection. First, we evaluated the protective ability of ribosomal antigens to infection by L. major. Among the four antigens examined only L3 or L5 were able to prevent lesion development and decrease the parasite load. Mice vaccinated with these antigens, plus CpG, developed a Th1-type response with high production of IFN-γ, low production of IL-10 and presence of IgG2a antibodies. Next, we evaluated the protective capacity of L3 and L5 antigens against challenge by L. braziliensis, in the presence of sand fly saliva. Vaccination with L3 or L5 also induced a high production of IFN-γ, resulting in significant inhibition of lesion development and lower parasite load. Regarding KMP-11, we investigated its protective capacity using two immunization strategies: the homologous strategy, which consisted in immunizing mice with a plasmid DNA encoding KMP-11(DNA KMP-11) while the heterologous immunization strategy consisted of inoculation of PLGA nanoparticles (NPs) containing DNA KMP-11 followed by a booster inoculation with nanoparticles containing recombinant KMP-11, in the presence of CpG. Nanoparticles protect the antigen from enzymatic degradation and promote controlled release, in addition to acting as an adjuvant. Lesion development was not inhibited following either immunization strategy, after challenge with L. braziliensis in the presence of sand fly saliva. However, animals immunized with the heterologous strategy showed a greater reduction in parasite load compared with the group immunized by the homologous strategy. This effect was associated with increased production of IFN-γ e TNF-α at the infection site. Finally, we evaluated the induction of the innate response in macrophages stimulated with KMP-11 encapsulated in NPs. We observed that stimulation of murine macrophages with KMP-11 encapsulated in NPs reduced the parasitic load and increased production of nitric oxide, superoxide, TNF-α, IFN-γ, IL-6, IL-1β, IL-18, CCL2/MCP-1, CXCL-1/KC suggesting the induction of a potent innate immune response. We conclude that the L3 and/or L5 are promising antigens for the development of a vaccine that protects against the main species of Leishmania and that encapsulation of antigens into nanoparticles induces strong immune response. This strategy should be considered for the development of vaccines against leishmaniasis.