A caracterização em larga escala do transcritoma de diferentes organismos revelou um cenário complexo da expressão gênica, levando a identificação de inúmeros transcritos produzidos ao longo dos genomas de eucariotos e procariotos. Esse fenômeno recebeu o nome de transcrição pervasiva e tem sido fonte de estudos na busca de novos RNAs com importâncias regulatórias e também transcritos envolvidos na tradução de proteínas ainda não caracterizadas. A abundância de dados de transcritômica e proteômica, além de informações completas a respeito do genoma, fazem do extremófilo halofílico Halobacterium salinarum, um organismo modelo ideal para os estudos da transcrição pervasiva. Esse micro-organismo pertence ao grupo Archaea, o último dos três domínios da vida a ser descrito e com características compartilhadas entre bactérias e eucariotos. Através do uso da técnica de differential RNA-seq (dRNA-seq), a qual permite a distinção entre transcritos primários e processados, identificamos 179 TSSaRNAs em H. salinarum, esses pequenos RNAs estão associados ao início de transcrição e ainda não haviam sido descritos em archaea. A aplicação do dRNA-seq em amostras de RNA extraídas ao longo da curva de crescimento permitiu a identificação de 4540 TSS no genoma de H. salinarum NRC-1. Parte desses inícios de transcrição está localizada upstream a genes conhecidos, permitindo a identificação de inícios de transcrição em 1545 genes. 59,2% desses inícios de transcrição estão localizados até 10 pb. de distância do códon de início de tradução, confirmando a ausência de regiões UTRs em grande parte dos genes. A análise de expressão, em diferentes condições, das regiões relacionadas a inícios de transcrição antisense a genes revelou que a maioria dessas regiões apresenta um perfil de expressão correlacionado com os genes na fita oposta, indicando um possível papel regulatório desses transcritos. De forma similar, a análise da expressão de inícios de transcrição intergênicos permitiu a identificação de 132 regiões diferencialmente expressas e que não estão relacionadas a nenhum outro elemento no genoma de H. salinarum NRC-1. A análise comparativa com dados de proteômica revela que algumas dessas regiões podem estar envolvidas com a produção de pequenas proteínas. Além disso, a identificação de 1365 inícios de transcrição internos a genes sugere que a produção de transcritos intragênicos (intraRNAs) seja um fenômeno amplamente distribuído no genoma desse halófilo. Experimentos de Northern blot confirmaram a produção de um transcrito correspondente a porção final do gene VNG_RS05220, e experimentos de Western blot revelaram que a tradução desses intraRNAs é responsável pela produção de pequenas proteínas correspondentes a domínios proteicos individuais, com importante papel funcional em condições específicas de crescimento. A análise de inícios de transcrição upstream a regiões codificantes de domínios similares em bactérias e outras archaea sugere que a produção de intraRNAs codificantes é um fenômeno amplamente distribuído em procariotos e pode ser responsável pelo aumento da diversidade do proteoma através da geração de isoformas de proteínas a partir de um único gene. Por fim, a análise de dados de RNA-seq, em conjunto com a busca por assinaturas conhecidas de término de transcrição em archaea, permitiu a identificação da posição final de 58 genes. Os dados obtidos a partir dos experimentos e análises realizados ajudam a traçar um panorama mais completo do transcritoma de H. salinarum NRC-1 e revelam a presença de novos transcritos que podem ser amplamente distribuídos em procariotos e apresentar importantes papéis funcionais. / The large-scale transcriptome characterization of different organisms revealed a highly complex scenario of gene expression, leading to the identification of numerous transcripts in the genomes of eukaryotes and prokaryotes. This phenomenon has been named pervasive transcription and has been an important source for the search of new RNAs with regulatory functions or involved in the translation of unknown proteins. The abundance of transcriptomic and proteomic data, as well as complete information regarding the genome, allowed the halophilic extremophile Halobacterium salinarum to be an ideal model organism for studies of pervasive transcription. This microorganism belongs to the Archaea group, the last one of the three domains of life to be described, which presents shared characteristics with bacteria and eukaryotes. The use of differential RNA-seq (dRNA-seq) approach, which allows the distinction between primary and processed transcripts, allowed the identification of 179 TSSaRNAs, small RNAs associated with the transcription initiation in H. salinarum. The application of dRNA-seq in RNA samples collected along the growth curve allowed the identification of 4540 transcription start sites (TSS) in H. salinarum NRC-1. Some of these transcription initiation are located upstream to known genes, enabling the identification of TSSs for 1545 genes. 59.2% of these positions are located up to 10 bp away from the translation initiation codon, confirming that most of genes are leaderless. The expression analysis of regions related to antisense TSS under different conditions revealed that most of these regions have a correlated expression profile with genes in the opposite strand, indicating a possible regulatory role. Similarly, analysis of the expression of intergenic TSS allowed the identification of 132 differentially expressed regions that are not related to any other element in H. salinarum NRC-1 genome. Integration with proteomic data reveals that some of these regions may be involved in the production of small proteins. The identification of 1365 TSS located within genes suggests that the production of intragenic RNAs (intraRNAs) is a widely distributed phenomenon in H. salinarum NRC-1 genome. Northern blot experiments confirmed the production of a transcript corresponding to the final portion of VNG_RS05220 gene and Western blot experiments also revealed that the translation of intraRNAs is responsible for producing small proteins corresponding to individual protein domains with important functional role in specific growth conditions. Analysis of TSS upstream to the coding regions of similar protein domains in bacteria and other archaea suggests that the production of coding intraRNAs is a widely distributed phenomenon in prokaryotes and may be responsible for the increased proteome diversity through the generation of protein isoforms from a unique gene. Finally, the RNA-seq data analysis, combined with a search for known signatures for transcription termination in archaea, allowed the identification of the final position of 58 genes. The present work help to give a more complete picture of H. salinarum transcriptional landscape and reveals the presence of new transcripts that can be widely distributed in prokaryotes, with important functional roles.

O início da neurogênese e diferenciação neural no sistema nervoso do embrião é controlado pela expressão orquestrada de fatores de transcrição. A caracterização de novos reguladores transcricionais nestes processos é importante para o entendimento dos mecanismos responsáveis pela formação de neurônios. Neste trabalho, nós investigamos a função do fator de transcrição Scrt2 na medula espinhal do embrião de galinha. Nossos resultados indicam que Scrt2 é expresso imediatamente após a saída do ciclo celular e em conjunto com Ngn2 e NeuroM, sugerindo uma função em neurônios recém-nascidos. Para identificar potenciais alvos de Scrt2, realizamos experimentos de eletroporação in ovo no tubo neural posterior e analisamos os fenótipos transcriptômicos com RNA-Seq. Por fim, apresentamos também uma caracterização do transcriptoma do tubo neural posterior selvagem entre HH18 e HH29 (E6), provendo uma extensa base de dados de expressão gênica para futuras investigações. Com base em nossa experiência, nós discutimos o uso de RNA-Seq em diferentes abordagens experimentais. / The onset of neurogenesis and neural differentiation in the embryonic nervous system is controlled by the coordinated expression of transcription factors. Identification of novel transcriptional regulators in these processes is essential for our understanding of the mechanisms underlying neuronal differentiation. Here, we used the chick embryonic spinal cord to investigate the role of the transcription factor Scrt2. Our results indicate that Scrt2 is expressed in cells that recently exited the mitotic cycle and overlaps with Ngn2 and NeuroM, suggesting a function in newborn neurons. To identify potential gene targets of Scrt2, we performed in ovo electroporation experiments in the posterior neural tube and assessed the transcriptomic phenotypes using RNA-Seq. Finally, we also present the transcriptomic profiles of the wild-type posterior neural tube from HH18 to HH29 (E6), providing an informative gene expression database for future investigations. Based on our experience, we discuss the use of RNA-Seq in distinct experimental approaches.

Estudos recentes têm revelado que a maior parte dos transcritos gerados em células humanas é composta por RNAs não-codificadores de proteínas (ncRNAs). Uma parte desses ncRNAs compreende a classe de RNAs curtos, que possuem menos que 200 nucleotídeos. Os micro-RNAs (miRNAs) fazem parte dessa classe e têm sido alvo de grande interesse, pois são preditos como possíveis reguladores de mais de 60% dos RNAs mensageiros (mRNAs) humanos. Outra classe dos ncRNAs é composta por ncRNAs longos (lncRNAs, com mais de 200 nucleotídeos), que são transcritos a partir de regiões intergênicas e intrônicas do genoma humano e possuem várias funções, muitas delas relacionadas ao controle da expressão de mRNAs. Recentemente, os lncRNAs têm sido caracterizados quanto à sua estrutura e função. No entanto, muito pouco se sabe sobre os mecanismos pelos quais os lncRNAs são regulados. Este trabalho teve como objetivo avaliar se lncRNAs são regulados por miRNAs em células humanas. Para tanto, identificamos lncRNAs ligados ao complexo de silenciamento induzido por RNA (RISC) em células da linhagem HeLa, utilizando um método aqui desenvolvido de geração de bibliotecas de cDNA direcionadas para sequenciamento em larga escala na plataforma 454/Roche. Em paralelo, sequenciamos os miRNAs ligados ao RISC nestas mesmas células. Os resultados obtidos mostram que centenas de lncRNAs de diversas classes se ligam ao RISC em células HeLa, juntamente com milhares de mRNAs e várias centenas de miRNAs. Entre os miRNAs, encontramos 37 que são preditos como alvejando os lncRNAs detectados. Estes miRNAs constituem possíveis reguladores dos lncRNAs e, portanto, nosso trabalho estabelece um mapa experimental de interações diretas entre lncRNAs e miRNAs. Dentre os lncRNAs identificados ligados ao RISC neste trabalho, destaca-se o TUG1, lincRNA sabidamente envolvido na regulação de genes relacionados à apoptose e ao ciclo celular. Mostramos por ensaio de super-expressão de miRNAs e qPCR que TUG1 é regulado pelo miRNA-148b, um dos miRNAs por nós detectados que possui um sítio alvo altamente conservado em mamíferos localizado na extremidade 3\' de TUG1. Em conjunto, este trabalho contribui para o entendimento da regulação dos níveis de expressão de lncRNAs em células humanas e abre perspectivas para a modulação de miRNAs como estratégia de regulação dos níveis e das funções de lncRNAs. / Recent studies have revealed that the largest fraction of the transcripts generated in human cells is composed of non-protein coding RNAs (ncRNAs). A portion of these RNAs encompasses the class of short RNAs, which are less than 200 nucleotides in length. Micro-RNAs (miRNAs) are part of this class and are of great interest, as they are predicted to target over 60% of the human messenger RNAs (mRNAs). Another class of ncRNAs is composed of long ncRNAs (lncRNAs, longer than 200 nucleotides), which are transcribed from intergenic and intronic regions of the human genome and have several functions, many of them related to the control of the mRNA expression. Recently, the structure and function of lncRNAs have been characterized. However, little is known about the mechanisms involved in lncRNA regulation. This work aimed to evaluate whether lncRNAs are regulated by miRNAs in human cells. For this purpose, we identified lncRNAs bound to the RNA-induced silencing complex (RISC) in HeLa cells using a method developed here for the generation of strand-specific cDNA libraries for large scale RNA-sequencing in the 454/Roche plataform. In parallel, we sequenced the miRNAs bound to RISC in these cells. Our results show that hundreds of lncRNAs from diverse classes are bound to RISC in HeLa cells, along with thousands of mRNAs and several hundred miRNAs. Among the miRNAs we identified 37 that are predicted to target the detected lncRNAs. These miRNAs are possible regulators of the lncRNAs, and therefore our work establishes an experimental map of direct interactions between lncRNAs and miRNAs. The lncRNA TUG1, a lincRNA involved in the regulation of genes related to apoptosis and cell cycle, was identified among the lncRNAs bound to RISC. We showed by miRNA over-expression and qPCR that TUG-1 is regulated by the miRNA-148b, which is one of the miRNAs detected in our sequencings and has a binding site highly conserved in mammals located at the TUG1 3` end. Taken together, our results contribute to the understanding of the regulation of the lncRNA expression levels in human cells and open perspectives for the modulation of miRNAs as a strategy to regulate the levels and functions of lncRNAs.

Nos últimos anos tem-se destacado a importância dos ácidos graxos presentes na carne e leite, em especial aqueles que poderiam influenciar a saúde humana. A deposição de gordura, e também sua composição, é resultado da interação entre os fatores genotípicos e fenotípicos. Sendo assim, o contínuo melhoramento genético, com a seleção de determinados genes, pode influenciar na qualidade do produto que chega à mesa do consumidor. Objetivou-se com este estudo avaliar os padrões de expressão dos genes diferencialmente expressos relacionados ao perfil de ácidos graxos da carne de bovinos Nelore confinados, por meio da verificação dos padrões de expressão de genes envolvidos no metabolismo lipídico e na síntese dos ácidos graxos palmítico (C16:0), esteárico (C18:0), oléico (C18:1 cis-9), linoléico (C18:2 cis-9 cis- 12), CLA (C18:2 cis-9 trans-11) e linolênico (C18:3). Foram utilizados 48 bovinos machos inteiros, Nelore, com idade aproximada de 24 meses, dos quais foram coletadas amostras do músculo Longissimus para a realização das análises. Verificou-se um total de 1173 genes diferencialmente expressos entre os grupos de baixa e alta concentração de cada um dos ácidos graxos. Os genes diferencialmente expressos identificados no músculo Longissimus foram ACAT1, ACOX2, ACOT11, ACSM3, ACSS1, AGPAT6, BDH1, CIQTNF3, CYP4B1, DGAT2, FABP3, FABP4, FABP7, GK, IGF2, LCAT, LIPE (HSL), LPL, PLIN1, PLIN5, SCD5 e SLC27A6, que possuem ações nas vias metabólica dos ácidos graxos ou nas vias adjacentes, podendo influenciar sobre o perfil lipídico da carne. Estudos com RNAseq envolvendo o perfil de ácidos graxos na carne ainda são escassos, e em animais zebuínos não há relatos. Desta forma, ainda são necessários mais estudos a fim de esclarecer como determinados genes podem influenciar as características desejadas, como por exemplo, o perfil de ácidos graxos da gordura intramuscular. / Recently, the importance of fatty acids on meat and milk has been highlighted, especially those that could affect human health. The fat deposition, and its composition, is a result of the interaction between genotypic and phenotypic factors. In this way, the continuous genetic improvement, with the selection of some genes, can influence the quality of the product acquired by the consumers. The aim of this study was evaluate the patterns of expression of differentially expressed genes related to the fatty acid profile of Nellore cattle feedlot, by verifying the patterns of expression of genes involved in lipid metabolism and in the synthesis of fatty acids palmitic (C16: 0), stearic (C18: 0), oleic (C18: 1 cis-9), linoleic (C18: 2 cis-cis- 9-12), CLA (C18: 2 cis-9 trans-11) and linolenic acid (C18: 3). Forty-eight bovine, male, Nellore, with an average age of 24 months, from which were collected samples of Longissimus Muscle to carry out the analysis. There were a total of 1173 differentially expressed genes between groups of low and high concentration of each of the fatty acids. Differentially expressed genes identified in Longissimus were ACAT1 ACOX2, ACOT11, ACSM3, AGPAT6, BDH1, ACSS1, CIQTNF3, CYP4B1, DGAT2, FABP3, FABP4, FABP7, GK, IGF2, LCAT, LIPE (HSL), LPL, PLIN1, PLIN5, SCD5 and SLC27A6, that are related to metabolic pathways of fatty acids or the adjacent pathways, and may influence on meat lipid profile. Studies with RNAseq involving fatty acid profile in meat are still rare, especially in Zebu cattle, in which there are no reports. In this way, further studies are still needed in order to clarify how certain genes can influence the desired characteristics, for instance, the fatty acid profile of intramuscular fat content.

Os mecanismos da infertilidade relacionada à endometriose ainda não foram esclarecidos, embora diversos estudos proponham um efeito deletério desta doença sobre a qualidade oocitária (QO). No entanto, a análise de oócitos em pacientes com endometriose não é rotineiramente exequível, uma vez que os oócitos humanos raramente são doados para pesquisa e sua aplicação em técnicas invasivas impede sua utilização em procedimentos de reprodução assistida. Neste contexto, as evidências sugerem que as células cumulus (CC) podem ser utilizadas como biomarcadores indiretos capazes de prever a QO. Desta forma, através de um estudo inédito, objetivamos determinar o perfil diferencial de transcritos em CC de mulheres inférteis, com e sem endometriose avançada, submetidas à estimulação ovariana controlada para injeção intracitoplasmática de espermatozoides. Para tanto, realizamos um estudo caso-controle, que analisou via sequenciamento de nova geração de RNA (RNA-Seq), 3 grupos (controle, endometriose III/IV sem endometrioma e endometriose III/IV com endometrioma), com 3 pools de 3 pacientes cada. Dentre os principais genes desregulados identificados nas comparações entre os grupos com endometriose avançada e mulheres sem a doença foram evidenciados transcritos com expressão alterada envolvidos na via de fosforilação oxidativa, genes relacionados aos processos da acetilação e conjugação de ubiquitina, além de genes associados a via de biossíntese do colesterol e do estradiol. Esses resultados demonstram que as CC de mulheres inférteis com endometriose avançada apresentam alterações moleculares possivelmente relacionadas ao desenvolvimento folicular e oocitário. Através do enriquecimento dos principais genes desregulados, nossos dados indicam as potenciais vias alteradas nesse processo que podem interferir na aquisição da competência gamética e por sua vez, mediar o comprometimento da fertilidade dessas pacientes. / The endometriosis related infertility mechanisms still remain to be elucidated, although several studies propose a deleterious effect of this disease on oocyte quality. However, the oocyte analysis in patients with endometriosis is not routinely feasible, since human oocytes are rarely donated to researches and their application in invasive techniques precludes their use in reproduction procedures. In this context, evidences suggest that cumulus cells (CC) could be used as indirect biomarkers capable of predicting oocyte quality. Thus, through an unprecedented study, we aimed to determine the differential transcripts profile in CC of infertile women with and without advanced endometriosis and its different stages, undergoing controlled ovarian stimulation for intracytoplasmic sperm injection. Therefore, we performed a case-control study, which analyzed by RNA next generation sequencing (RNA-Seq), 3 groups (control, endometriosis III/IV without endometrioma and endometriosis III/IV with endometrioma), with 3 pools of 3 patients each. The comparison of top deregulated genes among groups of advanced endometriosis and control patients show us altered genes associated with oxidative pathways, acetylation and ubiquitination process, aside from genes related to cholesterol and estradiol regulation. These data elucidated that CC of infertile woman with advanced endometriosis carried essential molecular alteration linked with follicular and gametic development. Through enrichment of the top deregulated genes, we can point out the potential pathways altered in this process toward oocyte commitment and infertility in these patients.

Ecossistemas marinhos e estuarinos são o destino final de muitos contaminantes, e a ecotoxicologia ainda enfrenta a falta de organismos modelo para esses ambientes. Para desenvolver e apresentar um organismo teste adequado para ser utilizado em estudos de laboratório e campo, métodos para o cultivo, endpoints e biomarcadores devem ser avaliados. O anfípode marinho Parhyale hawaiensis é um modelo para estudos de biologia evolutiva e embrionária, é mundialmente distribuído e fácil de manipular em laboratório e consequentemente um modelo interessante para estudos ecotoxicológicos. O objetivo desse trabalho é padronizar condições de cultivo, teste de toxicidade, e desenvolver biomarcadores no anfípode P. hawaiensis e aplicá-los para avaliar os efeitos de nanopartículas metálicas na exposição via alimentação. As condições de cultivo foram estabelecidas em água salina reconstituída (salinidade 30 ± 2), temperatura de 24 ± 2 oC, fotoperíodo de 12-12h luz/escuro, coral triturado como substrato, alimentação diária com ração de peixe, troca de água parcial e aeração constante. As condições de teste compreendem a utilização de microplaca de 96-poços, organismos <7 dias, um organismo por poço com 200 &#181;L de solução por 96 h. Zinco, cobre, prata, cádmio e amônia foram selecionados como substância teste e a sensibilidade de P. hawaiensis foi similar e dentro da faixa de outros anfípodes marinhos. As condições para expressão gênica em P. hawaiensis foram desenvolvidas para o gene de referência 18S, dois genes de metalotioneínas (MT) e dois genes de glutationa S-transferase (GST). Entretanto, os genes selecionados não foram diferencialmente expressos nas condições testadas. Sendo assim, a análise da expressão gênica global, RNA-seq, foi realizada com organismos adultos alimentados por 7 dias com alimento contaminado com nanopartículas de prata (Ag-NPs), AgCl e controle. A análise da expressão gênica global (RNA-seq) foi conduzida com sucesso e destacou diferenças na resposta entre machos e fêmeas, bem como nos tratamentos com AgCl e Ag-NP. A análise comparativa revelou genes comuns entre as duas formas de Ag estudadas, e mostrou respostas diferentes no tratamento com Ag-NP, portanto, efeitos adversos diferentes são esperados após a exposição à alimentação, e os genes diferencialmente expressos podem ser usados como potenciais biomarcadores. Os resultados demonstraram que P. hawaiensis é um bom modelo para testes de toxicidade com um protocolo miniaturizado e o RNA-seq foi aplicado com sucesso para investigar as diferenças entre a exposição via alimentação com AgCl e Ag-NP e pode revelar potenciais biomarcadores. Além disso, este estudo desenvolveu protocolos e fornece informações moleculares que podem ser usadas em estudos futuros com P. hawaiensis. / Marine and estuarine ecosystems are the final destinations of many contaminants and ecotoxicology still faces the lack of model organisms for these environments. To develop and present a suitable test organism to be used in laboratory and field studies, methods for husbandry, ecotoxicity endpoints and biomarkers should be evaluated. The marine amphipod Parhyale hawaiensis is already a model for development and evolutionary studies, it is worldwide spread and easy to handle in the laboratory and so on an interesting model for ecotoxicology. The aim of this work is to standardize husbandry conditions, toxicity testing, and to develop molecular biomarkers in P. hawaiensis and apply them to evaluate the effect of metal nanoparticles in dietary exposure. The conditions for culturing were established in reconstituted seawater (30 ± 2 salinity), 24 ± 2 oC temperature, photoperiod 12-12 h light/dark, crushed coral as substrate, daily feeding with fish food, partial water exchange and constant aeration. Testing conditions comprised 96-well microplate, <7 days age organisms, one organism in each well containing 200 &#181;L of exposure media for 96 h. Zinc, copper, silver, cadmium and ammonia were selected as toxicants and sensitivity of P. hawaiensis were within the range of other marine amphipods. Gene expression conditions for P. hawaiensis were develop for the reference gene 18S, two metallothioneins (MT) and two glutathione-S-transferase (GST). However, selected target genes, analyzed by RT-qPCR, were not successful to detect differences in our treatment conditions. Thus, global gene expression analysis, RNA-seq, was conducted with adult organisms fed for 7 days to a contaminated food with silver nanoparticles (Ag-NPs), AgCl and control. Results highlighted differences between males and female\'s toxicity responses as well as AgCl and Ag-NP treatments. Comparison analysis revealed common genes expressed in both Ag forms, but also showed differences in Ag-NP treatment with both up and down regulated genes. Analysis are underway to better understand toxicity responses pathways. These results anticipate different responses to both Ag forms investigated, therefore different adverse effects are expected after feeding exposure to AgCl and Ag-NP and significative genes can be used as potential biomarkers. Our results demonstrated that P. hawaiensis is a good model for ecotoxicity tests with a miniaturized protocol and RNA-seq were successful applied to investigate the differences between AgCl and Ag-NP feeding exposure and could reveal promising biomarkers. Moreover, this study developed protocols and provide molecular information that can be used in future studies with P. hawaiensis.

A seleção de bovinos de corte para eficiência alimentar (EA) é bastante vantajosa não só do ponto de vista produtivo e econômico como também por ajudar a diminuir o impacto ambiental da produção pecuária. Por ser uma característica multifatorial e de mensuração onerosa, objetivou-se com esse trabalho, a partir da expressão gênica global hepática de animais com alta eficiência alimentar (AEA) e baixa eficiência alimentar (BEA), identificar novos genes, funções biológicas e genes reguladores associados a esse fenótipo. Para isso, 98 bovinos Nelore foram avaliados quanto ao desempenho em confinamento, medidas de EA, ultrassonografia de carcaça, bioquímica sérica, biometria, rendimento de carcaça, maciez de carne e avaliação de líquido ruminal. Além disso, 8 animais de AEA e 8 animais de BEA, selecionados pela medida de consumo e ganho residual ao final do confinamento, tiveram dados de perfil transcriptômico hepático analisados por 3 abordagens: expressão gênica diferencial, co-expressão e co-expressão diferencial. Foi observado que os grupos de AEA e BEA apresentaram desempenho igual quanto ao peso inicial e final, ganho de peso, rendimento de carcaça e área de olho de lombo. Por outro lado, os animais de BEA tiveram maior consumo de alimentos e maior deposição de gordura subcutânea e visceral. Além disso, os animais de BEA apresentaram níveis elevados de colesterol e de GGT e a análise de perfil transcriptômico mostrou estar relacionada à resposta imunológica, inflamação e metabolismo de lipídeos. Baseado nesses resultados e em pesquisas em humanos criou-se a hipótese de que os animais de BEA são mais susceptíveis a infecção bacteriana no fígado em resposta à mudança da dieta a pasto para a dieta de confinamento. / The selection of beef cattle to feed efficiency (FE) traits is very important not only from the productive and economic perspective but also for helping to reduce the environmental impact of livestock production. Being a multifactorial and expensive to measurement trait, the aim of this work was to analyze the liver global gene expression profile of animals with high feed efficiency (HFE) and low feed efficiency (LFE), to identify new genes, biological functions and regulatory genes associated to this phenotype. For this purpose, 98 Nellore cattle were evaluated regarding feedlot performance, FE measures, carcass ultrasound, serum biochemistry, biometric measures, carcass evaluation, meat tenderness and evaluation of ruminal fluid. In addition, 8 animals of HFE and 8 animals of LFE, selected by the measure of residual intake and body weight gain at the end of feeding trial, had liver transcriptomic profile data analyzed by three approaches: differential gene expression, co-expression and differential co-expression. It was observed that HFE and LFE groups showed equal performance for initial and final weight, weight gain, carcass yield and rib eye area. On the other hand, the animals of LFE had higher feed intake and increased deposition of subcutaneous and visceral fat. In addition, animals of LFE showed higher levels of cholesterol and GGT and transcriptomic profile analysis showed to be related to immune response, inflammation and lipid metabolism. Based on these results and research in humans we created the hypothesis that the LFE animals are more susceptible to bacterial infection in the liver in response to the change of pasture diet to feedlot diet.

Les organismes bactériens sont en contact direct avec leur environnement et doivent donc constamment s’acclimater aux variations de celui-ci. Pour cela, plusieurs leviers de régulations peuvent être actionnés. Récemment, la régulation post-transcriptionnelle par les ARN régulateurs a été proposée comme un mécanisme de régulation rapide et peu coûteux pour la cellule. Chez le phytopathogène Dickeya dadantii, la régulation de la virulence a quasi exclusivement été étudiée au niveau transcriptionnel et l’implication des ARN régulateurs dans la virulence reste très peu connue. Pour cela, nous avons tout d’abord étudié le rôle des chaperons à ARN dans la pathogénie de D. dadantii et mis en évidence leur implication dans de nombreux facteurs de virulence comme la production d’enzyme de dégradation de la paroi végétale. Puis, nous avons développé une nouvelle méthode d’identification d’ARN à partir de données RNA-seq. Cette méthode a été développée pour tirer profit des séquençages réalisés en paired-end, permettant de séquencer les deux extrémités d’un transcrit. Son évaluation dans sa capacité à détecter de manière précise des ARN connus a montré une performance supérieure aux méthodes de détection existantes. Enfin, cette nouvelle méthode a été appliquée sur des données de séquençage de petits transcrits. Cette analyse nous a permis d’identifier plus d’un millier d’ARN régulateurs potentiels, dont plusieurs pourraient être impliqués dans la régulation de la virulence. Ces travaux ont donc permis de mettre en lumière l’existence d’une régulation post-transcriptionnelle chez D. dadantii et de proposer des pistes concernant les acteurs et mécanismes concernés / Bacterial organisms are directly exposed to environmental conditions and have to respond to environmental stress. To do so, several regulation network are known. Recently, post transcriptional regulation with small RNAs was suggested to be a fast and cheap in energy regulation mechanism. In the phytopathogen Dickeya dadantii, investigations on pathogenic process mostly focused on its control by transcriptional regulators. Knowledge of post-transcriptional regulation of the virulence factors is still in its infancy.To this end, we first studied the impact of RNA chaperones in the virulence of D. dadantii and showed that they were involved in the regulation of several virulence factors, like production of cell wall degrading enzyme. Then, we developed a new method to detect sRNAs from paired-end bacterial RNA-seq data. This method take paired end sequencing into account, which allow the sequencing of the both ends of each fragment. A comparative assessment showed that this method outperforms all the existing methods in terms of sRNA detection and boundary precision. Finally, this method was applied to sequencing data. With this analysis, more than one thousand sRNAs has been detected, with the identification of several candidates potentially involved in virulence.Thereby, this work highlight the existence of post-transcriptionnal regulation in D. dadantii and suggest candidates and mechanisms involved in this regulation

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-06-22T12:06:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_elsa_kuhn_klumb.pdf: 2341715 bytes, checksum: 5045bf122f384edfe01c6ac58246265d (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-06-22T20:36:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_elsa_kuhn_klumb.pdf: 2341715 bytes, checksum: 5045bf122f384edfe01c6ac58246265d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-22T20:36:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_elsa_kuhn_klumb.pdf: 2341715 bytes, checksum: 5045bf122f384edfe01c6ac58246265d (MD5) Previous issue date: 2015-03-09 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / O estado do Rio Grande do Sul é o detentor da maior produção de pêssegos do Brasil, entretanto ainda possui valores baixos de produtividade, quando comparado com outros estados. Um dos problemas associados a isto é a ocorrência de solos com problemas de drenagem, principalmente na região de Pelotas, que dependendo do período do ano, podem sofrer situações de déficit hídrico ou de alagamento, prejudicando potencialmente o desenvolvimento e a produtividade da cultura. Dentre os efeitos prejudiciais causados por estes estresses, destacam-se a diminuição na taxa assimilatória líquida, fechamento de estômatos, redução das atividades celulares, produção de espécies reativas de oxigênio e desestabilização de membranas e proteínas. Tais efeitos possuem uma delicada regulação que transcorre ao nível molecular, onde genes e fatores de transcrição (TFs) modulam a expressão gênica diferencial sob condições estressantes. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi investigar em que magnitude os parâmetros de trocas gasosas e o perfil transcriptômico de portaenxertos de Prunus spp. são influenciados diferencialmente sob estresse por seca e alagamento. O trabalho foi dividido em dois experimentos. No primeiro experimento foram avaliados parâmetros de trocas gasosas em três portaenxertos de Prunus spp. („Capdeboscq‟, „Julior‟ e „Marianna 2624‟), nas condições controle, de déficit hídrico e alagamento do solo durante sete dias. No geral, os três portaenxertos demonstraram ser mais suscetíveis ao alagamento do que ao déficit hídrico, apenas variando no tempo de resposta, o qual é intrínseco a cada genótipo. No segundo experimento objetivou-se obter o perfil transcriptômico e avaliar a expressão de TFs em folhas do portaenxerto de pessegueiro „Capdeboscq‟ submetido ao alagamento durante 48 horas, através da técnica de sequenciamento massivo de RNA (RNA-Seq). Desta análise foram identificados 2.971 genes diferencialmente expressos (DEGs), sendo 1.559 up-regulated e 1.412 down-regulated. Foi possível observar forte efeito sob a fotossíntese, a qual apresentou inúmeros genes down-regulated. TFs membros das famílias bHLH, ERF, NAC, WRKY, HD-Zip, NAC e MYB_related foram os mais afetados pelo estresse, apresentando regulação tanto up quanto down-regulated. / The State of Rio Grande do Sul is the largest producer of peaches from Brazil. However, it still has low values of productivity when compared to other States. One of the problems associated to it this is the occurrence of drainage soils problems, mainly in Pelotas and its surroundings, which depending on the time of year, it may suffer water shortage situations or flooding, potentially hampering the development and productivity such culture. Among the harmful effects caused by these stresses, the decrease in liquid assimilatory rate, closing of stomata, reduction of cellular activities, production of reactive oxygen species and destabilization of membranes and proteins are included. Such effects have a delicate adjustment that takes place at the molecular level, where genes and transcription factors (TFs) modulate the differential gene expression under stressful conditions. Thus, the aim of this study was to investigate in which magnitude gas exchange parameters and Prunus spp. rootstock transcriptomic are differentially influenced under stress by drought and flooding. The study was divided into two experiments. In the first one, gas exchange parameters were evaluated in three Prunus spp. rootstock (' Capdeboscq ', ' Julior ' and ' Marianna 2624 ') under control conditions of soil water deficit and flooding for seven days. Overall, the three rootstocks have shown to be more susceptible to flooding than water deficit, only varying in response time, which is intrinsic to each genotype. The second one, aimed to obtain the transcriptomic profile and evaluate the TFs expression in peach rootstock leaves ' Capdeboscq ' subjected to flooding during 48 hours, through RNA sequencing (RNA-Seq) technique. This analysis identified 2,971 (DEGs) differentially expressed genes, among them 1,559 were up-regulated and 1,412 were down-regulated. It was possible to observe a strong effect on photosynthesis, which presented numerous down-regulated genes. TFS bHLH families members, ERF, NAC, WRKY, HD-Zip, NAC and MYB_related were the most affected by stress, showing both setting up and down-regulated.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2018-01-24T17:49:23Z No. of bitstreams: 1 2017 - Leandro Martins Ferreira.pdf: 2738374 bytes, checksum: a6ccde64b30f6cd52122b9030ab6c92e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-24T17:49:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017 - Leandro Martins Ferreira.pdf: 2738374 bytes, checksum: a6ccde64b30f6cd52122b9030ab6c92e (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / CAPES / Faperj / CNPq / Among the abiotic stress, drought is a major environmental stress seriously limiting plant growth and crop productivity. Rice is one of the most important staple food crops in the world and requires a larger quantity of water to produce, once it is a crop extremely sensitive to drought stress. For this reason, to obtain rice plants that cope with drought stress without major reduction in productivity is the challenge for breeding programs nowadays. This work aimed: (i) identify upland rice varieties with contrasting drought tolerance through the evaluation of morphological and physiological traits, (ii) analyse root parameters which could explain the differences between tolerant and sensitive varieties to the drought stress and, (iii) identify new biotechnological targets related with the tolerance through transcript profile analysis in the contrasting varieties. Six experiments were performed, two in greenhouse and four in growth chamber conditions. The experimental design adopted was completely randomized. The first experiment started with ten rice varieties submitted to control and stress conditions during the reproductive stage. The contrasting varieties were selected based on morphological and physiological traits. Experiments from II to IV aimed to correlate the tolerance to the drought stress with the root development and morphology. Experiment V aimed to evaluate the regulation of genes related to the drought tolerance and the experiment VI aimed to analyse the differential expression of genes through the RNAseq analysis in rice roots. Data obtained from the productivity components, tolerance index and multivariate analysis through the evaluation of morphological and physiological traits allowed to identify Catet?o and Piau? variety as the most tolerant and Quebra Cacho and Mira as the most sensitive. Drought tolerance was correlated with a lower root angle and increase in the root density and emission of lateral roots by Catet?o variety during drought stress. Moreover, Catet?o variety has showed higher expression levels and early induction of genes and transcription factors related with drought tolerance. The RNAseq analysis allowed to identify several potential genes which can be used in future breeding programs aimimg the improvement of drought tolerance in rice. / Dentre os estresses abi?ticos que podem limitar o crescimento das culturas agr?colas, a seca ? considerada um dos principais, sendo capaz de reduzir consideravelmente a produ??o global de alimentos. O arroz ? uma das mais importantes culturas agr?colas do mundo e sua produ??o demanda grande quantidade de ?gua, pois ? uma esp?cie extremamente sens?vel ao d?ficit h?drico. Portanto, a obten??o de plantas de arroz que lidam com o estresse h?drico, sem redu??o significativa de produtividade ? um desafio para os programas de melhoramento atuais. Este trabalho teve como objetivos: (i) identificar variedades de arroz de sequeiro contrastantes quanto ? toler?ncia ao estresse h?drico por meio da avalia??o de caracter?sticas morfol?gicas e fisiol?gicas, (ii) analisar par?metros radiculares que possam explicar a diferen?a entre variedades tolerantes e sens?veis ao estresse h?drico e, (iii) identificar novos alvos biotecnol?gicos envolvidos com essa toler?ncia por meio da an?lise do perfil de transcritos nas variedades de arroz contrastantes. Foram realizados seis experimentos, sendo dois em casa de vegeta??o e quatro em c?mara de crescimento. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado. O primeiro experimento iniciou com dez variedades de arroz submetidas a condi??o controle e estresse h?drico durante o per?odo reprodutivo. As variedades contrastantes foram selecionadas com base em caracter?sticas morfol?gicas e fisiol?gicas analisadas. Os experimentos II a IV foram realizados a fim de correlacionar a toler?ncia ao estresse com o desenvolvimento e morfologia do sistema radicular. O experimento V foi realizado para avaliar a regula??o de genes relacionados a toler?ncia ao estresse h?drico e o experimento VI teve como objetivo analisar a express?o diferencial de genes por meio da t?cnica de RNA-seq em ra?zes de arroz. Os dados obtidos dos componentes de produtividade, ?ndices de toler?ncia ao estresse e an?lise multivariada das caracter?sticas morfol?gicas e fisiol?gicas permitiram identificar as variedades Catet?o e Piau? como as mais tolerantes ao estresse h?drico, e Quebra Cacho e Mira como as mais sens?veis. Foi observado que a toler?ncia ao estresse h?drico est? correlacionada com o menor ?ngulo radicular, aumento da densidade e emiss?o de ra?zes laterais em condi??es de d?ficit h?drico na variedade Catet?o. Al?m disso, essa variedade mostra indu??o r?pida e elevados n?veis de express?o de genes e fatores de transcri??o relacionados ? toler?ncia ao estresse h?drico em arroz. Por meio do sequenciamento do RNA foi poss?vel identificar diversos genes com potencial para serem utilizados em programas de melhoramento visando o aumento da toler?ncia ao estresse h?drico em arroz.