Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The beef sector today forms an important supply chain, with strong interaction mainly to sectors related to agribusiness, genetic, commerce and culture. The objectives of this thesis were to characterize the consumption of beef in the city of Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brazil, and to use molecular methods for detecting the level of expression of genes of tenderness (calpain and calpastatin) in different muscles bovine and search SNPs (single nucleotide polymorphism) aimed at defining quality meat product and markets consumers demanding. It was observed that the profile of consumers of beef population is directly related to the cultural aspects and socioeconomic conditions, which influence the commercialization process. Still, as preliminary results did not show statistically significant differences in gene expression of calpain and calpastatin of different muscles analyzed. Found a SNP that modifies a site of a possible union of microRNA, may alter the stability of the RNA, and then have an effect on the character of the tenderness of beef. Considering the need of the consumer market in assessing meat produced, it is necessary to know the economic characteristics of the product to be consumed, as well as standardize and implement more sophisticated techniques for evaluating the texture and tenderness of the meat. / O setor bovino forma hoje uma importante cadeia produtiva, com forte interação principalmente aos setores ligados ao agronegócio, genética, comércio e cultura. Os objetivos desta tese foram caracterizar o consumo de carne bovina na cidade de Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil, e utilizar métodos moleculares para a detecção do nível de expressão de genes de maciez (calpaína e calpastatina) em diferentes músculos bovinos e pesquisar SNPs (polimorfismo de um único nucleotídeo) com vistas à definição de qualidade do produto cárneo e de mercados consumidores mais exigentes. Foi observado que o perfil dos consumidores de carne bovina da população estudada está diretamente relacionado com os aspectos culturais e as condições socioeconômicas, o que influencia o processo de comercialização. Ainda, como resultados preliminares, não foram evidenciadas diferenças estatísticas significativas na expressão dos genes da calpaína e calpastatina dos diferentes músculos analisados. Foi encontrado um SNP que modifica um sítio de união de um possível microRNA, podendo alterar a estabilidade do RNA, e logo ter efeito sobre o caráter da maciez da carne bovina. Tendo em vista a necessidade do mercado consumidor em avaliar a carne produzida, faz-se necessário conhecer as características econômicas do produto a ser consumido, assim como padronizar e implementar técnicas mais sofisticadas para a avaliação da textura e maciez da carne.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:32:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4537549 bytes, checksum: 620653542527fa7feaefde5219b6a878 (MD5) Previous issue date: 2011-06-20 / The main contribution of molecular genetics to the benefit of applied genetic breeding is the direct use of the DNA data in genomic selection, allowing high selective efficiency and speed in the acquisition of genetic gains in selection and low costs. A practical and consistent way of analyzing the productive efficiency of beef animals subjected to selection is through the study of growth curves, as these represent a longitudinal trajectory of the weights of the animals in function of time. Thus, firstly, growth models (non-linear models) are adjusted to the weight-age data of each animal submitted to selection and the parameters estimated as phenotypes are considered. This procedure permits to determine genetic parameter estimates for any growth trajectory point, and to understand the genetic architecture of the entire trajectory, since all the weighing information is condensed by these few biologically interpretable parameters. The parameters estimated from the growth models are used to predict the Genomic Breeding Value (GBV) by means of specific statistical methods for the Genome Wide Selection (GWS). The general objective of this work was to apply statistical methods used in the Genome Wide Selection, mainly RRBLUP/ GWS and the Bayesian LASSO on the study of animal growth curves, considering as phenotypic variables the estimates of the parameters of non-linear regression models. The specific objectives were: to estimate the genomic breeding values for each individual evaluated; to estimate the effect of SNP markers and to identify those with the greatest effects; to select, via grouping techniques, groups of individuals genetically superior, in relation to the growth curve; and to validate all the methodology used via simulation study and apply it to real data of an F2 population of swine originated from the cross of two males from the naturalized Brazilian race Piau with 18 females of a commercial line (Landrace × Large White × Pietrain).The results indicated that the Genome Wide Selection statistical methods were efficient in studying the growth curves, considering simulated and real swine weight-age data. GWS presented high accuracy in the selection of the growth curve trajectory, allowing the detection of the QTLs (Quantitative Trait Loci) for the curve parameters of the individuals studied. In the absence of genes of significant effect, the methods RR-BLUP/GWS and Bayesian LASSO showed similar results but the latter showed more efficiency when the halothane gene, characterized as of significant effect, was included as a marker in the analyses. / O principal atrativo da genética molecular em benefício do melhoramento genético aplicado é a utilização direta das informações do DNA na seleção genômica, de modo a permitir alta eficiência seletiva, rapidez na obtenção de ganhos genéticos com a seleção e baixo custo. Uma forma prática e consistente de analisar a eficiência produtiva de animais de corte sujeitos à seleção é por meio dos estudos de curvas de crescimento, pois estas representam uma trajetória longitudinal dos pesos dos animais em função do tempo. Para isso, primeiramente ajustam-se modelos de crescimento (modelos não lineares) aos dados de peso-idade de cada animal submetido à seleção e consideram-se os parâmetros estimados como fenótipos. Este procedimento permite a obtenção de estimativas de parâmetros genéticos para qualquer ponto da trajetória de crescimento e possibilita a compreensão da arquitetura genética de toda a trajetória, uma vez que as informações de todas as pesagens são condensadas por esses poucos parâmetros interpretáveis biologicamente. Em seguida, os parâmetros estimados dos modelos de crescimento são utilizados para predizer os Valores Genéticos Genômicos (Genomic Breeding Value – GBV) por meio de métodos estatísticos específicos para a Seleção Genômica ix Ampla (Genome Wide Selection – GWS). O objetivo geral do presente trabalho foi empregar métodos estatísticos usados na Seleção Genômica Ampla, especificamente o RR-BLUP/GWS e o LASSO Bayesiano, no estudo de curvas de crescimento animal, considerando como variáveis fenotípicas as estimativas dos parâmetros de modelos de regressão não linear. Os objetivos específicos foram: estimar valores genéticos genômicos para cada indivíduo avaliado; estimar efeitos de marcadores SNPs e identificar os de maiores efeitos; selecionar, via técnicas de agrupamento, grupos de indivíduos geneticamente superiores em relação à curva de crescimento; e validar toda metodologia utilizada via estudo de simulação e aplicá-la a dados reais de uma população F2 de suínos proveniente do cruzamento de dois varrões da raça naturalizada brasileira Piau com 18 fêmeas de linhagem comercial (Landrace × Large White × Pietrain). Os resultados indicaram que os métodos estatísticos na Seleção Genômica Ampla foram eficientes no estudo de curvas de crescimento, considerando dados simulados e dados reais de peso-idade de suínos. A GWS apresentou alta acurácia na seleção para a trajetória das curvas de crescimento e possibilitou a detecção de QTLs (Quantitative Trait Loci) para os parâmetros da curva dos indivíduos considerados. Na ausência de genes de grande efeito, os métodos RRBLUP/ GWS e LASSO Bayesiano produziram resultados semelhantes, no entanto o método LASSO Bayesiano apresentou maior eficiência quando o gene halotano, caracterizado como de grande efeito, foi incluído como marcador nas análises.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-09-19T12:33:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação de Mestrado com Ficha Catalográfica - Leonilda (6).pdf: 1607291 bytes, checksum: 83e1d52bc2be1f64f2a2a27dc1f58889 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-19T12:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação de Mestrado com Ficha Catalográfica - Leonilda (6).pdf: 1607291 bytes, checksum: 83e1d52bc2be1f64f2a2a27dc1f58889 (MD5) Previous issue date: 2016-02-18 / A infecção pelo Vírus da Imunodeficiência Humana 1 (HIV-1) tem como característica clássica a depleção de linfócitos T (LT) CD4+, que quando não tratada culmina na Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (AIDS). Com o surgimento terapia antirretroviral (TARV), na década de 80, ocorreu uma verdadeira revolução. A TARV, apesar de não eliminar o vírus, consegue manter a carga viral em níveis indetectáveis, melhorando a qualidade de vida dos portadores. No entanto, entre 15-30% dos indivíduos em uso regular de TARV e com carga viral indetectável não consegue recuperar os níveis de LT CD4+ (Recuperação Imunológica). Estudos apontam que a apoptose pode estar envolvida na diminuição dos LT CD4+ e que variações genéticas como polimorfismos de base única (SNPs) em moléculas envolvidas nas vias da apoptose podem levar a diferentes respostas imunológicas do indivíduo à infecção. Neste sentido, o presente estudo se propôs a investigar o papel de SNPs (rs1800692, rs767455, rs2270926, rs8904, rs1800629) em genes codificadores de proteínas que ativam a via extrínseca da apoptose através do TNF-α/TNFR1, e sua relação com a recuperação imunológica de pacientes com uso regular de TARV. Foram estudados 113 pacientes HIV positivos, atendidos e tratados no Instituto de Medicina Integral Prof. Fernando Figueira (IMIP), em uso de TARV por um ano e com carga viral indetectável, os quais foram divididos em dois grupos: sucesso imunológico (controle) e falha imunológica (caso). Não foram observadas associações entre os polimorfismos dos genes estudados com o sucesso ou falha imunológica apresentada pelos indivíduos fazendo uso regular da TARV. Também não foi observada nenhuma associação entre a falha imunológica e as variáveis clínicas: peso, etnia, idade, gênero e esquema terapêutico. Apesar da ausência de associações dos SNPs estudados com a falha imunológica, alguns fatores limitantes do estudo devem ser considerados (pequeno número amostral, não inclusão de outras moléculas da via estudada), se fazendo necessário novos estudos de réplica em outras populações. / Infection by Human Immunodeficiency Virus 1 (HIV-1) has as a classic feature the depletion of T lymphocytes (TL) CD4 + that, when untreated, culminates in Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS). With the advent of HAART (Highly Active Antiretroviral Therapy), in the 80s, there was a real revolution. The ART, although it doesn't eliminate the virus, it can keep the viral load in undetectable levels, improving the quality in patient's' lifes. However, 15-30% of individuals regularly using HAART and with undetectable viral load, cannot recover CD4 + LT levels (Immune Recovery). Studies have shown that apoptosis may be involved in CD4 + depletion and genetic variations, such as single nucleotide polymorphisms (SNPs), in molecules involved in apoptosis pathways can lead to different immune responses from the individuals to the infection. Therefore, the present study aims to investigate the role of SNPs (rs1800692, rs767455, rs2270926, rs8904, rs1800629) in genes encoding proteins that activate the extrinsic pathway of apoptosis, by TNF-α / TNFR1, and its relationship with immune recovery of patients in regular use of HAART. We studied 113 HIV-positive patients assisted and treated by the Institute of Integrative Medicine Professor Fernando Figueira (IMIP), who were under HAART for at least one year and with undetectable viral load, which we divided into two groups: immunological success (control) and immunological failure (case). There were no associations between the polymorphisms of the studied genes with the immune failure presented by individuals making regular use of HAART. Also, it has been observed no associations between the immunologic failure with the clinical variables: weight, ethnicity, age, gender and treatment regimen. Despite the absence of associations of SNPs studied with immunological failure, some limitations of the study should be considered (small sample size, no inclusion of other molecules of the studied pathway), thus new replica studies in other populations are necessary.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-22T18:36:07Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Cristyene Gonçalves Benicio - 2012.pdf: 2894781 bytes, checksum: 3c9043dba7034429c44217077fc3cac5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-10-22T20:22:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Cristyene Gonçalves Benicio - 2012.pdf: 2894781 bytes, checksum: 3c9043dba7034429c44217077fc3cac5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-22T20:22:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Cristyene Gonçalves Benicio - 2012.pdf: 2894781 bytes, checksum: 3c9043dba7034429c44217077fc3cac5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2012-08-30 / Rice (Oryza sativa L.) has great social and economic importance worldwide. Produce food for a growing world population, promoting increased productivity in environmentally appropriate conditions, it one of the great challenges of breeding programs. Rice production based on seasonal rainfall, typical of upland rice (rainfed), today represents about 40% of Brazilian production. The agricultural irrigation consumes much of the planet's fresh water, and restricting the use of water resources is a reality. With the rising cost of water for agriculture and potential shortages in some regions of the planet, the development of plants more efficient in the water use is a priority demand of breeding programs. This study aimed to evaluate and compare the polymorphism of a set of microsatellite markers (SSRs) and SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) and use them for mapping QTL for yield components under two irrigation conditions. The parentals Douradão (drought tolerant) and Primavera (susceptible to drought) resulted in a segregating population consisting of 221 F2:5, which were genotyped with fluorescent SSR markers in analyzer ABI3100 (Applied Biosystems) and SNP markers developed for the GoldenGate platform based on Veracode technology (Illumina). Among the 86 SSRs, 11 (12.8%) did not amplify and 41 (54.7%) were polymorphic. Among the 1920 SNPs, 316 (16.45%) did not amplify for both parentals and 46 (2.87%) were polymorphic. The parentals and their progeny were evaluated in two trials (with and without water deficit) in 12x19 rectangular lattice design with two replications. The composite interval mapping analysis identified 53 QTL, 10 of which related to ISS (index of susceptibility to drought) and five to productivity in water stress condition. Among the identified QTL it were found putative genes related to plant abiotic stress defense mechanisms. Families CNAx15128-70-B, CNAx15128-118-B, CNAx15128-74-B and CNAx15128-120-B showed higher yield under drought and lower ISS. These families may be evaluated by rice breeding programs aiming the development of superior cultivars. / A cultura do arroz (Oryza sativa L.) possui grande importância social e econômica no mundo inteiro. Produzir alimento para uma população mundial crescente, promovendo um aumento da produtividade e em condições de produção ambientalmente adequadas, é um dos grandes desafios dos programas de melhoramento. A produção de arroz em regime de irrigação natural, baseada em chuvas sazonais, típica de arroz de terras altas (sequeiro), representa hoje cerca de 40% da produção nacional. A irrigação agrícola consome grande parte da água potável do planeta, e a restrição do uso dos recursos hídricos é uma realidade. Com o aumento do custo da água para agricultura e potencial escassez em algumas regiões do planeta, o desenvolvimento de plantas mais eficientes no seu uso é uma demanda prioritária dos programas de melhoramento genético. Este trabalho teve como objetivo avaliar e comparar o polimorfismo de um conjunto de marcadores microssatélites (SSRs) e SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) e utilizá-los para o mapeamento de QTL para componentes de produção sob duas condições de irrigação. Os parentais Douradão (tolerante à seca) e Primavera (suscetível à seca) deram origem a uma população segregante composta por 221 famílias F2:5, que foram genotipadas com marcadores SSRs fluorescentes em analisador ABI3100 (Applied Biosystems) e marcadores SNPs desenvolvidos para a plataforma GoldenGate com tecnologia VeraCode (Illumina). Dentre os 86 SSRs, 11 (12,8%) não amplificaram e 41 (54,7%) foram polimórficos. Dentre os 1.920 SNPs, 316 (16,45%) não amplificaram para ambos parentais e 46 (2,87%) foram polimórficos. Os genitores e sua progênie foram avaliados em dois ensaios (com e sem déficit hídrico) no delineamento em látice retangular 12x19 com duas repetições. Através da análise de mapeamento por intervalo composto foram detectados 53 QTL, dos quais 10 relacionados ao ISS (índice de susceptibilidade à seca) e cinco à produtividade em condição de déficit hídrico. Dentre os QTLs identificados foram encontrados genes putativos relacionados a mecanismos de defesa da planta em resposta a estresses abióticos. As famílias CNAx15128-70-B, CNAx15128-118-B, CNAx15128-74-B e CNAx15128-120-B apresentaram maior produtividade sob déficit hídrico e menores ISS. Estas famílias poderão ser avaliadas pelo programa de melhoramento genético do arroz visando o desenvolvimento de cultivares superiores.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-08-08T11:37:43Z No. of bitstreams: 2 Tese - Caroline Oliveira de Araújo Melo - 2017.pdf: 3534804 bytes, checksum: e2352db895513b3e3c11c5732eff4bda (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-08-08T15:00:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Caroline Oliveira de Araújo Melo - 2017.pdf: 3534804 bytes, checksum: e2352db895513b3e3c11c5732eff4bda (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T15:00:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Caroline Oliveira de Araújo Melo - 2017.pdf: 3534804 bytes, checksum: e2352db895513b3e3c11c5732eff4bda (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-06 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Alcohol abuse is related to approximately 3.3 million annual deaths worldwide and is considered the first risk factor for the global burden of disease in countries of the Americas. Long-term abuse of alcohol induces numerous molecular and biochemical changes in alcohol-related tissues. It is believed that the toxic effects of alcohol are mediated by DNA damage by several mechanisms, such as by the induction of oxidative damage, DNA adducts, crosslinks and DNA strand breaks. In this sense, the aim of this study was to verify the frequency of polymorphisms in the repair and detoxification genes and the association with the DNA damage in alcoholics. The analysis of the obtained results showed a greater genotoxic damage in the alcoholics, when carrying out the Comet Assay. A point of variation was found in the GSTP1 gene and another point of variation in the XRCC1 gene. However, no statistically significant differences were observed between GSTM1 and GSTT1 genotypes and genetic damage. In this context, it can be concluded that the Comet Assay is a very effective and inexpensive method for the analysis of genotoxic damage. / O consumo abusivo do álcool está relacionado a aproximadamente 3,3 milhões de mortes anuais em todo o mundo, sendo considerado o primeiro fator de risco para a carga global de doenças em países das Américas. O abuso da ingestão de álcool em longo prazo induz inúmeras alterações moleculares e bioquímicas nos tecidos relacionadas ao álcool. Acredita-se que os efeitos tóxicos do álcool sejam mediados por danos ao DNA por vários mecanismos, como pela indução dos danos oxidativos, pelos adutos de DNA, pelos crosslinks e pelas quebras de fitas de DNA. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi de verificar a frequência de polimorfismos nos genes de reparo e detoxificação e a associação com o dano no DNA em etilistas. A análise dos resultados obtidos mostrou um maior dano genotóxico nos etilistas, ao realizar o Ensaio Cometa. Foi encontrado um ponto de variação no gene GSTP1 e um ponto de variação no gene XRCC1. No entanto, não foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os genótipos GSTM1 e GSTT1 e os danos genéticos. Nesse contexto, pode-se concluir que o Ensaio Cometa é um método bastante eficaz e barato para a análise de danos genotóxicos.

O estudo de doenças complexas, tais como hipertensão e glicemia, é de grande importância na área médica, pois essas doenças afetam muitas pessoas no mundo e seu padrão de variação envolve componentes ambientais, genéticos e suas possíveis interações. Para o mapeamento de genes a amostragem do genoma humano é feita por meio de plataformas de marcadores moleculares e, em geral, destacam-se duas classes de marcadores: os do tipo microsatélites e os SNPs (do inglês, Single Nucleotide Polimorphisms). Os dados de famílias são comumente analisados via modelos mistos e marcadores microsatélites de efeitos aleatórios, sendo que os estudos caso-controle com indivíduos não relacionados têm sido vinculados a dados de SNPs. Neste contexto, surge a problemática de como modelar o SNP em dados de famílias, pois o mesmo pode ser modelado como um fator fixo ou aleatório. Com a finalidade de trazer contribuições a esta discussão, um dos objetivos deste trabalho é propor um exercício de simulação e análise de dados genéticos que facilite o ensino e o entendimento de conceitos de genética e do mapeamento de genes modelados a partir de efeitos fixos ou aleatórios utilizando o software R. Além disso, na análise de dados envolvendo mapas densos de SNPs é necessário contornar o problema de múltiplos testes, e a proposta em multiestágios de Aulchenko et al. (2007) é uma alternativa de análise, na qual o efeito do SNP é modelado como um fator fixo e associado a um componente residual. Logo, surge também como desafio deste trabalho, aplicar o modelo em multiestágios para o mapeamento dos genes e discutir suas vantagens e limitações. / The study of complex diseases such as hypertension and glucose is of great importance in the medical field because these diseases affect many people in the world and its pattern of variation involves environmental and genetics components and their possible interactions. For genes mapping the human genome sampling is performed by means of molecular markers platforms, generally including two kinds of markers: the type microsatellite and SNPs (Single Nucleotide Polimorphisms). The family data is commonly analyzed by mixed models and random effects microsatellite markers and the case-control studies with unrelated individuals have been linked to data from SNPs. In this context the question arises of how to model the SNP on family data because it can be modeled as a fixed or random factor. In order to bring contributions to this discussion, one of the objectives of this study is to propose a simulation exercise and analysis of genetic data to facilitate the teaching and understanding of concepts of genetics and gene mapping modeled from fixed or random effects using software R. Furthermore, analysis of data involving dense maps of SNPs is necessary to overcome the problem of multiple tests, and the proposal multistage Aulchenko et al. (2007) is an alternative analysis in which the effect of SNP is modeled as a fixed factor and associated with a residual component. So there is also a challenge of this study to apply the multistage model for the mapping of genes and discuss their advantages and limitations.

Existe um relevante interesse em pesquisar a ocorrência de polimorfismos no genoma bovino por diferentes motivos, e mais recentemente, com a finalidade de agregar mais informações ao estudo de características quantitativas visando selecionar animais geneticamente superiores com considerável valor comercial. Os polimorfismos de base única (SNPs) neste estudo foram identificados como RFLP/MboII e RFLP/HpaII sendo que o polimorfismo RFLP/MboII está situado no exon 6 do gene IGF2 (insulin-like growth factor 2), localizado no cromossomo 29 em bovinos, e desempenha um papel importante na proliferação e diferenciação celular para o crescimento e desenvolvimento dos mamíferos. O polimorfismo RFLP/HpaII encontra-se no elemento Bov-A2 (considerado um elemento SINE - Short Interspersed Nucleotide Element) presente na região promotora do gene CYP21 (Steroid 21-hydroxylase gene) no cromossomo 23 em bovinos. Para avaliar a ocorrência dos SNPs utilizou-se a técnica de PCR-RFLP em amostras de DNA a partir de sangue/sêmen de cerca de 300 animais bovinos das raças zebuínas Gir, Guzerá e Nelore. As frequências alélicas mostraram maior incidência do alelo T quando comparado ao C enquanto que as frequências genotípicas apresentaram alta ocorrência do heterozigoto TC em comparação aos homozigotos CC e TT para o polimorfismo IGF2 - RFLP/MboII. Com relação ao polimorfismo CYP21 RFLP/HpaII, a frequência alélica revelou alto valor do alelo T. A população encontrou-se em equilíbrio de Hardy-Weinberg para os SNPs estudados. Ferramentas de bioinformática foram utilizadas para investigações in silico revelando que os sítios polimórficos estão em regiões com potencial regulatório. A associação desses polimorfismos com DEPs das características reprodutivas e produtivas foram investigadas, entretanto mostrou-se significativas apenas para DP550 (IGF2 - RFLP/MboII) e DP450 (CYP21 - RFLP/HpaII). Os resultados obtidos sugerem que protocolos de Biologia Molecular in vitro podem ser usados para identificar novos marcadores moleculares, como SNPs funcionais adicionando informações que certamente contribuirão para estratégias de melhoramento dessas raças bovinas de grande importância para a produção de carne e leite em nosso país. Este foi o primeiro estudo sobre a ocorrência desses polimorfismos em raças zebuínas criadas no Brasil. / There is a considerable interest in researching the occurrence of polymorphisms in the bovine genome for different reasons, and more recently, in order to add more information to the study of quantitative traits to select genetically superior animals with considerable commercial value. The single nucleotide polymorphisms (SNPs) in this study were identified as RFLP/MboII and RFLP/HpaII polymorphisms being the RFLP/MboII is situated in exon 6 of the IGF2 gene (insulin-like growth factor 2), located on chromosome 29 in cattle, perform an important role in cell proliferation, differentiation for growth and in the development of mammals. Polymorphism RFLP/HpaII is the element Bov-A2 (considered an element SINE - Short Interspersed Nucleotide Element) present in the promoter region of CYP21 gene (Steroid 21-hydroxylase gene) on chromosome 23 in cattle. To evaluate the occurrence of SNPs, we used the PCR-RFLP method on DNA samples from blood/semen of about 300 cattle breeds from Zebu Gyr, Guzerat and Nellore. The allele frequencies showed a higher incidence of T allele compared to C while the genotype frequencies showed high incidence of heterozygous CT compared to CC and TT homozygous for the IGF2 polymorphism - RFLP/MboII. On the subject of the CYP21 polymorphism - RFLP/HpaII, the allele frequency showed high value T. The population was found in Hardy-Weinberg equilibrium for the SNPs studied. Bioinformatics tools, used for in silico investigations, revealed that the polymorphic sites are in regions with regulatory potential. The association of these polymorphisms with EPDs of reproductive and productive traits were investigated, but proved to be significant only for DP550 (IGF2 - RFLP/MboII) and DP450 (CYP21 - RFLP/HpaII). The results suggest that protocols of molecular biology in vitro can be used to identify new molecular markers, such as functional SNPs adding information that certainly will contribute to the improvement strategies of these breeds of great importance for the production of meat and milk in our country. It has been the first study on the occurrence of these polymorphisms in Zebu breeds raised in Brazil.

Les nouvelles technologies de séquençage (NTS) offrent de nouvelles opportunités d'explorer les génomes et transcriptomes d'espèces polyploïdes. L'assemblage de transcriptomes et l'identification des copies de gènes dupliqués par allopolyploïdisation (homéologues) constituent cependant un véritable défi C ‘est plus particulièrement le cas dans un contexte de superposition de plusieurs évènements de polyploïdie et en l'absence de génome de référence diploïde. Les Spartines (Poaceae, Chloridoideae) représentent un excellent système pour étudier les conséquences à court terme des évènements d'hybridation et de polyploïdisation. En effet, S. maritima (hexaploïde) s'est hybridée à deux reprises avec S. alterniflora (hexaploïde) suite à son introduction récente en Europe, formant deux hybrides homoploïdes (S. x townsendii et S. x neyrautii). La duplication du génome de S. x townsendii a formé une nouvelle espèce allododécaploïde S. anglica (à la fin du XIXème siècle) qui a depuis envahi les marais salés de plusieurs continents. L'identification des gènes dupliqués au sein de S. anglica et de ses parents est importante pour la compréhension de son succès évolutif. Cependant, leurs niveaux de ploïdie, et l'absence d'espèce diploïde de référence chez les spartines nécessitent le développement d'outils adaptés. Dans ce contexte, nous avons développé et validé différents outils bioinformatiques permettant de détecter des polymorphismes afin d'identifier les différents haplotypes au sein de jeux de données NTS. Ces approches nous ont permis d'étudier l'hétérogénéité des domaines de l'ADN ribosomique 45S de S. maritima. Nous avons mis en évidence la perte de copies homéologues en conséquence de la diploïdisation en cours. Afin de développer les ressources transcriptomiques de ces espèces, cinq nouveaux transcriptomes de référence (110 423 contigs annotés pour les 5 espèces dont 37 867 contigs non-redondants) ont été assemblés et annotés. Les co-alignements des haplotypes parentaux et hybrides/allopolyploïdes nous ont permis d'identifier les homéo-SNPs discriminant les séquences homéologues. De plus, nous avons évalué la divergence entre les copies de gènes, identifié et confirmé les évènements de duplications récents au sein des Spartines. Au cours de cette thèse, nous avons également initié des approches de phylogénomique des spartines, qui permettront de préciser l'origine évolutive des copies dupliquées. / Next generation sequencing (NGS) technologies offer new opportunities to explore polyploid genomes and their corresponding transcriptomes. However, transcriptome assemblies and identification of homoeologous gene copies (duplicated by polyploidy) remain challenging, particularly in the context of recurrent polyploidy and the absence of diploid reference parents. Spartina species (Poaceae, Chloridoideae) represent an excellent system to study the short term consequences of hybridization and polyploidization in natural populations. The European S. maritima (hexaploid) hybridized twice with the American S. alterniflora (hexaploid) following its recent introduction to Europe, which resulted in the formation of two homoploid hybrids (S. x townsendii and S. x neyrautii). Whole genome duplication of S. x townsendii resulted in the fertile new allododecaploid S. anglica species (during the 19th century) that has now invaded saltmarshes on several continents. Identification of duplicated genes in S. anglica and its parental species is critical to understand its evolutionary success but their high ploidy levels require the development of adapted tools. In this context, we developed and validated different bioinformatics tools to detect polymorphisms and identify the different haplotypes from NGS datasets. These approaches enabled the study of the heterogeneity of the highly repeated 45S rDNA in S. maritima. In order to develop transcriptomic resources for these species, 5 new reference transcriptomes (110 423 annotated contigs for the 5 species with 37 867 non-redundant contigs) were assembled and annotated. Co-alignments of parental and hybrid/allopolyploid haplotypes allowed the identification of homoeoSNPs discriminating homoelogs. The divergence between duplicated genes was used to identify and confirm the recent duplication events in Spartina. Phylogenomic approaches on Spartina were also initiated in this thesis in the perspective of exploring the evolutionary history of the duplicated copies.

Single nucleotide polymorphisms (SNPs) have great potential to serve as important biomarkers in the clinic to identify those at increased risk for developing cancer, progressing more rapidly, and not responding to therapies. However, the clinical application of cancer-associated SNPs has proven to be more complicated than expected. One of the necessary steps will certainly be the description of the molecular and cellular mechanisms behind the observed associations. The p53 tumour suppressor pathway harbours well-described SNPs that affect p53 signalling and cancer. The aim of the work presented in this thesis was to utilise this knowledge to more efficiently characterise cancer-associated SNPs. Firstly, cancer-associated SNPs in a p53 network gene, CD44, were studied. Specifically, based on CD44’s known roles in both p53-dependent and independent signalling, it was predicted that the cancer-associated SNPs could function as biomarkers for chronic lymphocytic leukaemia progression, and for the response to anti-EGFR therapy for colorectal cancer. Indeed, supportive data is presented. Next, a methodology is presented that aims to identify cancer-associated SNPs in functional p53 binding sites using genome-wide datasets. Interestingly, a SNP is identified that dramatically influences the ability of p53 to regulate transcription of the KITLG oncogene and that associates with one of the largest risks of cancer identified to date. Intriguingly, the SNP is also shown to have undergone positive selection throughout human evolution, signifying a selective advantage, but similar SNPs are demonstrated to be rare in the genome due to negative selection, indicating that polymorphisms in p53 binding sites have been primarily detrimental to humans. Lastly, and in order to begin to explore if other polymorphic transcription factor binding motifs could be found in cancer-associated SNPs, a methodology was designed to identify SNPs in E-box transcription factor binding motifs, as they are sensitive to single base pair changes and affect cancer. Taken together, the work presented in this thesis shows how the study of how SNPs associate with, and impact upon, cancer has great potential to improve both biological knowledge and clinical outcomes.

Biomedical research have been revolutionized by recent technological advances, both in the fields of molecular biology and computer science, turning the biomolecular and genetic research into “big data science”. One of the main objectives have been to improve our understanding of complex human diseases. Among those diseases, multiple sclerosis (MS) is considered as one of the most common. MS is a chronic autoimmune disease that cause inflammation and damage to the central nervous system. In this study, a set of bioinformatics analyses have been conducted on SNP data, as an initial step to gain more information prior to an upcoming genotyping project. The results showed extensive regulatory properties for the 761 selected SNPs, which is consistent with current scientific knowledge, and also identified another 332 SNPs in linkage to these. However, during the study some issues have also been identified, which need to be addressed going forward.