Phylogenetic inference's algorithms

Phylogenetic inference consist in the search of an evolutionary tree to explain the best way possible genealogical relationships of a set of species. Phylogenetic analysis has a large number of applications in areas such as biology, ecology, paleontology, etc. There are several criterias which has been defined in order to infer phylogenies, among which are the maximum parsimony and maximum likelihood. The first one tries to find the phylogenetic tree that minimizes the number of evolutionary steps needed to describe the evolutionary history among species, while the second tries to find the tree that has the highest probability of produce the observed data according to an evolutionary model. The search of a phylogenetic tree can be formulated as a multi-objective optimization problem, which aims to find trees which satisfy simultaneously (and as much as possible) both criteria of parsimony and likelihood. Due to the fact that these criteria are different there won't be a single optimal solution (a single tree), but a set of compromise solutions. The solutions of this set are called "Pareto Optimal". To find this solutions, evolutionary algorithms are being used with success nowadays.This algorithms are a family of techniques, which aren’t exact, inspired by the process of natural selection. They usually find great quality solutions in order to resolve convoluted optimization problems. The way this algorithms works is based on the handling of a set of trial solutions (trees in the phylogeny case) using operators, some of them exchanges information between solutions, simulating DNA crossing, and others apply aleatory modifications, simulating a mutation. The result of this algorithms is an approximation to the set of the “Pareto Optimal” which can be shown in a graph with in order that the expert in the problem (the biologist when we talk about inference) can choose the solution of the commitment which produces the higher interest. In the case of optimization multi-objective applied to phylogenetic inference, there is open source software tool, called MO-Phylogenetics, which is designed for the purpose of resolving inference problems with classic evolutionary algorithms and last generation algorithms. REFERENCES [1] C.A. Coello Coello, G.B. Lamont, D.A. van Veldhuizen. Evolutionary algorithms for solving multi-objective problems. Spring. Agosto 2007 [2] C. Zambrano-Vega, A.J. Nebro, J.F Aldana-Montes. MO-Phylogenetics: a phylogenetic inference software tool with multi-objective evolutionary metaheuristics. Methods in Ecology and Evolution. En prensa. Febrero 2016.

Marcadores moleculares específicos de candida parapsilosis

A través de estudios genómicos comparamos locus que por sintenia parecen ser regiones prometedoras para el desarrollo de marcadores moleculares específicos de Candida parapsilosis, una levadura oportunista cuya incidencia va aumentando y que ha registrado altas tasas de morbilidad y mortalidad a nivel mundial. C. parapsilosis junto a C. orthopsilosis y C. metapsilosis comprenden un grupo de estrecha filogenia pero diferente virulencia denominado complejo parapsilosis. A pesar de su importancia como patógenos emergentes las técnicas de identificación microbiológicas y moleculares se han visto limitadas no sólo entre el complejo, sino además entre otras especies de importancia médica como lo son C. guillermondi, C. lusitaniae y C. glabrata. Gracias a la disponibilidad de secuencias genómicas y mediante programas bioinformáticos de alta capacidad como Geneious, Symap y prfectBLAST, comparamos los genomas completos de C. albicans, C. parapsilosis y C. orthopsilosis; ubicando bloques colineales sinténicos y analizando una de las familias génicas de proteasas, encontramos eventos de expansión de genes en C. parapsilosis y C. orthopsilosis Para cada una de estas duplicaciones se diseñaron sondas específicas, obteniendo así 9 diferentes marcadores moleculares; dos de estos han sido utilizados para la identificación de dos de las tres especies que conforman el complejo parapsilosis: C. parapsilosis y C. orthopsilosis. Los oligonucleótidos fueron denominados 420 y 830 con amplicones de 1000 y 900pb respectivamente. Además de ser validados en cepas ATCC, ha sido probados en 35 aislados clínicos que fueron identificados de la siguiente manera; 19 cepas como C. parapsilosis, 1 cepa como C. orthopsilosis, mientras que las 15 cepas restantes mostraron alta similitud con C. glabrata, C. guillermondi y C. lusitaniae al ser identificadas mediante secuenciación del fragmento ITS1 e ITS2 de la secuencia de DNA ribosomal 18S.

Estratégias de dispersão de sementes no bioma Cerrado : considerações ecológicas e filogenéticas

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2016.

Análise do impacto da deleção do gene p94 (ac134) de autographa californica multiple nucleopolyhedovirus

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós Graduação em Biologia Molecular, 2015.

Identification of novel molecular determinants of tissue mineralization in fish

Tese de doutoramento, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2015

What is the name of the babassu? A note on the confusing use of scientific names for this important palm tree.

Na literatura científica atual são encontrados artigos que utilizam diferentes nomes científicos para o babaçu, principalmente Orbignya phalerata e Attalea speciosa, mas também O. speciosa, O. martiana, entre outros. Esta multiplicidade de nomes ocasiona uma grande confusão na comunidade científica que permite a propagação sucessiva de erros. Este artigo de opinião objetiva esclarecer aspectos deste problema, revisando a história da nomenclatura da espécie, desde a primeira descrição por Martius, em 1826, e evidenciando as sucessivas mudanças de nome que ocorreram. São também brevemente discutidas as consequências da fusão dos quatro gêneros relacionados, de recentes trabalhos de filogenia e das últimas mudanças em classificação de palmeiras para a nomenclatura da espécie. Adicionalmente, os resultados de buscas em Índices de Nomes de Plantas são apresentados. Como conclusão, recomendamos a adoção do nome Attalea speciosa Mart ex. Spreng como o mais adequado para o babaçu e frisamos a forte necessidade de uma ampla revisão taxonômica do grupo.

Detecção de Cucumber mosaic virus do subgrupo- IB em feijão-de-metro no estado do Pará.

O feijão-de-metro é uma hortaliça amplamente cultivada nos municípios da região metropolitana de Belém. Diversas doenças podem comprometer a sua produtividade, dentre elas as viroses. Recentemente, foi detectado o Cucumber mosaic virus (CMV) em vagens de feijão-de-metro provenientes do município de Castanhal-PA. Este trabalho teve como objetivo identificar o subgrupo do CMV detectado em vagens de feijão-de-metro, por meio de RT-PCR, sequenciamento do ácido nucléico e análise utilizando o programa Blast, ClustalW e MEGA 7.0. Para isso, foi feita a extração de ácidos nucleicos total a partir de folhas de fumo inoculado com o isolado. Posteriormente, foi realizado o RT-PCR utilizando os primers específicos (CMV-CPR e CMV-CPF). A partir da análise da filogenia foi observado que o isolado formou um clado com os acessos do subgrupo IB de CMV.

Primeiro relato de Tomato chlorotic spot virus em alface no estado do Pará.

A alface é uma hortaliça folhosa de grande importância econômica e social no Brasil, pois bastante cultivada por pequenos produtores e em hortas familiares. Isto ocorre principalmente pela facilidade que a cultura apresenta em se adaptar às mais diferentes condições. As doenças causadas por vírus são as principais responsáveis pelas perdas na produção na cultura, entre elas destacam-se as causadas por vírus do gênero Tospovirus. Durante visitas realizadas a áreas produtoras de hortaliças localizadas na região metropolitana de Belém-Pará, foi observada a alta incidência de plantas com sintomas de viroses. Assim, o trabalho teve como objetivo identificar o agente causal do vira cabeça da alface, por meio de RT-PCR e sequenciamento do ácido nucléico. Para isso, foi feita a extração de ácidos nucleicos total a partir de folhas de alface com sintoma de vira-cabeça e, posteriormente foi realizado o RT-PCR utilizando os primers universais para o gênero Tospovirus. O produto do PCR foi sequenciado e avaliado nos programas Blast, ClustalW e Mega 7.0. A partir da análise da filogenia foi observado que os isolados formaram um clado com os acessos da espécie Tomato chlorotic spot virus (TCSV). Este foi o primeiro relato de TCSV em alface no Estado do Pará

Identificação molecular de Groundnut ringspot virus em alface no município de Altamira.

A alface (Lactuca sativa L.), pertencente a família Asteracea, é uma das principais hortaliças folhosas cultivadas no Brasil. Em um cultivo de alface no município de Altamira, Estado do Pará, observou-se plantas apresentando manchas necróticas e bronzeamento das folhas, sintomas característicos de Tospovirus. O objetivo do trabalho foi identificar a espécie viral através dos testes de RT-PCR e sequenciamento do DNA. Para isso, amostras das plantas doentes foram levadas ao laboratório de fitopatologia da Embrapa Amazônia Oriental para realizar a extração do DNA e RT-PCR utilizando primers universais para o gênero Tospovirus (BR60/BR65). O produto do RT-PCR foi purificado e enviado para sequenciamento. As sequências foram avaliadas utilizando os programas Blastn, ClustalW e MEGA 7.0. Os isolados de alface provenientes do município de Altamira-PA foram identificados como Groundnut ringspot virus (GRSV).

Wavelet analysis and hierarchical clustering of ofm phenotypic population's variations originated from southern america and europe and attempts of a first relation to molecular divergence.

In this work we compare Grapholita molesta Busck (Lepidoptera: Tortricidae) populations originated from Brazil, Chile, Spain, Italy and Greece using power spectral density and phylogenetic analysis to detect any similarities between the population macro- and the molecular micro-level. Log-transformed population data were normalized and AR(p) models were developed to generate for each case population time series of equal lengths. The time-frequency/scale properties of the population data were further analyzed using wavelet analysis to detect any population dynamics frequency changes and cluster the populations. Based on the power spectral of each population time series and the hierarchical clustering schemes, populations originated from Southern America (Brazil and Chile) exhibit similar rhythmic properties and are both closer related with populations originated from Greece. Populations from Spain and especially Italy, have higher distance by terms of periodic changes on their population dynamics. Moreover, the members within the same cluster share similar spectral information, therefore they are supposed to participate in the same temporally regulated population process. On the contrary, the phylogenetic approach revealed a less structured pattern that bears indications of panmixia, as the two clusters contain individuals from both Europe and South America. This preliminary outcome will be further assessed by incorporating more individuals and likely employed a second molecular marker.