A genomic assisted breeding program for cassava to improve nutritional quality and industrial traits of storage root

A mandioca é cultivada como "mandioca mansa" para consumo in natura e "mandioca para indústria" como fonte de amidos e farinhas. Raças locais foram utilizadas para descoberta de "mutações espontâneas" e desenvolvimento de abordagem evolutiva e de melhoramento para estudos de função gênica. Recursos de Genômica e Proteômica foram obtidos. Análises de expressão gênica por blot de RNA e microarranjos foram desenvolvidos para identificação de expressão diferencial. "Mandioca açucarada" foi identificada, sendo relacionada com falta de expressão do gene da BEI e de uma mutação "nonsence" na sequência do gene GBSSI causando a formação do amido serose. "Mandioca avermelhada" apresentou falta de expressão do gene CasLYB, e a "amarela" uma regulação de repressão do gene CasHYb. Análise Proteômica do complexo carotenóide-proteína, juntamente com a análise de expressão de gene da CAP4, revelaram uma dupla fita de cDNA associada ao elevado acúmulo de carotenóide. Sequenciamento do gene da GBSSI identificou 22 haplótipos e grande diversidade de nucleotídios. Populações segregantes de cruzamentos de fenótipos bioquímicos diferenciados com cultivares elites dos Cerrados foram obtidas.

Isolamento, caracterização e expressão em sistema bacteriano de um gene que codifica uma proteína transportadora de lipídeos de Piper nigrum

A pimenteira-do-reino (Piper nigrum L.) constitui uma das espécies de pimenta mais amplamente utilizadas no mundo, pertencendo à família Piperaceae, a qual compreende cerca de 1400 espécies distribuídas principalmente no continente americano e sudeste da Ásia, onde esta cultura originou. A pimenteira-do-reino foi introduzida no Brasil no século XVII, e tornou-se uma cultura de importância econômica desde 1933. O Estado do Pará é o principal produto brasileiro de pimenta-do-reino, contudo sua produção vem sendo afetada pela doença fusariose causada pelo fungo Fusarium solani f. sp. piperis. Estudos prévios revelaram a identificação de sequencias de cDNA diferencialmente expressas durante a interação da pimenteira-do-reino com o F. solani f. sp. piperis. Entre elas, uma sequencia de cDNA parcial que codifica para uma proteína transportadora de lipídeos (LTP), a qual é conhecida por seu importante papel na defesa de plantas contra patógenos e insetos. Desta forma, o objetivo principal deste trabalho foi isolar e caracterizar as sequencias de cDNA e genômica de uma LTP de pimenteira-do-reino, denominada PnLTP. O cDNA completo da PnLTP isolado por meio de experimentos de RACE apresentou 621 bp com 32 pb and 235 bp nas regiões não traduzidas 5‘ e 3‘, respectivamente. Este cDNA contem uma ORF de 354 bp codificando uma proteína deduzida de 117 resíduos de aminoácidos que apresentou alta identidade com LTPs de outras espécies vegetais. Análises das sequencias revelou que a PnLTP contem um potencial peptídeo sinal na extremidade amino-terminal e oito resíduos de cisteína preditos por formar quatro pontes de dissulfeto, as quais poderiam contribuir para a estabilidade desta proteína. O alinhamento entre as sequencias de cDNA e genômica revelou a ausência de introns na região codificante do gene PnLTP, o que está de acordo ao encontrado em outros genes de LTPs de plantas. Por último, a PnLTP madura foi expressa em sistema bacteriano. Experimentos adicionais serão realizados com o objetivo de avaliar a habilidade da PnLTP recombinante em inibir o crescimento do F. solani f. sp. piperis.

Expressão gênica e viabilidade de folículos pré-antrais inclusos em fragmentos de córtex ovarianos cultivados in vitro de macaco-prego (Sapajus apella)

O objetivo desse trabalho foi analisar a ativação e o crescimento de folículos préantrais de Sapajus apella, submetidos a um sistema de cultivo in vitro em curto-prazo. Nesse sentido, dois experimentos foram realizados neste trabalho. Experimento I: exposição à fresco e à crioprotetores de biopsias de fragmentos do córtex ovariano. Ambos os fragmentos ovarianos foram submetidos à extração total de RNA e síntese de cDNA. Após a amplificação do cDNA por PCR em tempo-real (RT-PCR), os software GeNorm, bestkeeper e Normfinder foram usados para avaliar a estabilidade dos genes GAPDH (glyceraldehyde-2-phosphate dehydrogenase), HPRT1 (hypoxanthine phosphoribosyltransferase 1) e TBP (TATA-binding protein). Experimento II: o tecido do córtex ovariano de quatro fêmeas foi oletado e dividido em nove pedaços de 1 mm³. Um fragmento ovariano (grupo controle) foi imediatamente dividido em dois pedaços, os quais foram destinados para análise da viabilidade ou por RT-PCR. Os 8 fragmentos restantes foram individualmente cultivados in vitro em um meio constituído de TCM suplementado com 100 ng/mL EGF (T1), com adição de 10 μM de BME (T2), 100 ng/mL de BMP4 (T3), 25 IU de PMSG (T4), 10 μM de BME e 100 ng/mL de BMP4 (T5), 10 μM de BME, 25 IU de PMSG (T6), 100 ng/mL de BMP4, 25 IU de PMSG (T7) ou 10 μM de BME, 100 ng/mL de BMP4, 25 IU de PMSG (T8). Os resultados demonstraram que no tecido do córtex ovariano de S. apella, os genes HPRT1 e TBP foram os mais apropriados como genes de referência, podendo ser usados como parâmetro para normalizar dados em estudos futuros. Ao contrário, o GAPDH se apresentou como menos estável dos genes de referencia testados. Após o cultivo in vitro, todos os tratamentos alcançaram percentuais similares da viabilidade de folículos pré-antrais. O tecido ovariano cultivado na presença de GF+BME/BMP4/PMSG resultou no aumento da taxa de ativação e crescimento folicular, assim como no aumento da expressão de AMH, BMP15 e GDF9, genes conhecidos como indicadores específicos de desenvolvimento folicular. Dessa forma, o HPRT1 e TBP são os genes de referência mais estáveis, na exposição à crioprotetores, a fresco e no o cultivo de tecidos de córtex ovariano de S. apella. Os folículos pré-antrais são capazes de desenvolverem-se in vitro quando cultivados em meio suplementado com PMSG, BME e BMP4. A viabilidade folicular, entretanto, permaneceu independentemente do meio de cultivo in vitro e o uso de fatores de crescimento, como marcadores de desenvolvimento folicular, foi crucial para identificar o melhor meio de cultivo in vitro.

Epidemiologia molecular do Vírus Oropouche (Bunyaviridae: Orthobunyavirus) na Amazônia brasileira

O Virus Oropouche (VORO; Bunyaviridae, Orthobunyavirus) é um dos mais importantes arbovírus que infecta humanos na Amazônia brasileira, e é causador da febre do Oropouche. Entre 1961 e 2009, um grande número de epidemias foi registrado em diferentes centros urbanos dos Estados Brasileiros do Acre, Amapá, Amazonas, Maranhão, Pará, Rondônia e Tocantins, e também no Panamá, Peru e Trinidad & Tobago. Este trabalho teve por objetivo desenvolver um estudo retrospectivo dos aspectos epidemiológicos e moleculares do VORO enfatizando sua distribuição, a dinâmica das epidemias ocorridas no período, bem como a dispersão de diferentes genótipos na América Latina e no Brasil como contribuição à epidemiologia molecular do VORO. Para tanto 66 isolamentos do VORO pertencentes ao acervo do Instituto Evandro Chagas foram propagados em camundongos e em cultura de células VERO, seguida da extração do RNA viral e obtenção do cDNA por RTPCR; os amplicons foram purificados e submetidos ao sequenciamento nucleotídico para análises moleculares e evolução, incluindo o rearranjo genético, estudo de relógio molecular e análise de dispersão viral. Foi demonstrada a presença de quatro linhagens distintas do VORO na Amazônia brasileira (genótipos I, II, III e IV), sendo os genótipos I e II, respectivamente os mais frequentemente encontrados em áreas da Amazônia ocidental e oriental. Esses e o genótipo III estão constantemente evoluindo, mediante o mecanismo “boom and boost” que resulta na emergência seguida de substituição das sublinhagens (subgenótipos) circulantes por outras mais recentes. O genótipo III do VORO, previamente encontrado somente no Panamá, foi descrito na Amazônia e Sudeste do Brasil. Os dados obtidos pela análise filogenética comparativa das topologias para os segmentos PRNA e MRNA sugerem que o VORO utiliza o rearranjo genético como mecanismo de geração de biodiversidade viral, sendo o genótipo I o mais estável e o II o mais instável e, portanto, mais sensível às pressões evolutivas; foi reconhecido um novo genótipo do VORO neste estudo em amostras isoladas em Manaus no ano de 1980, que foi denominado de genótipo IV. O estudo do relógio molecular mostrou que a emergência do VORO se deu no Estado do Pará provavelmente há 223 anos e daí ao longo dos anos se dispersou pela PanAmazônia bem como para o Caribe, sendo que o genótipo I foi o que originou os demais genótipos do VORO.

Análise da expressão de miRNAs em carcinoma hepatocelular

O carcinoma hepatocelular corresponde à neoplasia maligna primária mais comum do fígado e ao quinto tumor sólido mais frequente no mundo. Altamente letal, permanece como um grave problema de saúde pública em virtude das dificuldades no diagnóstico precoce e na elaboração de medidas terapêuticas efetivas. Estudos recentes no ramo da biologia molecular sugerem que o perfil de miRNAs no carcinoma hepatocelular pode influir consideravelmente na identificação de fatores de riscos associados a oncogenes ou genes supressores. Objetivou-se avaliar a expressão de miRNA 135b, miRNA 181a-5p e miRNA 181a-3p em amostras de Carcinoma Hepatocelular e de Hepatite C Crônica e correlacioná-las de maneira a buscar prováveis biomarcadores relacionados ao mecanismo de carcinogenese. A investigação foi feita em seis pacientes com carcinoma hepatocelular e vinte e quatro casos de Hepatite C Crônica, procedentes do Pará, Norte do Brasil. Todas as amostras de Carcinoma Hepatocelular foram submetidas à microdissecção, para posterior extração do RNA. Para a extração do RNA total e do microRNA foi utilizado o kit AllPrep DNA/RNA FFPE Kit (Qiagen), quantificados pelo equipamento Qubit® 2.0 Fluorometer (Invitrogen) para concentração padrão final de 5ng/μL. Em seguida cDNA foi obtido, utilizando-se TaqMan® MicroRNA Reverse Transcription(AppliedBiosystems). As análises estatísticas foram realizadas nos softwares SPSS 17.0, usando o teste de Mann-Whitney, considerando como significantes valores de p<0,05. Os resultados demonstraram diferenças significativas dos níveis de expressão do miR181a-3p e do miR181a-5p no carcinoma hepatocelular (médias 3,94 e 17,9, respectivamente) em relação à hepatite C crônica (médias de 1,18 e 1,8, respectivamente) com P valor de 0,005 e 0,003. Nesse estudo, observou-se que os miRNAs 181a-3p e 181a-5p, especialmente o 181a-5p, foram significativamente mais expressos nas amostras de carcinoma hepatocelular, quando comparados ao tecido hepático não tumoral com hepatite C crônica. Portanto, os microRNAs possuem características interessantes que os favorecem como possíveis marcadores biológicos no rastreamento de tumores para diagnóstico precoce e terapias alvo selecionadas.