Estimativa de freqüência de recombinação no mapeamento genético de famílias de irmãos completos

O objetivo deste trabalho foi obter as estimativas de freqüência de recombinação, por meio de simulação, para diferentes situações do mapeamento genético de famílias de irmãos completos. Foi simulado um genoma constituído de três grupos de ligação, em que cada um apresentava 11 marcas moleculares multialélicas, codominantes, distribuídas a cada 10 cM. A partir desse genoma, foram simulados dois cenários: um com genitores completamente informativos e outro com genitores formados aleatoriamente. Após a obtenção de todas as estimativas das freqüências de recombinação, concluiu-se que, para locos completamente informativos, pode-se calcular a freqüência de recombinação entre pares de locos, a partir da freqüência gamética de cada genitor ou a partir da freqüência genotípica da progênie. Para locos parcialmente informativos, a obtenção da freqüência de recombinação a partir da freqüência genotípica conjunta é mais apropriada.

Dobras estruturais: ruptura generativa em grupos sobrepostos

Os grupos empresariais enfrentam um desafio duplo: reconhecer e implementar novas ideias. O presente artigo sugere que o empreendedorismo está mais relacionado com a geração de novos conhecimentos, por meio da recombinação de recursos, do que com a importação de ideias. Em contraste com a perspectiva "intermediação mais fechamento", enfocamos a sobreposição de estruturas coesas de grupos. Ao analisar processos de intercoesão de redes, identificamos uma topologia de rede distinta: a dobra estrutural. Os atores de uma dobra estrutural são membros de múltiplos grupos, o que facilita o acesso familiar a diversos recursos. Nosso conjunto de dados permite observar laços pessoais entre as 1.696 maiores empresas húngaras de 1987 a 2001. Primeiro, testamos se dobras estruturais contribuem para o desempenho de grupos. Segundo, como o empreendedorismo é um processo de ruptura generativa, testamos a contribuição das dobras estruturais para a instabilidade do grupo. Terceiro, passamos de métodos dinâmicos à análise histórica de redes, e demonstramos que a coerência é uma propriedade de genealogias entrelaçadas de coesão, construídas por meio de repetidas separações e reunificações.

Considerações sobre o mecanismo da evolução

O presente trabalho não tem por fim discutir exaustivamente os fatos conhecidos e as hipóteses até hoje formuladas sobre o mecanismo da evolução. Êle apresenta apenas um resumo de alguns pontos, sem entrar numa discussão detalhada da literatura, com o fim de por em relevo principalmente os métodos como podem aparecer expontaneamente novos caracteres. As nossas considerações servem como uma introdução para alguns trabalhos experimentais, que serão publicados a seguir. A) - Conhecemos até agora os seguintes modos para a obtenção de novos caracteres fenotipos: 1) - Mutação gênica. 2) - Alteração citológica como poliploidia, polisomia e aberrações na estrutura cromossômica. 3) - Recombinação gênica, ou pela combinação de efeitos específicos de gens determinadores, ou pela combinação de fatores complementares ou principalmente pela mudança no conjunto dos modificadores ("Modifier chift"). A existência deste último modo, comprovado numa série de experiências, pode ter dois efeitos : alterar a base genética de certos caracteres, sem provocar novos efeitos fenotípicos, ou então provocar novas ações fenotípicas de determinados gens. Com respeito à fisiologia do gen, não pode haver dúvida que o conjunto dos modificadores é capaz de alterar a sua ação, provocando novos efeitos e cancelando outros. B) - As duas principais modalidades de aumentar a freqüência dos novos caracteres são: 1) - Seleção natural. 2) - A flutuação das freqüências ou seleção flutuante ("genetic drift"). C) - Finalmente, discutimos rapidamente os processos indispensáveis para completar o processo de evolução : os métodos de isolamento que garantem a manutenção dos novos fenotipos.

Absorção, translocação e utilização de zinco, cobre e manganês por mudas enxertadas de Coffea arabica

Comparativamente ao pé-franco, a combinação enxerto/porta-enxerto altera os complexos mecanismos de "feedback" entre parte aérea e raízes, afetando de maneira positiva ou negativa a eficiência nutricional da planta. Este trabalho teve como objetivo avaliar, em cultivo hidropônico, a eficiência da absorção, translocação e utilização de Zn, Cu e Mn por mudas de Coffea arabica L., de acordo com o porta-enxerto utilizado. O experimento foi realizado em casa de vegetação, por um período de 170 dias, em vasos que continham areia como substrato, recebendo solução nutritiva circulante. Utilizaram-se, como enxerto, quatro genótipos de C. arabica: os cultivares Catuaí Vermelho IAC 15 e Oeiras MG 6851 e os híbridos 'H 419-10-3-1-5' e 'H 514-5-5-3' , e, como porta-enxerto, quatro genótipos, sendo três de Coffea canephora Pierre ex Froenher: Apoatã LC 2258, Conilon Muriaé-1 e RC EMCAPA 8141 (recombinação entre clones da variedade Robustão Capixaba - EMCAPA 8141) e uma linhagem de Coffea arabica L.: Mundo Novo IAC 376-4, além de quatro pés-francos. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com 20 tratamentos, quatro repetições e uma planta por parcela. A eficiência nutricional das mudas quanto ao Zn, Cu e Mn variou de acordo com a combinação enxerto/porta-enxerto. A progênie 'H 514-5-5-3' foi mais eficiente quanto à utilização de Zn, Cu e Mn e produção de matéria seca, quando combinada com os porta-enxertos Apoatã LC 2258 e Mundo Novo IAC 376-4. O Catuaí Vermelho IAC 15 foi mais eficiente na utilização de Cu e Mn quando combinado com Apoatã LC 2258.

Três ciclos de seleção entre e dentro de progênies de meios-irmãos na população de milho CMS-52

Três ciclos de seleção entre e dentro de progênies de meios-irmãos foram praticados na população de milho (Zea mays L.) de alta qualidade protéica CMS-52, nos tabuleiros costeiros dos estados de Sergipe e Bahia, no período de 1995 a 1997, visando à obtenção de uma população melhor adaptada às condições edafoclimáticas da região. As progênies foram avaliadas em látice simples 14 x 14, com recombinação das progênies superiores, dentro do mesmo ano agrícola, de modo a se obter um ciclo por ano. Os valores dos parâmetros genéticos decresceram do ciclo original para o ciclo I, mantendo-se no ciclo II com magnitudes semelhantes ao ciclo I. As altas magnitudes desses parâmetros genéticos, as altas médias de produtividades das progênies, e o ganho médio esperado com a seleção entre e dentro de progênies, por ciclo de seleção (12,3%), mostram o grande potencial da população em responder à seleção, o que permitirá a obtenção de uma população mais produtiva e melhor adaptada às condições edafoclimáticas da região. A magnitude da interação progênies x locais evidenciou a importância de se avaliarem as progênies em mais de um local, para melhorar a eficiência do processo seletivo e obter estimativas mais consistentes dos componentes da variância.

Estimativas de parâmetros genéticos na população de milho CPATC-3 em dois locais de Sergipe

No período de 1999 a 2001, a população de milho CPATC-3 foi submetida a três ciclos de seleção entre e dentro de progênies de meios-irmãos, em dois municípios de Sergipe, visando obter estimativas de parâmetros genéticos, para posterior verificação do comportamento da variabilidade genética em relação ao peso de espiga. Em cada ciclo foram avaliadas 196 progênies de meios-irmãos, em blocos ao acaso, com duas repetições, com recombinação das progênies superiores dentro do mesmo ano agrícola, de modo a se obter um ciclo/ano. Foram observadas diferenças altamente significativas entre as progênies que podem ser obtidas da população-base, em todos os ciclos de seleção, o que evidencia a presença de variabilidade genética entre elas. As magnitudes dos parâmetros genéticos mostraram que a população CPATC-3 possui variabilidade genética suficiente, a qual fornece perspectivas de aumentos subseqüentes de produção de espigas que, associadas ao bom rendimento apresentado, tornam essa variedade importante alternativa para a agricultura nordestina.

Caracterização de linhagens endogâmicas recombinantes e mapeamento de locos de características quantitativas associados a ciclo e produtividade do feijoeiro-comum

O objetivo deste trabalho foi caracterizar 154 linhagens endogâmicas recombinantes por meio da avaliação de características quantitativas, morfológicas, moleculares e de resistência a doenças e mapear locos de características quantitativas associados a ciclo e produtividade do feijoeiro-comum. Adotando o valor do limite de detecção (LOD) de 4,0 e uma freqüência máxima de recombinação de 0,40, foram mapeados 43 marcadores em nove grupos de ligação cobrindo uma distância de recombinação total de 247,8 cM. A distância entre marcadores adjacentes variou entre 0 e 28 cM, com média de 7,3 cM. Os grupos de ligação variaram em tamanho de 2,3 a 61,2 cM. Os genes de resistência à ferrugem e à antracnose ficaram localizados no mesmo grupo de ligação. Foram mapeados locos associados às oito características quantitativas estudadas, e a explicação da variância fenotípica pelos marcadores variou de 14,03% a 40,14%. Os resultados encontrados lançam bases para o desenvolvimento de mapas específicos saturados e de utilidade em programas de melhoramento do feijoeiro-comum.

Comparação dos algoritmos delineação rápida em cadeia e seriação, para a construção de mapas genéticos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência, na construção de mapas genéticos, dos algoritmos seriação e delineação rápida em cadeia, além dos critérios para avaliação de ordens: produto mínimo das frações de recombinação adjacentes, soma mínima das frações de recombinação adjacentes e soma máxima dos LOD Scores adjacentes, quando usados com o algoritmo de verificação de erros " ripple" . Foi simulado um mapa com 24 marcadores, posicionados aleatoriamente a distâncias variadas, com média 10 cM. Por meio do método Monte Carlo, foram obtidas 1.000 populações de retrocruzamento e 1.000 populações F2, com 200 indivíduos cada, e diferentes combinações de marcadores dominantes e co-dominantes (100% co-dominantes, 100% dominantes e mistura com 50% co-dominantes e 50% dominantes). Foi, também, simulada a perda de 25, 50 e 75% dos dados. Observou-se que os dois algoritmos avaliados tiveram desempenho semelhante e foram sensíveis à presença de dados perdidos e à presença de marcadores dominantes; esta última dificultou a obtenção de estimativas com boa acurácia, tanto da ordem quanto da distância. Além disso, observou-se que o algoritmo " ripple" geralmente aumenta o número de ordens corretas e pode ser combinado com os critérios soma mínima das frações de recombinação adjacentes e produto mínimo das frações de recombinação adjacentes.

O uso da variância como metodologia alternativa para integração de mapas genéticos

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um processo de integração de mapas genéticos, com o uso do inverso da variância, e testar sua eficiência. Foram utilizadas populações simuladas F2 codominante e de retrocruzamento, com tamanhos populacionais de 100, 150, 200 e 400 indivíduos, tendo-se considerado uma espécie diploide fictícia com 2n = 2x = 2 cromossomos, com o comprimento total do genoma por grupo de ligação estipulado em 100 cM, 21 marcas por grupo de ligação e marcadores equidistantes em 5 cM. Os genomas foram comparados quanto ao tamanho do grupo de ligação, variância das distâncias entre marcas adjacentes, correlação de Spearman e quanto ao estresse relativo à adequação das distâncias estimadas. Cada genoma simulado foi fragmentado em quatro novos mapas: três com oito marcadores e um com nove marcadores, cada qual com quatro marcadores âncoras. Os mapas foram alinhados, ordenados, integrados e, em seguida, comparados ao mapa de origem. O processo de integração de mapas proposto mostrou-se eficiente. Os mapas gerados tiveram pequena tensão interna em comparação aos mapas dos quais se originaram. A integração de mapas depende do tipo de população utilizada, tamanho da população, tipo de marcador, da frequência de recombinação e da fase de ligação.

Inter-relação sexual de Magnaporthe grisea do trigo e de outros hospedeiros

Foram identificados isolados de Magnaporthe grisea do Brasil a serem utilizados como parentais em estudos de determinação do tipo compatível ("mating type") do fungo. A escolha dos melhores parentais baseou-se naqueles isolados que determinaram o tipo compatível de maior número de isolados de M. grisea do trigo (Triticum aestivum). A inter-relação sexual da brusone do trigo com a brusone de diversos hospedeiros foi avaliada de acordo com os seguintes parâmetros: determinação de tipo compatível (MAT1-1 e MAT1-2), sexualidade (hermafrodita, fêmea e macho), fertilidade (número de peritécios) e produção de órgãos sexuais (peritécio, ascas e ascósporos). Os parentais Bp3a e Br118.2D possibilitaram a identificação do tipo compatível de maior porcentagem dos isolados da brusone do trigo. Entre as diversas gramíneas estudadas, os isolados de brusone provenientes de Brachiaria plantaginea e T. aestivum podem influenciar na alta variabilidade de M. grisea do trigo. Verificou-se variabilidade genética dentro de isolados de Setaria geniculata, sugerindo que a brusone desse hospedeiro pode influir na variabilidade da brusone do trigo. Isolados de brusone do arroz (Oryza sativa) apresentaram baixa fertilidade sexual.

Análise da segregação de avirulência de Magnaporthe grisea do trigo

A segregação de avirulência entre progênies de cruzamento entre isolados de Magnaporthe grisea provenientes de trigo (Triticum aestivum) foi estudada utilizando cinco variedades de trigo. A população segregante desse estudo foi formada por 37 progênies resultantes do cruzamento entre dois isolados de campo que diferiram na reação de avirulência/virulência a essas variedades. Os resultados obtidos mostraram que para as variedades CNT 8, BR 17 e OR 1 a relação avirulência/virulência foi de 1:1, demonstrando segregação de um gene de avirulência, que foi diferente para cada uma das variedades. A segregação observada para as variedades BR 31 e Iapar 3 foi de 1:3 avirulência/virulência indicando segregação de um gene de avirulência e do supressor desse gene de avirulência. Além disso, a recombinação sexual entre isolados de M. grisea em condições de laboratório possibilitou produzir isolados virulentos a todas as variedades podendo ser uma das causas para a quebra de resistência de variedades resistentes.

Incompatibilidade somática em Rhizoctonia solani AG-1 IA da soja

O fungo Rhizoctonia solani AG-1 IA é um dos patógenos mais importantes que afeta a cultura da soja no Brasil, causando a mela ou queima foliar. A doença está associada com a fase teleomórfica de R. solani, o basidiomiceto Thanatephorus cucumeris. Neste estudo, baseando em conhecimento prévio sobre a biologia de R. solani AG-1 IA, duas hipóteses foram testadas. Na primeira hipótese postulou-se a ocorrência de incompatibilidade somática em populações de R. solani AG-1 IA. A segunda hipótese testada foi de que esta população de R. solani AG-1 IA da soja apresenta indicações de estrutura sexual clonal. Duas amostras de isolados de R. solani AG-1 IA da soja obtidas no Maranhão e no Mato Grosso foram utilizadas. Na primeira amostra, foram selecionados isolados apresentando diferentes perfis de RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), procurando maximizar a diversidade dos isolados, e evitando a introdução de possíveis clones no teste. Os isolados foram pareados em todas as combinações possíveis em meio de BDA mais carvão ativado e examinados quanto às interações somáticas resultantes. Seis grupos de incompatibilidade somática (GCS) foram detectados entre 24 isolados do AG-1 IA. Entretanto, análises microscópicas dos pareamentos entre isolados indicaram maior freqüência de incompatibilidade somática, impossibilitando o grupamento em GCS. No geral, a metodologia de avaliação das interações somáticas macroscópicas em meio BDA + carvão ativado, não se mostrou totalmente apropriada para discriminação das categorias de reações de compatibilidade entre isolados de R. solani AG-1 IA. Com a segunda amostra procurou-se determinar a ocorrência de clones na população do patógeno, ou seja, isolados que compartilham o mesmo padrão fenotípico de RAPD e somaticamente compatíveis. No caso de R. solani AG 1 IA da soja, a gama de interações somáticas entre pareamentos de isolados e, principalmente, os desvios na associação estrita entre os GCS detectados neste trabalho, conjuntamente com os perfis de RAPD observados anteriormente por Fenille (11) e Meyer (20), são consistentes com recombinação. Entretanto, o patógeno ainda apresenta um componente clonal expressivo na população. De um total de 43 isolados, os exemplos de prováveis clones na população do patógeno totalizaram 16 isolados.

Caracterização, compatibilidade e ocorrência de reprodução sexual entre isolados de Pyricularia grisea de diferentes hospedeiros

A brusone, causada por Pyricularia grisea (teleomorfa Magnaphorthe grisea), possui uma ampla gama de hospedeiros. No Brasil, arroz, trigo, triticale e cevada são as culturas que sofrem quedas significativas de produtividade devido ao ataque desse patógeno. Além desses cereais, outras gramíneas também têm apresentado sintomas dessa doença. Os objetivos dessa pesquisa foram: a) caracterizar sexualmente isolados de P. grisea desses hospedeiros baseado na determinação do "mating type", fertilidade, sexualidade, compatibilidade sexual, b) analisar o grau de compatibilidade sexual entre isolados de brusone de trigo e de outras gramíneas, c) estudar a ocorrência da reprodução sexual em isolados de trigo. Os resultados obtidos através de ensaios "in vitro" constataram: 1) compatibilidade sexual de P. grisea do trigo com Bromus catharticus, Phalaris canariensis e X. triticosecal; 2) desbalanço entre porcentagem de MAT1-1 e MAT1-2, com predominância de MAT1-1 na população de P. grisea do trigo; 3) existência de um campo de isolados de trigo com baixa habilidade de cruzamento; 4) baixa possibilidade de ocorrência de reprodução sexual de P. grisea em campos de trigo, mesmo com existência de ambos "mating type" num mesmo campo.

Desenvolvimento e avaliação de uma cepa knockout de Brucella abortus obtida pela deleção do gene virB10

Brucella spp. são bactérias gram-negativas, intracelulares facultativas que são patogênicas para muitas espécies de mamíferos causando a brucelose, uma zoonose difundida mundialmente. Por isso a busca de alternativas de controle mais eficientes se faz necessário como o desenvolvimento de novas cepas que possam ser testadas como potenciais imunógenos. Neste estudo realizou-se a deleção do gene virB10 da cepa S2308 de Brucella abortus gerando uma cepa knockout provavelmente incapaz de produzir a proteína nativa correspondente. O gene virB10 faz parte de um operon que codifica para um sistema de secreção do tipo IV, essencial para a sobrevivência intracelular e multiplicação da bactéria em células hospedeiras. A deleção foi realizada pela construção do plasmídeo suicida pBlue:virB10:kan e eletroporação deste em células eletrocompetentes de B. abortus S2308, ocorrendo a troca do gene selvagem pelo gene interrompido, com o gene de resistência a canamicina, por recombinação homóloga dupla. Camundongos BALB/c foram inoculados com as cepas S19, RB-51, ΔvirB10 de B. abortus e B. abortus S2308 selvagem; os resultados demonstraram que camundongos BALB/c inoculados com S19 e camundongos BALB/c inoculados com S2308 apresentaram queda mais rápida de linha de tendência, quando comparadas aos demais grupos, para recuperação bacteriana (RB) e peso esplênico (PE) respectivamente. Os grupos que receberam ΔvirB10 S2308 de B. abortus e RB-51 demonstraram comportamento semelhante para ambas as características. Na sexta semana após a inoculação, os resultados para RB (log de UFC ± desvio padrão) e PE (peso esplênico ± desvio padrão), respectivamente, mostraram: grupos inoculados com as cepas S2308 (4,44±1,97 e 0,44±0,11), S19 (1,83±2,54 e 0,31±0,04), RB-51 (0,00±0,00 e 0,20±0,01) e ΔvirB10 S2308 (1,43±1,25 e 0,19±0,03). Considerado o clearance bacteriano, todos os grupos diferiram estatisticamente do grupo que recebeu S2308 (p<0,0001), o grupo inoculado com ΔvirB10 S2308 de B. abortus foi semelhante ao grupo S19 (p=0,4302) e diferente do grupo RB-51 (p=0,0063). A avaliação da persistência revelou que o gene virB10 é essencial para a manutenção da virulência da bactéria. Os resultados obtidos possibilitarão que outras pesquisas sejam realizadas avaliando o potencial imunogênico desta cepa mutante.