Desenvolvimento de marcadores SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) para estudos populacionais do mosquito Aedes aegypti no Brasil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Micropropagação e uso de marcadores moleculares na determinação do sexo do mamoeiro

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Biotecnologia para conservação ex-situ de plantas medicinais do Cerrado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização genética de avestruzes (Struthio camelus) usando marcadores RAPD

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade genética de populações de avestruzes (Struthio camelus) por meio de marcadores RAPD (Polimorfismos de DNA amplificado ao acaso). Foram coletadas 121 amostras de indivíduos procedentes dos estados do Pará, Maranhão, Tocantins e Minas Gerais. O DNA genômico foi extraído a partir de sangue total. A triagem de iniciadores permitiu a seleção de 15 entre os 60 analisados que foram amplificados pelo método PCR. Os produtos da PCR foram visualizados em gel de agarose 1,5% e foi gerada uma matriz binária para os fragmentos amplificados com presença (1) e ausência (0) de banda. Para a verificação do número ótimo de bandas polimórficas foi realizada a análise de bootstrap por meio do software GQMOL. Para a análise dos dados foi utilizado o programa NTSYS-pc (Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis Sistem), versão 2.02. A similaridade entre as amostras foi analisada através do coeficiente de Jaccard. Foi gerada uma matriz de distância cofenética, usando o módulo Sahncof, do programa NTSYS 2.2. Para realização da estruturação gênica o procedimento empregado foi a análise de variância molecular (AMOVA), processada no software Arlequin 2.0 (Schneider et al., 2000). Os 15 iniciadores geraram um total de 109 bandas polimórficas. A análise de bootstrap mostrou que a partir de 100 bandas o trabalho já se torna mais confiável, uma vez que a magnitude da correlação foi bem próxima do valor máximo (r=0,99), como também a soma de quadrados dos desvios (SQd) atingiu valor baixo 1,25 e o valor do estresse (E) foi de 0,05. Na análise entre pares de grupos, foi verificado que a maior e menor similaridade estão em torno, respectivamente, de 0,86 e 0,00. No que diz respeito à distribuição de freqüência das similaridades obtidas entre os 5.644 pares formados na matriz genética, pode-se verificar que 32,69 % dos pares ficaram incluídos nas classes com similaridades variando de 0,01 a 0,10. Nota-se que a maior porcentagem (85,59%) dos pares ficou distribuídos nas três primeiras classes das extremidades e que a minoria deles (14,41%) apresentou similaridades variando de 0,21 a 1,00. O teste de Mantel mostrou correlação de 0,81 e o dendrograma gerou 67 grupos delimitados pela Sm que foi de 0,49. A maior similaridade foi de 0,86 e a menor de 0,06. Os dados relativos à análise de variância molecular mostraram que a porcentagem de variação genética entre procedências foi baixa e significativa (24,03%, p < 0,0001), evidenciando que grande parte da variação encontra-se dentro das populações (75,97 %). Os marcadores RAPD foram eficientes na caracterização da similaridade genética.

Genetic variability among Commelina weed species from the states of Paraná and São Paulo, Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Molecular characterization of accessions of crabgrass (Digitaria nuda) and response to ametryn

Digitaria species are sugar cane crop weeds in Brazil and are being controlled with herbicides, although there are some reports of control failure, notably to the triazine group. Molecular techniques are recommended to analyze the genetic variability in weeds. RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), PCR-RFLP (Polymerase Chain Reaction - Restriction Fragment Length Polymorphism) and, in combination with sequencing, allow the localization of resistance genes, as well as possible mutations related to the onset of resistant individuals in some species. Thus, the objective of this work was to characterize ten accessions of Digitaria spp. by RAPD and PCR-RFLP markers, to sequence a conserved region of the psbA gene and evaluate the accessions response to ametryn. As showed by molecular analysis there was high genetic similarity among the accessions, all of them presented similar genetics profiles and were susceptible to ametryn.

Diversity of Lactic Acid Bacteria Isolated from Brazilian Water Buffalo Mozzarella Cheese

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estirpes de Leveduras Assimiladoras de Fontes de Carbono para Produção de Etanoll

Nas etapas fermentativas destinadas a produção de etanol, observa-se o desenvolvimento de diversos contaminantes, dentre elas as leveduras selvagens, que muitas vezes comprometem a produtividade e qualidade do produto final. Desta forma, o trabalho objetivou caracterizar, classificar e determinar marcadores genéticos-moleculares para 5 estirpes de leveduras (C69, C128, C271, CAT e Saccharomyces cerevisiae). A avaliação envolveu a determinação da assimilação de fonte de carbono e técnica de RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Os resultados obtidos através dos testes de assimilação de fontes de carbono são importantes para diferenciação e caracterização de leveduras. Sendo, as leveduras C69,C128 e C271 com habilidade para desdobrar xilose como fonte de carbono. A técnica de RAPD obteve dois primers sozinhos não sendo suficientes para a geração de 100 bandas polimórficas para a população, levando-se em conta os resultados do tratamento 2 de 50ng: que pelo polimorfismo gerado pode-se discriminar três grupos principais e distintos: a amostra três sozinha, porém que ocupa uma similaridade com o grupo formado pelo controle e a estirpe 4, e por último o grupo formado pelas amostras 1 e 2, separados do anterior.

Development of SCAR molecular markers in Eucalyptus saligna and Eucalitus tereticornis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A Preliminary Linkage Map of the Hard Tick, Ixodes Scapularis

Blackwell Publishing Ltd. A linkage map of the Ixodes scapularis genome was constructed, based upon segregation amongst 127 loci. These included 84 random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers, 32 Sequence-Tagged RAPD (STAR) markers, 5 cDNAs, and 5 microsatellites in 232 F1 intercross progeny from a single, field-collected P1 female. A preliminary linkage map of 616 cM was generated across 14 linkage groups with one marker every 10.8 cM. Assuming a genome size of ~ 10 9 bp, the relationship of physical to genetic distance was found to be ~ 300 kb/cM in the I. scapularis genome.

A preliminary linkage map of the tick, Ixodes scapularis

A linkage map of the Ixodes scapularis genome was constructed based upon segregation amongst 127 loci. These included 84 random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers, 32 Sequence-Tagged RAPD (STAR) markers, 5 cDNAs, and 5 microsatellites in 232 F1 intercross progeny from a single, field-collected P1 female. A preliminary linkage map of 616 cM was generated across 14 linkage groups with one marker every 10.8 cM. Assuming a genome size of ∼109 bp, the relationship of physical to genetic distance is ∼300 kb/cM in the I. scapularis genome.

Virulence attributes and genetic variability of oral Candida albicans and Candida tropicalis isolates

The wide spectrum of candidiasis and its clinical importance encourage the research with the purpose of clarifying the mechanisms of pathogenicity and identification of virulence factors of Candida sp. Therefore, the aim of this study was to verify the adhesion capacity, protease activity and genotypic diversity of oral C. albicans and C. tropicalis isolates. The adhesion ability to the extracellular matrix glycoproteins laminin and fibronectin was evaluated using the ELISA technique. The research of proteases was carried out in agar plate containing bovine albumin and through a quantitative method in buffer solution containing haemoglobin. Intra and interspecies polymorphisms was verified through random amplified polymorphic DNA (RAPD) technique. All C. albicans and C. tropicalis isolates binded to immobilised laminin and fibronectin. Ca33 and Ct13 isolates had relative adhesion index significantly higher than the other isolates for both glycoproteins (P < 0.001). Protease activity was observed in all isolates of C. albicans using either the semi-quantitative or quantitative assay. The protease activity of C. tropicalis was better detected through the quantitative assay. The genotypic diversity by RAPD revealed a heterogeneous population in both species. Nevertheless, C. tropicalis presented higher genetic variability than C. albicans strains.

COMPARISON OF PRIMERS FOR RAPD-PCR FROM ENVIRONMENTAL ISOLATES OF CRYPTOCOCCUS NEOFORMANS, CRYPTOCOCCUS ALBIDUS AND CRYPTOCOCCUS LAURENTII COMPLEX

Various organisms have been characterized by molecular methods, including fungi of the genus Cryptococcus. The purposes of this study were: to determine the discriminatory potential of the RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) primers, the pattern of similarity of the Cryptococcus species, and discuss their useful application in epidemiological studies. We analyzed 10 isolates of each specie/group: C. albidus, C. laurentii complex, C. neoformans var. grubii, all from environmental source, and two ATCC strains, C. neoformans var. grubii ATCC 90112, and C. neoformans var. neoformans ATCC 28957 by RAPD-PCR using the primers CAV1, CAV2, ZAP19, ZAP20, OPB11 and SEQ6. The primers showed a good discriminatory power, revealing important differences between them and between species; the SEQ6 primer discriminated a larger number of isolates of three species. Isolates of C. laurentii showed greater genetic diversity than other species revealed by all six primers. Isolates of C. neoformans were more homogeneous. Only the primer CAV2 showed no amplification of DNA bands for C. albidus. It was concluded that the use of limited number of carefully selected primers allowed the discrimination of different isolates, and some primers (e. g., CAV2 for C. albidus) may not to be applied to some species.

Comparison of primers for RAPD-PCR from environmental isolates of Cryptococcus neoformans, Cryptococcus albidus and Cryptococcus laurentii complex

Various organisms have been characterized by molecular methods, including fungi of the genus Cryptococcus. The purposes of this study were: to determine the discriminatory potential of the RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) primers, the pattern of similarity of the Cryptococcus species, and discuss their useful application in epidemiological studies. We analyzed 10 isolates of each specie/group: C. albidus, C. laurentii complex, C. neoformans var. grubii, all from environmental source, and two ATCC strains, C. neoformans var. grubii ATCC 90112, and C. neoformans var. neoformans ATCC 28957 by RAPD-PCR using the primers CAV1, CAV2, ZAP19, ZAP20, OPB11 and SEQ6. The primers showed a good discriminatory power, revealing important differences between them and between species; the SEQ6 primer discriminated a larger number of isolates of three species. Isolates of C. laurentii showed greater genetic diversity than other species revealed by all six primers. Isolates of C. neoformans were more homogeneous. Only the primer CAV2 showed no amplification of DNA bands for C. albidus. It was concluded that the use of limited number of carefully selected primers allowed the discrimination of different isolates, and some primers (e.g., CAV2 for C. albidus) may not to be applied to some species.

Entwicklung und Anwendung molekularbiologischer Methoden zur Art- und Stamm-Identifizierung pro- und eukaryotischer Organismen

Das Wachstum von Milchsäurebakterien-Arten der Gattungen Lactobacillus, Pediococcus und Leuconostoc während der Weinfermentation kann durch die Bildung verschiedener Stoffwechselprodukte zu Weinfehlern führen. Um rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen zu können und einem Weinverderb vorzubeugen, bedarf es geeigneter Identifizierungsmethoden. Klassische mikrobiologische Methoden reichen oft nicht aus, um Mikroorganismen auf Art- und Stammniveau gezielt zu identifizieren. Wegen ihrer schnellen Durchführbarkeit und Zuverlässigkeit sind molekularbiologische Identifizierungsmethoden zur Kontrolle der mikrobiellen Flora während der Lebensmittelfermentierung in der heutigen Zeit unabdingbar. In der vorliegenden Forschungsarbeit wurden die 23S rRNA-Gensequenzen von neun Pediococcus-Typstämmen sequenziert, analysiert und phylogenetische Analysen durchgeführt. Zur Art-Identifizierung der Pediokokken wurden PCR-Primer generiert und ein Multiplex PCR System entwickelt, mit dem alle typischen Arten simultan in einer Reaktion nachgewiesen werden konnten. Die Ergebnisse der Multiplex PCR-Identifizierung von 62 Pediococcus-Stämmen aus Kulturensammlungen und 47 neu isolierten Stämmen aus Wein zeigten, dass einige Stämme unter falschen Artnamen hinterlegt waren, und dass P. parvulus im Weinanbaugebiet Rheinhessen weit verbreitet war. Die Fähigkeit der Pediococcus-Stämme zur Exopolysaccharid-Synthese wurde durch den Nachweis zweier Gene überprüft. Auf Basis der 23S rDNA-Sequenzen wurden rRNA-Sekundärstrukturen mit der neu entwickelten Software Structure Star generiert, die zum Auffinden von Zielbereichen für fluoreszenzmarkierte DNA-Sonden geeignet waren. Die Sequenzunterschiede zwischen den Pediococcus-Arten reichten aus, um zwei Gruppen durch Fluoreszenz in situ Hybridisierung differenzieren zu können. Die Verwendung unmarkierter Helfer-sonden verbesserte die Zugänglichkeit der Sonden an die rRNA, wodurch das Fluoreszenz-Signal verstärkt wurde. Um Milchsäurebakterien durch Denaturierende Gradienten Gel Elektrophorese differenzieren zu können, wurden Primer entwickelt, mit denen ein hochvariabler 23S rDNA-Bereich amplifiziert werden konnte. Die Nested Specifically Amplified Polymorphic DNA (nSAPD)-PCR wurde in der vorliegenden Arbeit zur Art- und Stamm-Differenzierung pro- und eukaryotischer Organismen angewandt. Es wurden vor allem weinrelevante Milchsäurebakterien der Gattungen Oenococcus, Lactobacillus, Pediococcus und Leuconostoc und Hefen der Gattungen Dekkera / Brettanomyces und Saccharomyces untersucht. Die Cluster-Analyse der Pediococcus-Typstämme führte zu einer unterschiedlichen Baum-Topologie im Vergleich zum phylogenetischen 23S rDNA-Stammbaum. Die Verwandtschaftsverhältnisse der untersuchten O. oeni-Stämme aus Starterkulturen konnten in Bezug auf eine frühere Cluster-Analyse reproduziert werden. Die Untersuchung von 40 B. bruxellensis-Stämmen aus rheinhessischen Weinproben zeigte eine Gruppierung der Stämme gemäß dem Ort der Probennahme. Beim Vergleich der Verwandtschaftsverhältnisse von Stämmen der Arten P. parvulus und B. bruxellensis, die aus denselben Weinproben isoliert wurden, konnte eine hohe Übereinstimmung der beiden Baum-Topologien beobachtet werden. Anhand der SAPD-PCR Untersuchung von Sekthefen aus Starterkulturen konnten alle Stämme der Art S. cerevisiae zugeordnet werden. Die nSAPD-PCR war darüber hinaus geeignet, um höhere Eukaryoten wie Weinreben zu differenzieren und es konnten die Verwandtschaftsverhältnisse von Mäusen und menschlichen Individuen durch Cluster-Analysen nachvollzogen werden. Mit Hilfe der Sequence Characterized Amplified Region (SCAR)-Technik wurden (n)SAPD-Marker in SCAR-Marker konvertiert. Die neu generierten SCAR-Primer konnten zur simultanen Art-Identifizierung von sieben weinschädlichen Milchsäurebakterien in einer Multiplex PCR erfolgreich eingesetzt werden. Die in dieser Arbeit entwickelten molekularbiologischen Identifizierungsmethoden können zum Beispiel in der mikrobiologischen Qualitätskontrolle Anwendung finden.