Sequenciamento de um fragmento de DNA mitocondrial de Camponotus textor (Forel, 1899) (Hymenoptera, Formicidae)

A grande diversidade das formigas implica na enorme variedade de hábitats de nidificação, preferências alimentares e comportamento social com divisão de trabalho, além da estruturação de seu ninho que por sua vez, podem revelar parte de sua história evolutiva. Camponotus textor é uma espécie tecelã, a qual constrói seu ninho a partir da seda produzida pelas suas próprias larvas, garantindo um dos mais notáveis exemplos de cooperação social. É uma formiga arborícola e de grande importância para a agricultura, já que pode nidificar no cafeeiro (Coffea arabica) e ser usada como agente de controle biológico impedindo o estabelecimento de outras pragas. Atualmente, existem poucos estudos abordando comportamento, fisiologia, genética, endossimbiontes e filogenia desse grupo. Segundo dados da literatura, o DNA mitocondrial tem sido utilizado em análises de filogenia devido ao ótimo número de cópias por célula, altas taxas mutacionais e pouca ou nenhuma recombinação. Sendo assim, o presente trabalho visa realizar o sequenciamento de um fragmento do DNA mitocondrial de populações distintas de Camponotus textor para ser utilizado como marcador molecular, tornandose uma ferramenta para diferenciação de populações e determinação das relações filogenéticas entre outras espécies de formigas relacionadas. Foi feita a extração do DNA em TNES (Tris, NaCl, EDTA, SDS), seguida da amplificação da região COI (citocromo oxidase I) do DNA mitocondrial utilizando-se os primers elaborados para este trabalho e o sequencimento foi realizado no 3130 Genetic Analyzer (Applied Biosystems). As seqüências obtidas foram editadas no BioEdit, e posteriormente comparadas com o banco de dados GenBank, utilizando-se a ferramenta BLAST, e assim a construção da análise filogenética através do programa MEGA. Foi possível a separação das cinco populações em duas linhagens distantes geograficamente

Comportamento e organização dos cromossomos holocêntricos de heterópteros da região Sul do Brasil baseados em sequências repetitivas DNA, meiose e análise ultraestrutural

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Investigação de alterações em genes de microRNAs expressos no cérebro como causa de deficiência intelectual ligada ao cromossomo X

A Deficiência Intelectual (DI) é uma condição definida como um funcionamento intelectual significativamente prejudicado, expresso juntamente com limitações em pelo menos duas áreas do comportamento adaptativo que se manifestam antes dos 18 anos de idade. A prevalência estimada da DI na população em geral é de 2-3% e um número expressivo de casos permanece sem um diagnóstico definitivo. Há um consenso geral de que a DI é mais comum em indivíduos do sexo masculino em relação aos do sexo feminino. Entre as explicações para este excesso está a concentração de genes específicos para a habilidade cognitiva no cromossomo X. MicroRNAs (miRNAs) são pequenas moléculas de RNA não codificador que modulam a expressão gênica pós-transcricional de RNAs mensageiros alvo. Recentemente, estudos têm demonstrado a importância essencial dos miRNAs para o desenvolvimento e funcionamento cerebrais e sabe-se que o cromossomo X tem uma alta densidade de genes de miRNAs. Neste contexto, os miRNAs são candidatos potenciais como fatores genéticos envolvidos na Deficiência Intelectual Ligada ao X (DILX). Neste estudo, foram analisadas as regiões genômicas de 17 genes de miRNAs expressos no cérebro localizados no cromossomo X, com o objetivo de investigar o possível envolvimento de variantes na sequência destes miRNAs na DILX. Para este fim, selecionamos amostras de DNA genômico (sangue periférico) de 135 indivíduos do sexo masculino portadores de DI sugestiva de DILX de um grupo de mais de 1.100 pacientes com DI encaminhados ao Serviço de Genética Humana da UERJ. O critério de inclusão para este estudo era de que os probandos apresentassem um ou mais parentes do sexo masculino afetados pela DI que fossem interligados por via materna. As amostras de DNA dos pacientes foram amplificadas utilizando a técnica de reação em cadeia da polimerase, seguida por purificação e sequenciamento direto pelo método de Sanger dos fragmentos amplificados. Para avaliar a conservação dos 17 miRNAs foi realizada uma análise filogenética in silico incluindo sequências dos miRNAs selecionados de humanos e de outras 8 espécies de primatas estreitamente relacionadas. Não foram encontradas alterações nas sequências nos genes de 17 miRNAs analisados, mesmo diante do padrão genético altamente heterogêneo da população brasileira. Adicionalmente, a análise filogenética destes miRNAs revelou uma alta conservação entre as espécies comparadas. Considerando o papel dos miRNAs como reguladores da expressão gênica, a ausência de alterações e a alta conservação entre primatas sugerem uma forte pressão seletiva sobre estas moléculas, reforçando a sua importância funcional para o organismo em geral. Apesar de não termos encontrado variantes de sequência nos miRNAs estudados, o envolvimento de miRNAs na DI não pode ser completamente descartado. Alterações fora da molécula de miRNA precursor, nos fatores de processamento, nos sítios alvo e variações no número de cópias de genes de miRNAs podem implicar em alteração na expressão dos miRNAs e, consequentemente, na funcionalidade do miRNA maduro. Sendo assim, uma análise sistemática da expressão de miRNAs em pacientes com DILX é urgentemente necessária, a fim de desvendar novos genes/mecanismos moleculares relacionados a esta condição.

Accessing Planktothrix species diversity and associated toxins using quantitative real-time PCR in natural waters

Tese de Doutoramento em Biologia apresentada à Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, 2015.

Expressão de uma quitinase de Metarhizium anisopliae em Nicotiana tabacum : obtenção de plantas transgênicas resistentes a doenças fúngicas

A resistência a doenças em plantas transgênicas tem sido obtida por meio da expressão de genes isolados de bactérias, fungos micoparasitas e plantas. Neste trabalho, relatamos a utilização de um gene do fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae como modo de gerar resistência a doenças fúngicas em plantas. O gene chit1 codifica a quitinase CHIT42 (EC 3.2.1.14), pertencente a uma classe de glicosil-hidrolases capazes de converter quitina em oligômeros de N-acetil-glicosamina (NAcGlc). Quando presentes em tecidos vegetais, supõese que as quitinases ataquem especificamente a parede celular de fungos invasores, provocando danos às hifas e causando a morte por lise das células fúngicas. Deste modo, dois diferentes grupos de plantas transgênicas de Nicotiana tabacum foram produzidos: no primeiro deles, denominado chitplus, os indivíduos possuem o gene chit1 sob o controle do promotor CaMV 35S. O segundo grupo, demoninado chitless, consiste de plantas transformadas com um T-DNA não contendo o gene do fungo. Trinta e quatro plantas transgênicas resistentes à canamicina (17 de cada grupo) foram regeneradas a partir de discos de folhas infectados por Agrobacterium tumefaciens. A produção da quitinase em extratos protéicos de folhas foi analisada por zimogramas em SDS-PAGE contendo glicol-quitina e corados por calcoflúor branco, na forma de um screening dos transgênicos primários. As plantas transgênicas foram testadas, ainda, por meio de ensaios colorimétricos empregando oligômeros sintéticos de NAcGlc como substratos específicos, além de immunoblot e Western blot com soro anti-quitinase. A quantidade de enzima recombinante nas plantas chitplus variou desde nenhuma atividade detectável a elevados níveis de expressão da enzima. A hibridização de Southern blot demonstrou que o número de cópias do gene chit1 integradas no genoma vegetal foi estimado entre uma e quatro. A primeira geração de plantas transgênicas geradas por autofecundação de parentais portadores de duas cópias do transgene foi testada com relação à estabilidade da herança do transgene e em 43 de um total de 67 descendentes, originados de quatro cruzamentos independentes, o padrão de segregação não diferiu das proporções Mendelianas esperadas. Ensaios de resistência, desafiando as plantas transgênicas com o basidiomiceto Rhizoctonia solani foram realizados e uma evidente diminuição da área foliar contendo lesões fúngicas foi observada entre as linhagens transgênicas, embora variações na atividade quitinolítica tenham influenciado o nível de resistência. Nossos resultados sugerem uma relação direta entre a atividade específica de quitinase e ao aumento nos níveis de resistência às lesões causadas pela infecção por R. solani.

Caracterização da mutagênese por inserção do retrotransposon Tos17 em genótipos de arroz

O aumento do potencial produtivo da cultura de arroz via melhoramento genético está principalmente relacionado ao rendimento, a qualidade de grãos e a obtenção de plantas resistentes a doenças e pragas. Neste caso, deve ser explorada a variabilidade genética natural ou induzida através de agentes mutagênicos físicos, químicos ou biológicos. A vantagem do uso de mutagênicos biológicos, como os transposons e os retrotransposons, é que ao serem inseridos podem interrompem um gene causando uma mutação. Esta retrotransposição deixa uma marca que possibilita a identificação molecular do local de inserção. No presente trabalho, foi utilizada a estratégia de mutagênese insercional através de eventos de transposição do retrotransposon Tos17, induzido por cultura in vitro. A análise de diferentes genótipos de arroz é muito importante para avaliar se a transposição ocorre de forma similar em genótipos distintos. Foram avaliados calos embriogênicos de cultivares que têm um histórico de variabilidade genética em homozigose, linhagens obtidas através de cruzamentos com espécies silvestres e ecótipos de arroz vermelho, submetidos a 6 meses de cultura in vitro. O método escolhido para avaliar o número de cópias de Tos17 em calos embriogênicos foi a quantificação relativa por PCR em tempo real. A identificação dos genes mutados pela inserção do retrotransposon foi feita através do isolamento e amplificação das seqüências que flanqueiam os insertos de Tos17. O resultado deste experimento indica um aumento no número de cópias de Tos17 em 8 dos 21 genótipos avaliados. O seqüenciamento dos fragmentos de DNA que flanqueiam os insertos do retrotransposon Tos17, indicaram alta similaridade com seqüências genômicas não codificantes de arroz.

Estudos ecogenômicos e bioprospectivos de Shewanella ssp

Bacteria trom Shewanella and Geobacter ganera are the most studied iron-reducing microorganisms particularly due to their electron transport systems and contribution to some industrial and environmental problems, including steel corrosion, bioenergy and bioremediation of petroleum-impacted sites. The present study was focused in two ways: the first is an in silico comparative ecogenomic study of Shewanella spp. with sequenced genomes, and the second is an experimental metagenomic work to detect iron-reducing Shewanella through PCR-DGGE of a metabolic gene. The in silico study resulted in positive correIation between copy number of 16S rDNA and genome size in Shewanella spp., with clusters of rrn near lhe origin of replication. This way, the genus is inferred as opportunist. There are no compact genomes and their sequences length varied, ranging from 4306142 nt in S. amazonensis SB2B to 5935403 nt in S. woodyi ATCC 51908, without correIation to temperature range characteristic of each specie. Intragenomic 16S rDNA sequences possess little divergence, but reasonable to resuIt in different phyIogenetic trees, depending on the sequence that is chosen to compare. For moIecuIar detection of iron-reducing Shewanella, it is proposed the mtrB gene as new biomarker. because it codes to a fundamental protein at Fe (III)-reduction. The specific primers were designed and evaluated in silico and resulted in a fragment of 360 pb. In the second study, these primers were tested in a genomic sample from S. oneidensis MR-1, amplifying the expected region. After this successfuI resuIt, the primer set was used as a tool to assess the iron-reducing communities of ShewaneIla genus under an environmental stress, i.e. crude oil contamination in mangrove sediment in Rio Grande do Norte State (Brazil). The primers presented high specificity and the reactions performed resulted in one single band of ampIification in the metagenomic samples. The fingerprinting obtained at DGGE reveaIed temporal variation of Shewanella spp. in analyzed samples. The resuIts presented show the detection of a biotechnological important group of microorganisms, the iron-reducing Shewanella spp. using a metabolic gane as target. It is concluded there are eight or more 16S rDNA sequences in Shewanella genus, with little divergence among them that affects the phylogeny; the pair of primers designed to ampIify mtrB sequences is a viable alternative to detect iron-reducing ShewanelIa in metagenomic approaches; such bacteria are present in the mangrove sediment anaIyzed, with temporal variations in the samples. This is the first experimental study that screened the iron-reducing Shewanella genus in a metagenomic experiment of mangrove sediments subjected to oil contamination through a key metabolic gene

Peptídeos inibidores de topoisomerases bacterianas: síntese e estudos de transporte através da membrana celular empregando moléculas peptídicas carreadoras

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A influência do acabamento da superfície interna do tanque no número de potência de novos impelidores

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Isolamento e caracterização de elementos transponíveis em espécies do gênero Brycon (Characidae, Bryconinae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise da ocorrência de transposição em regiões reguladoras dos genes da família Cyp em espécies de Drosophila

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

Diversidade genética de espécies de Xanthomonas patogênicas a citros baseada em genes avr e leucine protein

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Elementos de transposição como fonte de novidades genéticas em nível transcricional: uma abordagem computacional e molecular

Pós-graduação em Genética - IBILCE

Screening de polimorfismos e análise comparativa de alterações no número de copias do gene tp53 em gliomas

As neoplasias astrocitárias correspondem a cerca de (60%) dos tumores do sistema nervoso central, sendo que atingem principalmente adultos numa fase altamente produtiva da vida e com evoluções pouco satisfatórias apesar dos tratamentos disponíveis. Um melhor entendimento de sua biologia molecular se faz necessário na tentativa de compreender sua evolução e melhor planejar e tratamento, assim como na busca de novas terapias. Este trabalho teve como objetivo analisar modificações no gene TP53 com relação ao número de cópias e polimorfismos nos éxons de 4 a 11, considerados hotspots para mutações. Um total de 14 amostras de diferentes graus de malignidade foram analisadas por experimentos de FISH interfásico com sondas loco-específicas do gene TP53 e centroméricas para o cromossomo 17, e também pela técnica de SSCP para o screening de polimorfismos dos éxons 4-10. Foram comparados os resultados obtidos entre tumores de graus I e II (benignos) com aqueles de graus III e IV (malignos). Os resultados referentes às sondas loco-específicas (gene TP53 e centrômero do cromossomo 17) mostraram que a ocorrência de deleções ou amplificações, apesar de importantes estatisticamente em relação aos núcleos com número de marcações normais, não apresentou correlação com idade, sexo ou grau de malignação. Entretanto, as alterações foram encontradas com maior freqüência nos paciente portadores de astrocitomas de grau intermediário (III). A técnica de SSCP revelou polimorfismos nos éxons 5, 7 e 10, e apesar de não estarem associados à malignidade tumoral, os casos polimórficos corresponderam aos pacientes com menor sobrevida após tratamentos, sugerindo, uma associação entre mutações nesses éxons e uma maior agressividade tumoral.

Avaliação genética da hipomineralização molar-incisivo

Pós-graduação em Ciências Odontológicas - FOAR