Zaprionus indianus: uma visão da espécie invasora sob o aspecto genético e evolutivo

Pós-graduação em Genética - IBILCE

Novel 12S mtDNA findings in sloths (Pilosa, Folivora) and anteaters (Pilosa, Vermilingua) suggest a true case of long branch attraction

We sequenced 12S RNA mtDNA for the majority of the extant species of sloths and anteaters and compared our results with previous data obtained by our group using 16S RNA mtDNA in the same specimens and to GenBank sequences of the extinct giant sloth Mylodon. Our results suggest that pigmy-anteaters may be a case of the long-branch attraction phenomenon and also show the large genetic difference between the Amazonian and Atlantic forest three-toed sloths, contrasting with the small differences observed between the two non-Atlantic forest forms of sloths. These results have important implications for the taxonomy of sloths and anteaters and strongly suggest the placement of pigmy anteaters in their own family (Cyclopidae) and raising the taxonomic status of Bradypus torquatus to a genus.

Divergent evolution and purifying selection of the H (FUT1) gene in New World monkeys (Primates, Platyrrhini)

In the present study, the coding region of the H gene was sequenced and analyzed in fourteen genera of New World primates (Alouatta, Aotus, Ateles, Brachyteles, Cacajao, Callicebus, Callithrix, Cebus, Chiropotes, Lagothrix, Leontopithecus, Pithecia, Saguinus, and Saimiri), in order to investigate the evolution of the gene. The analyses revealed that this coding region contains 1,101 nucleotides, with the exception of Brachyteles, the callitrichines (Callithrix, Leontopithecus, and Saguinus) and one species of Callicebus (moloch), in which one codon was deleted. In the primates studied, the high GC content (63%), the nonrandom distribution of codons and the low evolution rate of the gene (0.513 substitutions/site/MA in the order Primates) suggest the action of a purifying type of selective pressure, confirmed by the Z-test. Our analyses did not identify mutations equivalent to those responsible for the H-deficient phenotypes found in humans, nor any other alteration that might explain the lack of expression of the gene in the erythrocytes of Neotropical monkeys. The phylogenetic trees obtained for the H gene and the distance matrix data suggest the occurrence of divergent evolution in the primates.

Variabilidade e diversidade genética de populações de Ocotea notata (Nees & Mart.) Mez (Lauraceae)

O presente trabalho analisou os parâmetros genéticos populacionais de variabilidade e diversidade genética de diferentes populações de Ocotea notata (Nees & Mart.) Mez, através de marcadores de DNA do tipo ISSR (Inter Single Sequence Repeats). Para tanto, foram amostrados 243 indivíduos de 12 populações selecionadas na Bahia e Espírito Santo, que ocorrem em campos rupestres e vegetações de restinga, a saber, morfotipos de Ocotea glaucina (Meisn.) Mez: Morro do Chapéu: populações do Tabuleiro dos Guaribas, Ferro Doido, Cria Bode e Lajes; Umburanas; Jacobina; Lençóis: população da Serra das Paridas, e os morfotipos de O. notata, Esplanada: população de Baixios; Salvador: população das Dunas do Abaeté, Alcobaça, Mucuri, e Vila Velha, ES: população de Jacarenema. O DNA total já se encontrava extraído e quantificado em gel de agarose. Foram testados 20 primers de ISSR (University of British Columbia), dos quais quatro apresentaram resultados adequados para as análises, a saber: Manny, Mao, John e UBC 844. A otimização dos protocolos de reações de PCR foi feita no Laboratório de Evolução Molecular, da UNESP de Rio Claro, com a execução das reações de PCR para cada um dos primers, para cada população, e subsequentemente foram feitas as análises dos resultados sob o arcabouço teóricometodológico da genética de populações. A Análise de Variância Molecular (AMOVA) indicou que 23% da variabilidade ocorre entre populações dentro de regiões e 76% entre indivíduos dentro de populações, com variação significativa de 1% ocorrendo entre regiões (populações de Restinga vs. Campos Rupestres)

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)

Variabilidade do padrão de esterases e atividade da glutationa S-transferase em linhagens geográficas de Drosophila melanogaster e D. simulans resistentes e suscetíveis ao inseticida DDT

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Solvable model for template coexistence in protocells

Compartmentalization of self-replicating molecules (templates) in protocells is a necessary step towards the evolution of modern cells. However, coexistence between distinct template types inside a protocell can be achieved only if there is a selective pressure favoring protocells with a mixed template composition. Here we study analytically a group selection model for the coexistence between two template types using the diffusion approximation of population genetics. The model combines competition at the template and protocell levels as well as genetic drift inside protocells. At the steady state, we find a continuous phase transition separating the coexistence and segregation regimes, with the order parameter vanishing linearly with the distance to the critical point. In addition, we derive explicit analytical expressions for the critical steadystate probability density of protocell compositions.

O sistema de informação do tribunal colectivo dos géneros alimentícios: Estudo orgânico-funcional, produção e tramitação documental

Este trabalho é um estudo sobre o sistema de informação Tribunal Colectivo dos Géneros Alimentícios, como nasceu e como se desenvolveu, através do estudo orgânico-funcional, análise da produção e tramitação documental, desde a sua criação (1930) até à sua extinção (1976), através da aplicação do método de investigação quadripolar. Este método vai desenrolar-se mediante três actividades, cujo exercício se integra numa abordagem sistémica: a) Estudo da natureza da instituição a partir da análise dos seus fins, dos seus órgãos, das suas funções e da sua prática administrativa, tendo em conta tanto a evolução destes elementos ao longo do tempo como as relações que se estabelecem entre eles, através da análise de leis orgânicas e outros diplomas legais. b) Identificação e delimitação das séries documentais a partir da análise dos modos de produção documental, as características externas e internas destes tipos de documentos e as operações de conservação, descrição e organização arquivística. c) Apresentação do quadro de classificação: estrutura hierárquica e lógica que reflicta as funções deste sistema de informação. Pretende-se dar resposta às seguintes questões: 1- como classificar arquivisticamente a documentação acumulada no Arquivo Tribunal Colectivo dos Géneros Alimentícios? 2- Classificar arquivisticamente os processos de infracções/crimes do Tribunal de Recurso da Intendência-Geral da Segurança Pública e os processos de infracções/crimes até 1936 no sistema Tribunal Colectivo dos Géneros Alimentícios. 3- A produção e o circuito documental do Tribunal Colectivo dos Géneros Alimentícios são semelhantes à produção documental dos tribunais de jurisdição ordinária? 4- Quais a(s) especificidade(s) a nível processual e de tipologias documentais. ABSTRACT: This thesis is a study on the information system of the Tribunal Colectivo dos Géneros Alimentícios: how it started and how it was developed, and we do so proceding with the study of the organizational system, of the channeling of the proceedings and documents, since its creation (1930) until its ending (1976), using the quadripolar research method. This method will develop into three different steps, following a systemic approach and using the Quadripolar Method: a) A study of the nature of the institution supported by the analysis of its purposes, its organs, its functions and its administrative practices, bearing in mind the evolution of these elements throughout time and the connections that are established between them, with the support of some organic laws and other legal diplomas. b) Identification and caracterization of the document series; the method that it will be used will include an analysis of the process of document production, and also of both the internal and external characteristics of that type of documents and the archival conservation, description and organization. c) Demonstration of the classification board: hierarchic structure and the logic that is behind the institution of this documental base. This work intends to answer the following questions: 1. How to classify archival documentation accumulated in the Tribunal Colectivo dos Géneros Alimentícios? 2. How to classify the offense/crimes processes at the Tribunal de Recurso at Intendência-Geral da Segurança Pública and the offense/crimes processes until 1936 at Tribunal Colectivo dos Géneros Alimentícios? 3. Are the circuit and the document production of the Tribunal Colectivo dos Géneros Alimentícios similar to the production of documents in regular jurisdiction courts? 4. What are the specific level procedural and documentary types?

Efeito residual da aplicação de biosólido na cultura do milho.

EFEITO RESIDUAL DA APLICAÇÃO DE BIOSÓLIDO NA CULTURA DO MILHO. MA039 Fernanda Ardilha dos Santos1; Fernanda Gonçalves Serrenho1; Germana Breves Rona1; Sarai de Alcantara1; Daniel Vidal Perez2; Wagner Bettiol3 ; Waldemore Moriconi3, fernanda.ardilha@oi.com.br (1) Instituto de Química, UFRJ, (2) Embrapa Solos, RJ, (3) Embrapa Meio Ambiente (INTRODUÇÃO) A operação de uma Estação de Tratamento de Esgoto visa diminuir a carga poluente que seria lançada nos corpos receptores. Porém um novo problema é gerado: a disposição do lodo de esgoto, ou biossólido. Uma opção seria a disposição em aterro sanitário, que agrava ainda mais o problema de manejo do lixo urbano. Uma alternativa razoável seria a sua utilização como condicionador de solo e/ou fertilizantes, já que o biossólido promove a reciclagem de matéria orgânica e nutrientes. Entretanto, metais pesados são facilmente encontrados na composição de um biossólido. A utilização desse material para fins agrícolas pode causar alterações nos teores desses metais e na sua dispersão, tanto na fase sólida quanto na líquida do solo, com conseqüências ainda pouco conhecidas para nossas condições. O objetivo deste trabalho é estudar o impacto causado pelo uso agrícola do biossólido, de origem doméstica/industrial, nos teores e na evolução dos elementos Mn, Zn, Cu, Ni, Cd e Cr. (METODOLOGIA) A área experimental situou-se em Jaguariúna (SP), em Latossolo Vermelho Distroférrico (textura argilosa). O delineamento experimental escolhido foi o de fatorial (2 x 6) em blocos ao acaso, com 3 repetições, em que um tratamento correspondeu a uma dose aplicada, antes do plantio de milho, do lodo de esgoto. Os tratamentos estudados constaram de uma Testemunha Absoluta, Testemunha convencional (NPK), 1, 2, 4 e 8 vezes a dose de lodo de esgoto, calculada com base na adubação de N, requerida pela cultura do milho. O outro tratamento se refere ao tipo de lodo de esgoto utilizado, que foi fornecido pela SABESP, a saber: Barueri (Industrial) e de Franca (Doméstico), em SP. A amostragem ocorreu em novembro de 2004,2005,2006 e 2007 sendo a profundidade de coleta de 0-20cm. A técnica de extração seqüencial utilizada foi a descrita por Wasserman et al. (2005). As determinações analíticas dos metais estudados foram realizadas por ICP-OES(PE OPTIMA 3000). (RESULTADOS) Para o Zn, com o aumento da dose aplicada, observa-se um aumento significativo na concentração das fases 1e 2 e em menor grau na fase 5. Para o Cu observa-se um aumento na concentração de todas as frações em função do aumento da dose aplicada de lodo sendo a fase 5 desprezível. Nota-se que, apesar da tendência do Cu formar complexos com a matéria orgânica, é a fase 2 a mais representativa, sendo que a fase 1 apresenta alguma importância nas doses mais elevadas. O Cr sofreu um aumento na concentração total com o aumento da dose de lodo aplicada, apresentando um incremento nas concentrações de todas as fases exceto a fase 5. Todas as concentrações totais dos elementos estudados aumentaram em função do aumento das doses de lodo aplicadas. Vale ressaltar que o ano de 2003 foi o último onde houve aplicação do biossólido. Portanto, a amostragem feita em 2006 já se refere a um estudo de atenuação natural. Ademais, os resultados são relativos a aplicação do lodo de Barueri já que este apresenta concentrações metálicas mais elevadas e o comportamento dos elementos são semelhantes para distintoas fontes de lodo. (CONCLUSÃO) As concentrações nas fases aumentaram em função do aumento da concentração de lodo utilizada. As fases 1 e 2 apresentam importância neste sentido sendo este um motivo de grande preocupação, por serem frações biodisponíveis, podendo agravar seriamente, os riscos de contaminação pelos metais em questão. No entanto, as concentrações encontradas são bem menores que aquelas recomendadas pela CONAMA no375/2006 . Isto indica que a utilização do lodo oriundo das ETES na agricultura é uma solução bastante viável para sua disposição final, sendo uma prática já adotada em vários países (Ludivice et al, 2000). Agradecimentos: CNPq, FAPERJ, FUJB, EMBRAPA

Filogenia molecular, evolução de características morfológicas, variabilidade populacional, biogeografia e metabolômica comparativa: rumo a uma biologia integrativa para o gênero Mycale Gray, 1867 (Porifera)

O objetivo desta tese foi abordar a diversidade de Mycale Gray, 1867 sob um ponto de vista multidisciplinar. No Capítulo 1 foram realizadas reconstruções filogenéticas supra- e subgenéricas com base em dados moleculares, utilizando os marcadores 16S, 28S e cox1, a fim de estabelecer uma hipótese evolutiva para o grupo. No capítulo 2 são realizadas reconstruções ancestrais das características morfológicas do gênero dada a hipótese filogenética estabelecida no capítulo anterior, além de determinar limites na variação morfológica das anisoquelas tipo I por meio de análises morfométricas e estimar o padrão evolutivo das dimensões dos principais tipos espiculares de Mycale. No Capítulo 3 foi estimada a variabilidade genética do complexo Mycale (Carmia) microsigmatosa Arndt, 1927 por meio de análise de haplótipos do gene 16S do RNA ribossomal mitocondrial, além de correlacionar a sua variabilidade morfológica, estimada por meio de dimensões espiculares, com fatores genéticos e geográficos. No Capítulo 4 foram estabelecidas hipóteses biogeográficas para Mycale por meio de análise de três itens tendo como base as reconstruções filogenéticas moleculares e também foram determinados padrões de distribuição geográfica do gênero a partir da ocorrência de espécies em áreas de endemismo. Por fim, no Capítulo 5, os perfis metabólicos de três espécies do gênero Mycale foram obtidos por espectroscopia de ressonância magnética nuclear dos núcleos de hidrogênio (RMN 1H) e comparados estatisticamente, além de suas similaridades terem sido contrastadas com suas relações filogenéticas e suas diferenças entre grupos de indivíduos metabolicamente relacionados determinadas.

Caracterização e diversidade molecular do transposon Tn1546, carreador do gene vanA, responsável pela expressão de resistência à vancomicina, em amostras clínicas de diferentes espécies de Enterococcus

Enterococcus resistentes à vancomicina (VRE) são reconhecidos como importantes patógenos causadores de infecções nosocomiais, configurando um grave problema de saúde pública, principalmente pela escassez de opção terapêutica eficaz. O fenótipo de resistência VanA é o mais frequente, sendo definido pela resistência a altos níveis de vancomicina e teicoplanina. VanA é caracterizado por um conjunto gênico (vanRSHAXYZ) localizado no elemento genético móvel denominado transposon Tn1546. A diversidade de Tn1546 resulta de alterações estruturais promovidas por deleções ou integração de sequências de inserção (IS) que, exercem papel chave na evolução do elemento VanA, modificando os aspectos relacionados à sua transferência e expressão do fenótipo. O objetivo deste estudo foi caracterizar e avaliar o polimorfismo de elementos Tn1546 presentes em amostras de diferentes espécies de Enterococcus isoladas em instituições hospitalares do Estado do Rio de Janeiro no período de 2000 a 2012. Foram incluídas neste estudo 70 amostras VRE que foram caracterizadas quanto ao gênero, espécies e genótipo de resistência aos glicopeptídeos por métodos convencionais e PCR multiplex. A susceptibilidade a 17 antimicrobianos foi avaliada pelo método de difusão em ágar, e concentração inibitória mínima (CIM) para vancomicina e teicoplanina foi determinada por microdiluição em caldo. O tranposon foi obtido após lise das células bacterianas e amplificação por PCR longo, utilizando-se oligonucleotídeos específicos para a região repetida e invertida que flanqueia este elemento genético. A diversidade dos elementos Tn1546 foi avaliada por um conjunto de métodos moleculares que incluiu a análise do polimorfismo do tamanho de fragmentos de restrição (restriction fragment lenght polymorphism, RFLP), utilizando-se a endonuclease ClaI, amplificação de segmentos internos por PCR de sobreposição de oligonucleotídeos (overlapping PCR) e detecção de sequências de inserção (ISs). A caracterização em espécies considerada para as demais análises foi obtida pela metodologia de PCR de acordo com a seguinte distribuição: E. avium (N=6), E. faecalis (N=12), E. faecium (N=46), E. gallinarum (N=4) e E. raffinosus (N=2). Todas as amostras apresentaram o genótipo vanA. Nos testes de susceptibilidade aos antimicrobianos foi observado que todas as amostras foram multirresistentes, sendo resistente de 6 a 13 dentre os 17 antimicrobianos testados. A presença de elementos semelhantes ao arquétipo de Tn1546 foi observada em 61,5% das amostras; entretanto, 27 amostras apresentaram perfis variantes de Tn1546. Foram identificados nove perfis de RFLP, dentre 66 avaliadas, sendo o perfil I, prevalente e semelhante ao arquétipo de Tn1546. Não foi possível analisar quatro amostras por RFLP. Os produtos de amplificação de Tn1546 alterados, obtidos pela overlapping PCR e pelo rastreamento de IS, levaram à classificação de 15 tipos polimórficos, nomeados de A a O. A maioria dos Tn1546 polimórficos teve suas regiões de ORF1 e/ou ORF2 deletadas; e IS1542 juntamente com IS1216V foram as inserções mais frequentes, que em muitas situações compartilhavam a mesma região de inserção. IS19 foi detectada apenas na região vanS-vanH. Os dados apresentados neste estudo indicam que o polimorfismo de Tn1546 pode ser explorado no rastreamento de rotas de transmissão, acompanhamento da dispersão de elementos VanA e investigação da evolução de amostras VRE.

Molecular diversity and transferability of integrons from wastewaters

Na evolução bacteriana, a capacidade de explorar novos ambientes e de responder a diferentes pressões selectivas deve-se principalmente à aquisição de novos genes por transferência horizontal. Integrões são elementos genéticos bacterianos que constituem sistemas naturais de captura e expressão de cassetes de genes, sendo um dos principais mecanismos bacterianos envolvidos na aquisição de resistências a antibióticos. Estudos recentes suportam a hipótese de que os ambientes naturais constituem importantes reservatórios de integrões e cassetes de genes. Uma vez que as águas residuais são descarregadas em receptores naturais, torna-se fundamental conhecer a presença e dispersão de integrões nestes ambientes, assim como a sua associação a outros elementos genéticos móveis e a genes de resistências a antibióticos. Neste trabalho, pretendeu-se avaliar a prevalência e diversidade de integrões em águas residuais de origem animal e doméstica, bem como a sua associação a plasmídeos conjugativos, usando metodologias dependentes e independentes do cultivo de microrganismos em laboratório. Os resultados obtidos sustentam assim a hipótese de que ambientes particularmente ricos em matéria orgânica, como é o caso das águas residuais, constituem ambientes propícios à presença de integrões e à ocorrência de transferência horizontal de genes de resistência a antibióticos, embora a sua prevalência e diversidade seja influenciada pelo tipo de efluente em questão. A presença de integrões em estações de tratamento de águas residuais, e em especial nos efluentes tratados, constitui assim um factor preocupante, uma vez que tal contribui para a sua disseminação e dispersão por outros ecossistemas aquáticos, nomeadamente rios e mares. Os métodos utilizados permitiram também detectar uma elevada diversidade de cassetes de genes associadas a integrões, sendo possível que algumas dessas sequências codifiquem para proteínas que desempenhem um importante papel na adaptação bacteriana às intensas pressões selectivas características deste tipo de ambientes. Assim, é possível concluir que as comunidades bacterianas presentes em águas residuais reúnem diferentes tipos de elementos geneticamente móveis que desempenham um importante papel não só na adaptação bacteriana, mas também na disseminação de determinantes genéticos de resistência para ambientes naturais. Adicionalmente, a presença de potenciais proteínas com possíveis aplicações biotecnológicas reforça a importância das águas residuais como fontes de diversidade funcional. Este trabalho incluiu também a criação e implementação da base de dados INTEGRALL, desenvolvida com o intuito de congregar informação acerca de integrões e de uniformizar a nomenclatura de cassetes de genes.

Variabilidade molecular na região 3'UTR do gene do receptor da lipoproteína de baixa densidade - diversidade intra e intercontinental

As origens das populações e o processo de povoamento das Américas são questões bastante controversas e, por isso, têm sido amplamente estudadas. O gene LDLR (low density lipoprotein receptor), que está localizado no braço curto do cromossomo 19 (p13.1-p13.3) e possui 18 éxons, bem como uma porção 3’UTR onde ocorrem dois elementos Alu completos (chamados de U e D) e um parcial, foi escolhido para esclarecer esses e outros problemas de evolução e variação genética humana. O objetivo geral deste trabalho foi verificar o que esta região hipervariável, especificamente na sua porção U, nos indicaria sobre a história evolutiva das populações ameríndias. Para este trabalho foram analisadas amostras de DNA de indivíduos nativos da Mongólia (n=24), da Sibéria (n=26), das Américas do Norte (n=11), Central (n=26) e do Sul (n=16), totalizando 14 populações e 103 indivíduos. Essas amostras foram amplificadas pela técnica de PCR (polymerase chain reaction), utilizando-se primers específicos para o segmento hipervariável U e, posteriormente, foram elas seqüenciadas automaticamente. Quatorze sítios polimórficos foram encontrados, classificáveis em sete haplótipos, sendo que o sítio 3809 apresentou uma transversão de C para G não descrita na literatura. A estimativa geral de diversidade nucleotídica (π) foi de 0.62%, considerada alta para um marcador autossômico. Verificou-se uma certa uniformidade haplotípica entre a Ásia e a América, mas com a diferenciação maior ocorrendo entre a Mongólia e a América+Sibéria. Não foi detectada diferenciação significativa entre nativos sul e centro-americanos. De um modo geral, o estudo desse marcador confirmou uma provável origem asiática para as populações ameríndias e apoiou a hipótese de uma única onda de migração no processo de povoamento pré-histórico das Américas.

Estudo da estrutura molecular dos cromossomos supranuméricos em Moenkhausia sanctaefilomenae (Teleostei, Characiformes, Characidae)

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