Estudios genético-poblacionales en especies de interés sanitario

Se reúnen en esta presentación tres proyectos relacionados que vienen desarrollándose desde hace varios años con subsidios independientes de ese Consejo. Los tres refieren a estudios genético poblacionales de especies de interés sanitario. Los temas son los siguientes: Tema I. Estudios de poblaciones de roedores Cricétidos. Tema II. Estudios de variabilidad genética en Aedes albifasciatus (Diptera, Culicidae). Tema III. Estudios de polimorfismo enzimático en aislamientos de Trypanosoma cruzi. En todos los casos se obtendrán muestras de poblaciones en distintas regiones del país y en ellas se realizará: a) análisis de polimorfismo enzimático detectable mediante técnicas de electroforesis en geles. b) Determinación de frecuencias alélicas, proporción de loci polimórficos y heterocigosis media por locus. c) Cálculo de Nm, estimador del grado de intercambio génico entre poblaciones de una especie. d) Cálculo de distancia genética y similitud entre poblaciones. e) Amplificación de DNA mitocondrial (tema II) y DNA quinetoplástico de minicírculos (tema III) y posterior caracterización por RFLP y sondas de DNAc.

Estrategias reproductivas de lagartos del género tupinambis en distintos contextos ecológicos de la Provincia de Córdoba. Reproductive strategies of lizards of genus tupinambis in different ecological contexts of the Cordoba province.

Los caracteres de historia de vida son sensibles a la variación histórica o actual de los factores ambientales. Estudiar dicha variabilidad mediante la realización de estudios comparativos permite obtener evidencias sobre las causas de la evolución de ciertos caracteres. Los lagartos son excelentes modelos para el estudio de selección sexual y evolución del comportamiento social y reproductivo debido a que su relativa baja dispersión podría tener consecuencias evolutivas profundas en el desarrollo de distintas estrategias, ya que las poblaciones, al encontrarse más aisladas, podrían verse influenciadas por las fuerzas selectivas locales, mostrando una alta heterogeneidad espacial y temporal. Por eso nos propusimos realizar este trabajo para evaluar si existen diferentes estrategias reproductivas en los lagartos del género Tupinambis en distintos contextos ecológicos de la provincia de Córdoba. Para ello analizaremos distintas características de la historia de vida en poblaciones de estas especies tales como estructura de tamaño, sexo operativo, frecuencia reproductiva, tamaño de camada, condición corporal reproductiva, tamaño de madurez sexual, características espermáticas, elección de sitios de nidificación, etc. Además analizaremos la estructura genética de las poblaciones para inferir procesos demográficos históricos y patrones actuales de flujo génico y conectividad. The life history traits are sensitive to historical or current variation of environmental factors. Studying this variability by performing comparative studies allows obtaining evidence on the causes of the evolution of certain characters. Lizards are excellent models for studying sexual selection and evolution of social and reproductive behavior because their relatively low dispersal capabilities could have profound evolutionary consequences in the development of different strategies, since isolated populations may be stronger influenced by local selective forces, showing a high spatial and temporal heterogeneity. We decided to perform this study to assess whether there are different reproductive strategies in lizards of the genus Tupinambis in different ecological contexts of the Cordoba province. We will analyze different life history traits in populations of these species such as size structure, operational sex ratio, reproductive frequency, litter size, body condition, size at sexual maturity, sperm characteristics, choice of nesting sites, etc.. We also analyzed the genetic structure of populations to infer historical demographic processes and current patterns of gene flow and connectivity.

mRNA metabolism: nonsense mediated mRNA decay as a tool for gene therapy and the role of human DIS3L2 in transcript degradation

Tese de mestrado em Biologia Humana e Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2015

Aspectos citológicos da diferenciação de tecidos de cafeeiro cultivado "in vitro"

O cultivo de explantes de folha de cafeeiro enriquecidos com hormônios mostrou que a partir de tecidos diferenciados ocorre uma desdiferenciação. Essa desdiferenciação alcança diferentes níveis devido, provavelmente, a fatores ambientais, e não genéticos. Observou-se nos calos obtidos uma variação nos padrões de diferenciação celular. Pro-embrióides e vascularização (Fig. 1), células gigantes (Fig. 4) e outros padrões de diferenciação (Figs. 2 e 3) foram observados. As células em cultura diferenciaram-se sem perder as potencialidades genéticas iniciais do embrião, do qual derivaram; mudanças ambientais e nos mecanismos de regulação gênica são responsáveis pela variação fenotípica observada. Explantes de caules de café produziram calos que diferenciaram-se em raiz e em parte aérea (Fig. 6) chegando-se a obter uma diferenciação até 3 pares de folhas. Discutem-se neste trabalho, vários aspectos relacionados com morfogênese e interações gênico-ambientais.

Papel da Coagulação na Resposta do Mosquito Anopheles Gambiae ao Parasita da malária Plasmodium Berghei

Malária é uma doença parasitária infecciosa aguda ou crónica, causada pelo protozoário do género Plasmodium que é transmitido ao homem através de picada de mosquitos fêmeas do género Anopheles. Causa a morte a milhões de pessoas por ano, na sua maioria crianças até aos 5 anos de idade. A inexistência de estratégias eficazes, contra a transmissão da malária, deve-se sobretudo à falta de conhecimento de moléculas cruciais ao desenvolvimento do parasita no vector. Mecanismos de reconhecimento do parasita e a resposta imune do mosquito à infecção são claramente alvos de novas estratégias de controlo da malária. O ciclo natural de transmissão de Plasmodium requer a conclusão com sucesso, do ciclo esporogónico no intestino médio e nas glândulas salivares do mosquito Anopheles, um processo que demora cerca de duas semanas. Este processo de desenvolvimento pode ser bloqueado pelo sistema imune inato do mosquito, resultando assim na eliminação do parasita do vector. A resposta imunológica envolve vários mecanismos como a fagocitose, encapsulação, nodulação, síntese de péptidos antimicrobianos e coagulação, que são acompanhadas pela activação proteolítica da pró-fenoloxidase presente na hemolinfa.O sistema imune é um factor determinante da capacidade vectorial do mosquito, pelo que vários estudos têm sido feitos para melhor compreender as respostas do mosquito Anopheles, principal vector da malária, ao parasita Plasmodium. Uma das principais respostas desencadeadas pelo sistema imune do mosquito é a coagulação. Estudos recentes demonstram que a coagulação da hemolinfa de Anopheles requer actividade da fenoloxidase e difere de Drosophila s.p na formação, estrutura e composição. O objectivo deste trabalho é estudar o papel da coagulação na resposta do mosquito Anopheles gambiae ao parasita da malária Plasmodium berghei, através do estudo da transglutaminase. Para tal foi feita a caracterização dos genes que codificam para a transglutaminases em A. gambiae, através da sequenciação destes genes e dos seus transcritos, verificando-se alguns polimorfismos quando comparada com a sequência do genoma disponível na base de dados. Para caracterizar do papel desta enzima durante a infecção com P. berghei, foi feita a inibição da actividade enzimática dos genes AGAP009097 e AGAP009098 que codificam para a transglutaminases. Foi feita a descrição da dinâmica de transcrição durante a infecção e o silenciamento destes mesmos genes usando dsRNA. Observou-se um aumento da taxa de infecção e do número médio de oocistos por intestino médio nos mosquitos em que as transglutaminases foram inibidas quimicamente bem como naqueles que possuíam os genes silenciados, quando comparados com os grupos controlo. Com este trabalho espera-se ter contribuído para uma melhor compreensão do funcionamento da capacidade imunológica dos mosquitos na resposta ao parasita da malária e a possibilidade de manipular o sistema imune dos mesmos de modo a eliminar o parasita e contribuir para a diminuição/irradicação da malária, uma das principais doença e causa de morte a nível mundial.

Herança da estatura de planta e do comprimento da panícula principal no cruzamento entre Avena Sativa L. e Avena Sterilis L.

A espécie selvagem Avena sterilis L. tem sido amplamente utilizada para cruzamento com aveia cultivada, pela alta afinidade existente entre ambas, o que possibilita um aumento na variabilidade genética e transferência de genes de importância agronômica. Entretanto, caracteres indesejáveis, como a alta estatura e um maior comprimento de panícula, podem ser transferidos à progênie. Nesse sentido, com o objetivo de avaliar a variabilidade genética, bem como a herança em cruzamentos entre Avena sativa L. e Avena sterilis L., foram mensurados os caracteres estatura de planta e comprimento da panícula principal. As variâncias fenotípicas e genéticas foram altas e as variâncias de ambiente foram baixas, proporcionando uma alta herdabilidade no sentido amplo. O efeito gênico de aditividade foi o mais importante para explicar a variação genética em ambos os caracteres.

Análise genética em um dialelo de alface

Este trabalho teve por objetivo estimar parâmetros genéticos em um dialelo de alface, segundo o método de Jinks & Hayman. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, na Universidade Federal de Viçosa, no período de 20/10 a 12/12/96. O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados, com três repetições. Utilizaram-se vasos com 4,5 dm3 de substrato e uma planta por vaso (parcela). Foram avaliadas seis cultivares de alface (Vitória de Verão, Nativa, Regina de Verão, Maravilha de Verão, Grand Rapids e Mimosa) e seus respectivos híbridos F1. Avaliaram-se os seguintes caracteres: matéria fresca da parte aérea (MFPA); matéria seca da parte aérea (MSPA), folhas (MSF) e raiz (MSR); número de folhas/planta (NUF); e comprimento do caule (CC). Foram detectadas evidências de epistasia nos caracteres MSPA, NUF e CC. Na MFPA a variação de natureza aditiva contribuiu predominantemente para a variabilidade genética observada entre pais e seus híbridos F1. Evidenciou-se a predominância de efeitos gênicos de dominância no controle gênico dos caracteres MSF e MSR. As estimativas do coeficiente de determinação genotípico no sentido amplo () sobre MFPA, MSF e MSR foram de 0,84, 0,85 e 0,90, respectivamente, e restrito () 0,66, 0,45 e 0,49.

Divergência entre subpopulações de cagaiteira (Eugenia dysenterica) em resposta a padrões edáficos e distribuição espacial

A domesticação e a utilização de espécies nativas em sistemas de produção muitas vezes são inviabilizadas pela falta de conhecimento prévio sobre a variabilidade genética. Uma vez quantificada, esta variabilidade pode ser útil tanto para o melhoramento genético da espécie quanto em programas de conservação. O objetivo deste trabalho foi avaliar a diferenciação, com base em caracteres genéticos e fenotípicos, entre dez subpopulações de Eugenia dysenterica DC. nativas da região sudeste do Estado de Goiás. Foram utilizados testes de Mantel a fim de comparar os padrões de variação genética, com base em oito locos isoenzimáticos, e caracteres fenotípicos (caracteres morfológicos e demográficos), entre as subpopulações, e estabelecer suas relações com as diferenças geográficas e edáficas entre as regiões. Os testes de Mantel sugeriram que o principal fator determinando a divergência genética é a distribuição geográfica das subpopulações, em um modelo no qual existe um balanço entre deriva genética atuando dentro das subpopulações e fluxo gênico em curtas distâncias ligando as subpopulações. A variação fenotípica, por sua vez, é melhor explicada pelos padrões edáficos e pela distribuição espacial. Esses resultados podem servir de guia para a coleta de germoplasma visando a sua utilização em programa de melhoramento genético desta espécie.

Controle genético da resistência da soja à raça 4 de Cercospora sojina

O objetivo deste trabalho foi estudar o controle genético da resistência à Cercospora sojina, em populações segregantes derivadas do cruzamento entre as cultivares de soja Paraná e Bossier. Foram avaliadas nos genitores e nas gerações F1, F2, RC1 e RC2 seis características das plantas associadas com a doença: nota para infecção (NT); número de lesões por folíolo (NLF); diâmetro médio de lesão (DML); porcentagem de área foliar lesionada (PAFL); número de lesões por cm² (NLC) e índice de doença (ID). A resistência da soja à cercosporiose comportou-se como um caráter quantitativo, e o efeito gênico aditivo o mais importante. As influências sobre NT foram as seguintes: efeito aditivo (62,05%), efeito da dominância (7,68%) e as interações epistáticas aditiva x aditiva, aditiva x dominante e dominante x dominante (7,32%). O modelo aditivodominante foi suficiente para explicar as variações somente nos caracteres PAFL e NLC. A influência dos efeitos das interações epistáticas variaram de 2,22% no caráter PAFL e em até 30,78% no caráter DML. O modelo genético aditivo-dominante é satisfatório para explicar o comportamento da média das gerações em relação aos caracteres PAFL e NLC. Entretanto, quanto a NT, NLF, DML e ID, o modelo aditivo-dominante-epistático é o mais adequado.

Dispersão de pólen em soja transgênica na região do Cerrado

O objetivo deste trabalho foi avaliar a dispersão de pólen transgênico em soja. Plantas transgênicas de soja contendo os genes ahas, para tolerância ao herbicida imazapyr, e uidA (GUS), foram cultivadas com plantas não-transgênicas. A dispersão do pólen transgênico foi avaliada pela presença de ambos os genes dominantes na progênie de plantas não-transgênicas. A maior freqüência de disseminação de pólen transgênico foi observada na primeira linha, distante 0,5 m da parcela central (0,44% a 0,45%). Esta freqüência foi reduzida drasticamente na linha 2 (0,04% a 0,14%), atingindo 0 na linha 13, a 6,5 m da parcela central.

Diversidade genética de populações de andiroba no Baixo Acre

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade genética em duas populações de Carapa guianensis Aubl. (andiroba), no Estado do Acre, e comparar os parâmetros de diversidade com os observados em outras populações da espécie (no Brasil: Flona Tapajós, PA, Porto Acre, AC; e na Costa Rica). Foram avaliados 77 indivíduos adultos com sete locos polimórficos de microssatélites. Observaram-se 51 alelos nas duas populações, em que o número efetivo de alelos por loco (Âe = 3,2) foi inferior ao número médio de alelos por loco (Â = 7,3), o que indica elevado número de alelos com baixa freqüência. Os valores estimados de f não diferiram de zero, o que mostra que não ocorre endogamia nas populações. A taxa de cruzamento aparente foi alta (t a = 1,11 na população Porto Acre, e t a= 0,88 na de Rio Branco), resultado indicador de que a espécie se reproduz por alogamia. Foi observado, por meio das estimativas de Â, He (diversidade gênica) e Ne (número efetivo populacional) que as populações de andiroba, comparadas neste trabalho, tiveram padrões de diversidade semelhantes, porém, proporções de alelos raros diferentes.

Distribuição espacial da variabilidade genética intrapopulacional de Dipteryx alata

O objetivo deste trabalho foi avaliar o padrão espacial da variabilidade genética entre plantas, dentro de três populações naturais de barueiro (Dipteryx alata Vogel), pela genotipagem por RAPD e técnicas de autocorrelação espacial. Os cinco iniciadores RAPD permitiram a codificação de 45 locos, utilizados nas análises de diversidade, estrutura e distribuição espacial da variabilidade genética entre populações. As populações apresentaram diversidade genética (Hs) com valor médio 0,314. Verificou-se que 12% da variação total se encontra entre as populações, o que indica que estas mantêm um considerável nível de variabilidade genética. Foi observada tendência de autocorrelação espacial positiva nas primeiras classes de distâncias, nas três populações, o que indica a formação de grupos de vizinhança com estruturação familiar, dentro das populações de barueiro. Entretanto, o tamanho desses grupos de vizinhança varia entre as populações; isso mostra que outros processos ecológicos influenciaram a distribuição espacial da variabilidade genética. As populações naturais de barueiro apresentam consideráveis níveis de diversidade genética, com base nos 45 locos RAPD avaliados.

Controle genético do comprimento do pedúnculo em feijão-caupi

O objetivo deste trabalho foi estudar o controle genético do caráter comprimento do pedúnculo em feijão-caupi (Vigna unguiculata). Para isso, foi realizado um cruzamento entre os parentais TVx-5058-09C, de pedúnculo curto, e TE96-282-22G, de pedúnculo longo. Os parentais e as gerações F1, F2, RC1 (P1xF1) e RC2 (P2xF1) foram avaliados em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Foram estimados: variâncias fenotípica, genotípica, ambiental, aditiva e de dominância; herdabilidades no sentido amplo e restrito; grau médio de dominância e número mínimo de genes que determinam o caráter. O modelo aditivo-dominante foi adequado para explicar a variação observada. O efeito gênico aditivo foi o mais importante no controle do comprimento do pedúnculo, que é, aparentemente, controlado por cinco genes.

Associação entre arquitetura de planta e produtividade de grãos em progênies de feijoeiro de porte ereto e prostrado

O objetivo deste trabalho foi avaliar se progênies de feijoeiro de porte ereto e prostrado de um mesmo grupo gênico apresentam o mesmo potencial produtivo. Realizaram-se cruzamentos entre uma cultivar de porte prostrado e três de porte ereto, e foram obtidas três populações até a geração F5, quando foi realizada a seleção de plantas eretas e prostradas de cada população. Essas plantas foram avaliadas em experimentos distintos. Nas gerações F5:6 F5:7 e F5:8, foram avaliados o porte da planta, com notas de 1 (ereta) a 9 (prostrada), e a produtividade de grãos. Foram estimados os ganhos esperados quanto à seleção para porte e a resposta correlacionada à produtividade de grãos, além dos ganhos quanto à seleção para produtividade de grãos e a resposta correlacionada ao porte. A correlação entre melhor porte e produtividade de grãos foi pequena e negativa. É possível selecionar progênies de feijoeiro, simultaneamente, para obtenção de maior produtividade e de melhor arquitetura.

Promoção de crescimento e indução de resistência à antracnose por Trichoderma spp. em pepineiro

O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito de 60 isolados de Trichoderma e do produto Trichodermil na promoção do crescimento e na indução de resistência sistêmica à antracnose, causada por Colletotrichum lagenarium em pepineiro, além de identificar as espécies dos isolados de Trichoderma spp. efetivas como indutores de resistência. Nos experimentos de promoção de crescimento, os isolados de Trichoderma spp. foram submetidos à inoculação no substrato e, após 21 dias, a massa de matéria seca da parte aérea das plantas foi mensurada. Nos experimentos de indução de resistência, os isolados que promoveram crescimento foram introduzidos no substrato, na base das plantas, sete dias antes da inoculação de C. lagenarium nas folhas. O isolado que apresentou melhor desempenho foi avaliado quanto à redução dos sintomas de antracnose, em aplicações aos 3, 7 ou 14 dias antes da inoculação do patógeno, e quanto à capacidade de aumentar a atividade de peroxidase. Dezenove isolados e o Trichodermil promoveram o crescimento de pepineiro em até 100% e conferiram proteção à antracnose em até 88,39%. O isolado IB 31/06 reduziu a severidade da doença nos intervalos de tempo avaliados. Não foi observado aumento significativo de peroxidase, sete dias após o tratamento com IB 31/06, nas plantas tratadas e infectadas com o patógeno, em comparação às plantas infectadas. O sequenciamento gênico dos dezenove isolados permitiu a identificação de sete espécies distintas de Trichoderma.