Estrutura populacional e filogeografia de Panulirus argus (Latreille, 1804)

Panulirus argus (Latreille, 1804) é uma das principais espécies de lagosta no Atlântico, sendo um dos maiores recursos pesqueiros do Atlântico Ocidental, onde apresenta um alto valor comercial. A forte explotação da espécie resulta em uma grande pressão sobre suas populações. Recentemente, foi descoberto que sob o binômio P. argus estão contidas duas espécies crípticas que ocorrem em alopatria, uma na região do Caribe e outra na costa brasileira. Esta tese tem como objetivo estudar como se estruturam geneticamente as populações dessas duas espécies, com o propósito de fornecer mais informações para a determinação de estoques e um correto manejo das espécies, e analisar os processos históricos evolutivos que moldaram suas histórias demográficas. Para tal, foram estudados dois marcadores mitocondriais (região controle e o gene da Citocromo Oxidase I) e loci de microssatélites de indivíduos de 7 regiões do Caribe (Florida, Bahamas, Turks e Caicos, Porto Rico, Cuba, Colômbia e Venezuela) e 11 estados do Brasil (Pará, Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Pernambuco, Alagoas, Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro e São Paulo). Dentro de cada espécie foram observadas duas linhagens mitocondriais diferentes, que co-ocorriam, de maneira homogênea, ao longo de suas distribuições. Hipotetiso que essas linhagens foram formadas a partir de um evento de vicariância com contato secundário ou como consequência de um efeito gargalo seguido de expansão. As duas linhagens são evidentes nas sequências da região controle mitocondrial, mas no gene da COI foram evidentes apenas em P. cf. argus do Caribe. As linhagens do Brasil se separaram há aproximadamente 233 - 288 mil anos e cada uma sofreu expansão em tempos diferentes, a primeira se expandiu há 100 mil anos e a segunda linhagem há 50 mil anos. As linhagens do Caribe se separaram cerca de 1 milhão de anos atrás e possuem o mesmo tempo de expansão, 50 mil anos. Os microssatélites não revelaram subdivisão populacional para nenhuma das duas espécies, porém os marcadores, juntos, sugeriram um fluxo gênico diferenciado entre localidades expostas a diferentes correntes marítimas. Considerando que essas lagostas são intensamente explotadas, é importante ser cuidadoso no momento de definir estoques pesqueiros. Para a espécie do Brasil, dois estoques pesqueiros foram sugeridos, o primeiro do Pará à Bahia e o segundo do sul da Bahia a São Paulo. Para a espécie do Caribe, foi mantida e reforçada a hipótese de quatro estoques sugerida pela FAO (Norte, Sul, Centro-Norte e Centro-Sul).

Differenzierung von Kammmuscheln durch DNA-Analyse

Abstract In the last years scallops have reached a considerable popularity and the import of scallops into the EU has increased about 20 % over the last fi ve years from some 50.000 t to nearly 63.000 t in the year 2010. Scallops are fi shed or farmed, and traded as fresh or deep frozen product. Recently investigation of scallop products of various origins by determining the species using molecular biological techniques showed that the species had been mislabelled in a considerable proportion of samples. Determination of the species was performed by PCR-based DNA-analysis of mitochondrial DNA followed by (i) sequencing the PCR product and (ii) comparison of the DNA sequence with entries in GenBank using BLAST. The deduced sequences of the analysed samples were considerably different from each other allowing the unambiguous assignment of samples to a certain species. Kurzfassung Die Nachfrage von Kammmuscheln in der EU hat in den letzten fünf Jahren erheblich zugenommen. Der Import stieg von knapp 53.000 t im Jahr 2005 um 20% auf annähernd 63.000 t im Jahr 2010. Gehandelt werden Kammmuscheln sowohl als frische als auch als Tiefkühlware aus Wildfängen und Aquakultur. Untersuchungen von Kammmuschel-Proben aus verschiedenen Ursprungsländern und Bestimmung der Spezies auf molekularbiologischer Basis zeigten, dass ein erheblicher Anteil der Proben falsch deklariert war. Die Bestimmung der Spezies erfolgte durch Vervielfältigung eines Abschnitts des 16S rRNA Gens durch Polymerase- Kettenreaktion (PCR), anschließender Sequenzanalyse der PCR-Produkte und Vergleich der DNA Sequenzen untereinander und mit Dateneintragungen in GenBank. Die DNA-Sequenzen der ermittelten Abschnitte der 16S rRNA der Proben unterschieden sich erheblich voneinander und erlaubten eine eindeutige Zuordnung zu jeweils einer Spezies.

Diversidade genética em um grupo de anuros em miniatura endêmico da Mata Atlântica brasileira (Euparkerella Griffiths 1959).

A Mata Atlântica (MA) está entre as regiões com maior biodiversidade e mais ameaçadas do planeta. Esforços em diversas áreas do conhecimento têm sido feitos para que se tenha uma estimativa mais refinada da diversidade existente e sua organização ao longo do bioma. O crescente número de estudos que buscam reconstituir a história da diversificação da MA apontam para um cenário espacial e temporal complexo, havendo ainda uma lacuna no conhecimento dos processos em pequena escala. Vertebrados em miniatura têm se mostrado uma boa ferramenta para estudos de processos evolutivos em pequena escala. Assim, o gênero Euparkerella, endêmico de uma pequena região da MA dos Estados do Rio de Janeiro (RJ) e Espírito Santo (ES), foi escolhido como modelo para este estudo. No primeiro capítulo buscou-se descrever a diversidade existente dentro do gênero a partir de uma filogenia molecular. Para isso, utilizaram-se métodos bayesianos para gerar genealogias de genes e de espécies a partir de um fragmento de gene mitocondrial e quatro fragmentos de genes nucleares. Os resultados obtidos apontaram para uma grande diversidade críptica no gênero. Foram identificadas seis unidades evolutivas significativamente divergentes para o RJ: duas em Euparkerella cochranae, três em Euparkerella brasiliensis, e Euparkerella sp.. A espécie mais basal recuperada foi Euparkerella robusta, do ES, e estimou-se o início da diversificação do gênero para o final do Mioceno. O segundo capítulo descreve onze marcadores de microssatélites desenvolvidos para Euparkerella brasiliensis através do método de pirosequenciamento de nova geração 454. No terceiro capítulo estudou-se apenas uma unidade evolutiva, Euparkerella brasiliensis da área dos Três Picos/ RJ. A partir de marcadores de evolução rápida (microssatélites) e lenta (sequências de DNA) buscou-se compreender a estrutura e a dinâmica populacional desta unidade evolutiva em uma área bastante pequena (aprox. 20 km) sob influência de um gradiente ambiental altitudinal (40 m 1000 m). Foram identificadas, a partir dos microssatélites, duas subpopulações geneticamente distintas nas bordas do gradiente. O fluxo gênico se deu predominantemente das bordas para a zona de contato, onde foi observado o maior efetivo populacional. Tais resultados indicam que pequenas variações ambientais podem atuar no isolamento populacional em Euparkerella e corroboram o padrão de formas microendêmicas identificadas na filogenia. Futuros estudos devem ser feitos no sentido de buscar caracterizar morfologicamente as unidades evolutivas aqui identificadas; preencher as lacunas amostrais, especialmente no ES; e descrever os processos que atuam em pequena escala nas zonas de contato entre as unidades evolutivas e fatores limitantes a distribuição das mesmas.

Expressão de marcadores imuno-histoquímicos em biópsias renais de pacientes transplantados

A partir da década de 60, com a utilização do transplante renal em larga escala como terapia substitutiva para pacientes com falência do órgão, surgiu a preocupação quanto ao desenvolvimento do processo de rejeição do enxerto. Tal intercorrência, em geral, cursa com sinais e sintomas clínicos apenas quando o evento está bem estabelecido, ou mesmo quando lesões irreversíveis já se instalaram. Assim, é fundamental um acompanhamento rigoroso, visando detectar os casos subclínicos. O presente trabalho, a fim de fornecer novas ferramentas que auxiliem o diagnóstico precoce de rejeição do enxerto, avaliou a expressão imuno-histoquímica dos anticorpos CD3, CD5, CD20, CD68, CD25, FoxP3 e C4d em biópsias renais realizadas entre os anos de 2007 e 2009 em pacientes transplantados acompanhados pelo Serviço de Nefrologia do Hospital Universitário Pedro Ernesto, UERJ - RJ, correlacionando os resultados obtidos com o diagnóstico histológico. Para tal, as biópsias foram reavaliadas por três médicos patologistas que as classificaram, segundo Critérios de Banff 2007, quanto à presença ou não de rejeição do enxerto e seu tipo, aguda ou crônica. A partir de então, os blocos de parafina foram processados pela técnica Tissue Microarray for all (Pires, ARC. e cols.) e submetidos à imuno-histoquímica. A positividade dos marcadores foi avaliada e graduada e os resultados encontrados foram correlacionados, em um primeiro momento, com a presença ou ausência de rejeição. Posteriormente, os casos com diagnóstico histológico de rejeição tiveram seu perfil imuno-histoquímico analisado em função da positividade para C4d, marcador definidor de rejeição humoral. Neste momento, buscou-se averiguar se os anticorpos estudados seriam úteis em detectar, neste grupo, rejeição humoral e celular. Após a análise estatística, realizada pelo Teste Exato de Fisher, pode-se, então, concluir que o comportamento do marcador CD3 é capaz de inferir a presença de rejeição e que os anticorpos CD5 e CD25 permitem sugerir rejeição celular e humoral, respectivamente. Foi observado também que casos sem diagnóstico histológico de rejeição podem apresentar marcação para C4d em mais de 10% de seus capilares peritubulares.

Alimentos marcadores da qualidade da dieta no Brasil

A tese descreve o consumo de alimentos marcadores da qualidade da dieta no Brasil e identifica os alimentos que mais contribuem com a ingestão de açúcar e sódio no país. Foram utilizados para este fim os dados do Sistema Vigilância de Fatores de Risco e Proteção para Doenças Crônicas por Inquérito Telefônico (VIGITEL) realizado nos anos de 2007, 2008 e 2009 e os dados provenientes do primeiro Inquérito Nacional de Alimentação (INA) realizado nos anos de 2008-2009 no Brasil. Os resultados são apresentados na forma de quatro artigos. O primeiro artigo avaliou as questões marcadoras de consumo alimentar do Sistema VIGITEL e sua evolução temporal e inclui 135.249 indivíduos de 27 cidades brasileiras, entrevistados nos anos de 2007 2009. Para os demais artigos, utilizou-se os dados obtidos no INA, para descrever os alimentos mais consumidos no país segundo sexo, grupo etário, região e faixa de renda familiar per capita (artigo 2) e identificar os alimentos que mais contribuem para o consumo de sódio (artigo 3) e de açúcar na população brasileira (artigo 4). As análises do INA baseiam-se em informações do primeiro de dois dias não consecutivos de registro alimentar de 34.003 indivíduos com 10 anos ou mais de idade. Os resultados apresentados indicam que a alimentação dos brasileiros vem se caracterizando pela introdução de alimentos processados de alta densidade energética e bebidas com adição de açúcar, embora os hábitos tradicionais de alimentação, como o consumo de arroz e feijão, ainda sejam mantidos. Entre as bebidas açucaradas os refrigerantes aparecem como importante marcador da qualidade da dieta na população brasileira. Os dados do VIGITEL evidenciaram aumento no consumo deste item de 7% e dentre os itens avaliados no inquérito, foi o que mais discriminou o consumo alimentar na população. De acordo com os dados do INA, o refrigerante foi um dos itens mais consumidos pelos brasileiros, e constitui-se também como marcador do consumo de açúcar total, de adição e livre, juntamente com sucos, café e biscoitos doces. Adolescentes apresentaram o maior consumo de açúcar, comparados aos adultos e idosos e este resultado pode ser explicado pelo alto consumo de bebidas açucaradas e biscoitos doces observado nesta faixa etária. Quanto ao consumo de sódio, alimentos processados, como carne salgada, carnes processadas, queijos, biscoitos salgados, molhos e condimentos, sanduíches, pizzas e pães figuraram entre as principais fontes de sódio na dieta do brasileiro. Nossos achados reafirmam a importância de políticas de alimentação e nutrição, que estimulem o consumo de alimentos saudáveis, como frutas, verduras e grãos integrais, e a manutenção do consumo de alimentos básicos tradicionais, como o feijão. O sistema VIGITEL deve contemplar itens do consumo alimentar que possam ter impacto na redução das doenças crônicas não transmissíveis.

Estudo do reparo das lesões induzidas no DNA de Escherichia coli pela radiação ultravioleta C (UVC)

Didaticamente, podemos dividir o espectro da radiação ultravioleta (UV) em três faixas: UVA (400 a 320 nm), UVB (320 a 290 nm) e UVC (290 a 100 nm). Apesar do UVC ou UV-curto ser eficientemente filtrado pela camada de ozônio da Terra e sua atmosfera, este é uma das faixas do espectro de UV mais usadas para explorar as consequências de danos causados ao DNA, já que a letalidade induzida por este agente está relacionada aos danos diretos no genoma celular, como as lesões dímero de pirimidina, que são letais se não reparadas. Contudo, demonstrou-se que a radiação UVC pode gerar espécies reativas de oxigênio (ERO), como o oxigênio singleto (1O2). Embora, o radical hidroxil (OH) cause modificações oxidativas nas bases de DNA, alguns trabalhos indicam que o 1O2 também está envolvido nos danos oxidativos no DNA. Esta ERO é produzida por vários sistemas biológicos e reações fotossensibilização, quando cromóforos são expostos à luz visível ou são excitados pela luz UV, permitindo que essa energia possa ser transferida para o oxigênio sendo convertido em 1O2, que é conhecido por modificar resíduos de guanina, gerando 8-oxoG, que caso não seja reparada pode gerar uma transversão GC-TA. O objetivo deste trabalho foi o de elucidar a participação de ERO nos efeitos genotóxicos e mutagênicos gerados pela radiação UVC, assim como as enzimas envolvidas no processo de reparação destas lesões em células de Escherichia coli. Nos ensaios as culturas foram irradiadas com o UVC (254 nm; 15W General Electric G15T8 germicidal lamp, USA). Nossos resultados mostram que o uso de quelantes de ferro não alterou a letalidade induzida pelo UVC. A azida sódica, um captador de 1O2, protegeu as cepas contra os danos genotóxicos gerados pelo UVC e também diminuiu a frequência de mutações induzidas no teste com rifampicina. A reversão específica GC-TA foi induzida mais de 2,5 vezes no ensaio de mutagênese. A cepa deficiente na proteína de reparo Fpg, enzima que corrige a lesão 8-oxoG, apresentou menos quebras no DNA do que a cepa selvagem no ensaio de eletroforese alcalina. A letalidade induzida pelo UVC foi aumentada nos mutantes transformados com o plasmídeo pFPG, ao mesmo tempo que representou uma redução na indução mutagênica. Houve dimuição na eficiência de transformação com plasmídeo pUC 9.1 na cepa fpg quando comparado a cepa selvagem. Assim como, um aumento da sensibilidade ao UVC na associação entre mutantes fpg e uvrA. Estes resultados mostram que o 1O2 participa dos danos induzidos pelo UVC, através da geração da lesão 8-oxoG, uma lesão mutagênica, que é reparada pela proteína Fpg

Função pulmonar, estresse oxidativo e marcadores inflamatórios na lesão pulmonar aguda induzida por lipopolissacarídeo: diferentes efeitos da atorvastatina, pravastatina e simvastatina

Nosso objetivo foi determinar que tipo de estatina pode atenuar a lesão pulmonar aguda (LPA) induzida por lipopolissacarídeo (LPS) em camundongos da linhagem C57Bl/6. Trinta camundongos machos ( 23 g) foram divididos em 5 grupos (n=6 cada): grupo LPS (10 mg/kg) administrado intraperitonealmente (i.p.), LPS mais atorvastatina (10 mg/kg/dia; grupo LPS+A), LPS mais pravastatina (5 mg/kg/dia; grupo LPS+P) e LPS mais sinvastatina (20 mg/kg/dia; grupo LPS+S). O grupo controle recebeu salina i.p.. Em um grupo separado de camundongos (n=5), a soma das pressões pulmonares resistivas e viscoelásticas (DeltaPtot) e elastância estática (E[st]) foram medidas. Um dia após a administração de LPS os camundongos foram sacrificados (24 h) por deslocamento cervical e logo em seguida foi realizado lavado broncoalveolar (LBA). Os pulmões foram removidos para análise histopatológica e homogeneizados para análises bioquímicas (ELISA, catalase, superóxido dismutase, mieloperoxidase, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, carbonilação de proteínas e método de Griess). A quantidade de leucócitos foi menor no grupo LPS+P (p<0,01) e LPS+S (p<0,05) em comparação ao grupo LPS. Os níveis de MCP-1 e IL-6 reduziram no grupo LPS+P (p<0,01), enquanto o grupo LPS + S mostrou redução apenas nos níveis de IL-6 (p<0,05) em comparação ao grupo LPS. Marcadores redox (superóxido dismutase e catalase) foram menores no grupo LPS+A (p<0,01) em comparação ao grupo LPS. A peroxidação lipídica (malondialdeído e hidroperóxidos) diminuiu em todos os grupos tratados (p<0,05) quando comparados ao grupo LPS. A mieloperoxidase foi menor no grupo LPS+P (p<0,01) quando comparado ao grupo LPS. DeltaPtot e E(st) foram, significativamente, maiores no grupo LPS do que nos outros grupos. Nossos resultados sugerem que atorvastatina e pravastatina, mas não a sinvastatina, exibiram ações anti-inflamatórias e antioxidantes na LPA induzida por LPS.

Ecologia molecular de ostras (Crassostrea spp.) do Atlântico Tropical

Crassostrea (Sacco, 1897) é o gênero mais importante do mundo de ostras de cultivo e consiste de 34 espécies distribuídas pelas regiões tropicais e temperadas do globo. C. gasar e C. rhizophorae são as duas espécies nativas que estão distribuídas ao longo de toda a costa do Brasil até o Caribe. C. gasar também ocorre na costa da Africa. Ainda que sua distribuição seja extensa e com disponibilidade abundante, o cultivo de ostras nativas no Brasil ainda é incipiente e a delimitação correta dos estoques mantém-se incerta. O sucesso do desenvolvimento da malacocultura, que é recomendada internacionalmente como forma sustentável de aquicultura, depende da resolução desses problemas. Assim, com o objetivo de determinar geneticamente seus estoques no Atlântico como também estimar sua história demográfica, dois diferentes marcadores moleculares foram empregados: sequências de DNA da região controle mitocondrial e loci de microssatélites espécie-especifícos, desenvolvidos no presente estudo. Foram sequenciados fragmentos da região controle de um total de 930 indivíduos de C. gasar e C. rhizophorae coletados em 32 localidades que incluíram o Caribe, a Guiana Francesa, a costa brasileira e a África. Também foram realizadas genotipagens de 1178 indivíduos, e ambas as espécies, com 9 e 11 loci de microssatélites para C. gasar e C. rhizophorae, respectivamente. Os dados genéticos foram analisados através de diferentes abordagens (índices de estruturação (FST) e de (Jost D), análise molecular de variância (AMOVA), análise espacial molecular de variância (SAMOVA), Bayesian Skyline Plots (BSP), análise fatorial de correspondência (AFC) e análise de atribuição Bayesiana (STRUCTURE)). Os resultados indicaram um padrão geral de estruturação, onde dois diferentes estoques foram detectados para ambas as espécies: grupos do norte e do sul, onde o Rio de Janeiro seria a região limitante entre os dois estoques. Os maiores valores dos índices de estruturação foram encontrados para C. gasar, indicando que esta espécie estaria mais estruturada do que C. rhizophorae. As análises demográficas indicaram uma provável expansão das populações durante o ultimo período glacial e uma possível origem americana das populações africanas. Todos os resultados sugeriram a existência de uma barreira geográfica próxima ao Rio de Janeiro, que poderia ser a cadeia de Vitória-Trindade e o fenômeno de ressurgência que ocorre em Cabo Frio (RJ). Esses resultados serão de grande utilidade para estabelecer critérios para seleção de sementes para cultivo ao longo da costa do Brasil que permitirá o manejo adequado dos estoques ostreícolas, prevenindo seu desaparecimento como já ocorrido em outros recifes no mundo.

Surface mucous as a source of genomic DNA from Atlantic billfishes (Istiophoridae) and swordfish (Xiphiidae)

Procedures for sampling genomic DNA from live billfishes involve manual restraint and tissue excision that can be difficult to carry out and may produce stresses that affect fish survival. We examined the collection of surface mucous as a less invasive alternative method for sourcing genomic DNA by comparing it to autologous muscle tissue samples from Atlantic blue marlin (Makaira nigricans), white marlin (Tetrapturus albidus), sailfish (Istiophorus platypterus), and swordfish (Xiphias gladius). Purified DNA from mucous was comparable to muscle and was suitable for conventional polymerase chain reaction, random amplified polymorphic DNA analysis, and mitochondrial and nuclear locus sequencing. The nondestructive and less invasive characteristics of surface mucous collection may promote increased survival of released specimens and may be advantageous for other marine fish genetic studies, particularly those involving large live specimens destined for release.

Evolutionary associations between sand seatrout (Cynoscion arenarius) and silver seatrout (C. nothus) inferred from morphological characters, mitochondrial DNA, and microsatellite markers

The evolutionary associations between closely related fish species, both contemporary and historical, are frequently assessed by using molecular markers, such as microsatellites. Here, the presence and variability of microsatellite loci in two closely related species of marine fishes, sand seatrout (Cynoscion arenarius) and silver seatrout (C. nothus), are explored by using heterologous primers from red drum (Sciaenops ocellatus). Data from these loci are used in conjunction with morphological characters and mitochondrial DNA haplotypes to explore the extent of genetic exchange between species offshore of Galveston Bay, TX. Despite seasonal overlap in distribution, low genetic divergence at microsatellite loci, and similar life history parameters of C. arenarius and C. nothus, all three data sets indicated that hybridization between these species does not occur or occurs only rarely and that historical admixture in Galveston Bay after divergence between these species was unlikely. These results shed light upon the evolutionary history of these fishes and highlight the genetic properties of each species that are influenced by their life history and ecology.

Mitochondrial DNA markers to identify commercial spiny lobster species (Panulirus spp.) from the Pacific coast of Mexico: an application on phyllosoma larvae

Molecular markers based on mitochondrial DNA (mtDNA) are extensively used to study genetic relationships. mtDNA has been used in phylogenetic studies to understand the evolutionary history of species because it is maternally inherited and is not subject to genetic recombination (Gyllensten et al., 1991). The high mutation rate of mtDNA makes it a useful tool for differentiating between closely related species (Brown et al., 1979)—a tool that is especially important when significant variations occur between species, but not within species (Hill et al., 2001; Blair et al., 2006; Chow et al., 2006a).