Identificação de microssatélites para o mamoeiro por meio da exploração do banco de dados de DNA

Os marcadores microssatélites são ferramentas úteis em diversas análises genéticas em plantas. No caso do mamoeiro (Carica papaya L.), poucos locos de microssatélites foram descritos até o momento. Assim, o objetivo deste trabalho foi explorar a base de dados do GenBank / NCBI (National Center of Biotechnoloy Information) à procura de microssatélites de mamoeiro, visando a seu futuro uso em estudos genéticos e moleculares aplicados ao melhoramento genético. As seqüências foram obtidas no GenBank / NCBI, no formato FASTA, e analisadas para a presença de microssatélites com um mínimo de 20; 7 e 5 repetições dos motivos de mono-, di- e trinucleotídeos, respectivamente, e acima de 4 repetições para tetra- e pentanucleotídeos. Seqüências com mais de 90% de similaridade foram consideradas redundantes e, portanto, eliminadas das análises. Foram analisadas 44.591 seqüências, das quais 3.180 foram não-redundantes e apresentaram 3.947 microssatélites. Desse total, 3.587 foram classificados como microssatélites perfeitos, 8 imperfeitos, 65 interrompidos, 239 compostos-perfeitos, 8 compostos-imperfeitos e 40 compostos-interrompidos. As repetições de di- e trinucleotídeos representaram 65,7 e 14,4% do total de seqüências analisadas, respectivamente. Somente os motivos do tipo AT/TA representaram 44,1% dos microssatélites encontrados. Os motivos mais comuns de tri-, tetra- e pentanucleotídeos foram AAT, AATT e TTTAA, respectivamente. Observou-se que, nas seqüências disponíveis, o genoma do mamoeiro apresenta, em média, um microssatélite a cada 5,65 kb.

Chromosome 7 gain and DNA hypermethylation at the HOXA10 locus are associated with expression of a stem cell related HOX-signature in glioblastoma.

BACKGROUND: HOX genes are a family of developmental genes that are expressed neither in the developing forebrain nor in the normal brain. Aberrant expression of a HOX-gene dominated stem-cell signature in glioblastoma has been linked with increased resistance to chemo-radiotherapy and sustained proliferation of glioma initiating cells. Here we describe the epigenetic and genetic alterations and their interactions associated with the expression of this signature in glioblastoma. RESULTS: We observe prominent hypermethylation of the HOXA locus 7p15.2 in glioblastoma in contrast to non-tumoral brain. Hypermethylation is associated with a gain of chromosome 7, a hallmark of glioblastoma, and may compensate for tumor-driven enhanced gene dosage as a rescue mechanism by preventing undue gene expression. We identify the CpG island of the HOXA10 alternative promoter that appears to escape hypermethylation in the HOX-high glioblastoma. An additive effect of gene copy gain at 7p15.2 and DNA methylation at key regulatory CpGs in HOXA10 is significantly associated with HOX-signature expression. Additionally, we show concordance between methylation status and presence of active or inactive chromatin marks in glioblastoma-derived spheres that are HOX-high or HOX-low, respectively. CONCLUSIONS: Based on these findings, we propose co-evolution and interaction between gene copy gain, associated with a gain of chromosome 7, and additional epigenetic alterations as key mechanisms triggering a coordinated, but inappropriate, HOX transcriptional program in glioblastoma.

Análise da recuperação do genitor recorrente em maracujazeiro-azedo por meio de marcadores RAPD

O Brasil é o maior produtor mundial de maracujá, entretanto tem-se observado redução na produtividade do maracujazeiro nos últimos anos, devido, principalmente, a fatores fitossanitários. Na Embrapa Cerrados, a transferência de genes de resistência de espécies silvestres para as comerciais de maracujazeiro tem sido feita por meio de hibridações interespecíficas seguidas de um programa de retrocruzamentos auxiliados por marcadores moleculares. Este trabalho teve por objetivo verificar a recuperação do genoma recorrente nas plantas RC4 e RC5 [(Passiflora edulis x Passiflora setacea) x Passiflora edulis ] com base em marcadores RAPD. O estudo foi desenvolvido no Laboratório de Genética e Biologia Molecular da Embrapa Cerrados. Amostras de DNA de cada material genético (17 plantas RC4, 16 plantas RC5, Passiflora edulis e Passiflora setacea) foram amplificadas para obtenção de marcadores RAPD. Foram utilizados 12 primers decâmeros para as plantas RC4 e 14 primers decâmeros para as plantas RC5. Os marcadores RAPD gerados foram convertidos em matriz de dados binários. Verificou-se alta porcentagem de marcadores polimórficos em consequência do cruzamento-base interespecífico. A menor similaridade genética foi observada entre as espécies P. edulis e P. setacea, evidenciando a grande distância genética dessas espécies.

Variabilidade genética de acessos obtidos de populações cultivadas e silvestres de maracujazeiro-doce com base em marcadores rapd

O maracujazeiro-doce (Passiflora alata Curtis), devido a preços diferenciados, vem ganhando importância dentro do mercado de frutas in natura. O melhoramento genético é fundamental para elevar a qualidade e a produtividade da cultura. Os marcadores moleculares do DNA têm sido muito úteis por permitirem a obtenção de um número praticamente ilimitado de polimorfismo genético sem influência do ambiente. Objetivou-se, neste trabalho, estudar a variabilidade genética de 17 acessos de maracujá-doce, com base em marcadores moleculares RAPD. Um acesso de P. quadrangularis e um de P. edulis foram utilizados como outgroups. Amostras de DNA genômico de cada acesso foram extraídas e 11 iniciadores decâmeros (OPD 04; 07; 08 e16; OPE 18 e 20; OPF 01 e 14; OPG 08; OPH 12 e 16) foram utilizados para a obtenção dos marcadores. Os marcadores obtidos foram convertidos em uma matriz de dados binários, a partir da qual foram estimadas as distâncias genéticas entre os acessos e realizadas análises de agrupamento e de dispersão gráfica. Do total de marcadores, considerando-se apenas os acessos de P. alata, observaram-se 87 (62,12%) bandas polimórficas, evidenciando a grande variabilidade intraespecífica. A análise de agrupamento realizada com base nas distâncias genéticas permitiu subdividir os 17 acessos de P. alata em, pelo menos, cinco grupos de similaridade genética. Os acessos silvestres foram os que mais contribuíram para a ampliação da base genética dos materiais estudados, abrindo perspectivas para o uso desses materiais em programas de melhoramento.

Diversidade genética de pitayas nativas do cerrado com base em marcadores RAPD

As pitayas do Cerrado vegetam naturalmente sobre maciços rochosos de arenito ou quartzito, troncos de árvores e em solos arenosos de campos rupestres de Minas Gerais, Bahia, Goiás, Distrito Federal, Tocantins, Rio de Janeiro e Bahia, havendo fortes evidências de que a região central do Brasil seja o maior centro de dispersão das pitayas, tendo em vista a grande diversidade fenotípica observada em acessos coletados. Objetivou-se realizar o estudo da diversidade genética de 13 acessos de pitayas mantidos na coleção de germoplasma da Embrapa Cerrados por meio de marcadores moleculares RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). O DNA genômico de cada acesso foi extraído, e quatorze iniciadores decâmeros foram utilizados para a obtenção de marcadores moleculares RAPD, que foram convertidos em matriz de dados binários, a partir da qual foram estimadas as distâncias genéticas entre os acessos com base no complemento do coeficiente de similaridade de Nei e Li (1979) e realizadas análises de agrupamento e de dispersão gráfica. Foram obtidos 162 marcadores RAPD, perfazendo uma média de 11,57 marcadores por primer. Do total de marcadores, 154 (95,06%) foram polimórficos. As distâncias genéticas variaram entre 0,088 e 0,848, sendo que os maiores valores observados se referem a distância entre o acesso de Unaí-MG e o acesso Seleção Embrapa Cerrados. O acesso que mais se diferenciou dos demais foi "Unaí-MG", que apresentou uma distância genética média de 0,675 em relação aos demais acessos. A alta distância genética verificada é devido ao fato de os referidos acessos não pertencerem à mesma espécie. Os agrupamentos dos acessos de pitaya pouco se relacionaram com a origem geográfica dos mesmos. A grande diversidade genética das pitayas encontradas no Cerrado permite incluir esse Bioma no centro de diversidade e abre boas perspectivas para maiores estudos acerca do potencial dessa frutífera.

Variabilidade genética de acessos de pitaya com diferentes níveis de produção por meio de marcadores RAPD

A espécie de pitaya mais cultivada atualmente é Hylocereus undatus, a pitaya-vermelha-de-polpa-branca. Colômbia e México são os principais produtores mundiais e, devido à sua rusticidade, a pitaya é considerada uma alternativa potencialmente viável também para o aproveitamento de solos pedregosos, arenosos e maciços rochosos. Apesar da crescente demanda, ainda não há uma cultivar lançada no mercado que atenda às necessidades climáticas de produção e às exigências do consumidor brasileiro. O presente trabalho é parte do programa de seleção e melhoramento da pitaya CPAC PY-01 da Embrapa Cerrados. Objetivou-se realizar o estudo da variabilidade genética de 16 acessos de pitayas mantidos na coleção de germoplasma da Embrapa Cerrados, apresentando diferentes características fenotípicas relacionadas especialmente à produção, por meio de marcadores moleculares RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). O DNA genômico de cada acesso foi extraído, e onze iniciadores decâmeros foram utilizados para a obtenção de marcadores moleculares RAPD, que foram convertidos em matriz de dados binários, a partir da qual foram estimadas as distâncias genéticas entre os acessos e realizadas análises de agrupamento e de dispersão gráfica. Foram obtidos 111 marcadores RAPD, perfazendo uma média de 10,1 marcadores por primer, dos quais 45 (40,54%) foram polimórficos. As distâncias genéticas entre os 16 acessos variaram entre 0,006 e 0,148. As maiores distâncias genéticas foram obtidas entre os acessos "52" e "61", sendo que, em 2007, o primeiro produziu mais de 25 frutos, e o segundo, nenhum. Assim, deduz-se que, nesse caso, a próvável causa da variação seja genotípica. As menores distâncias genéticas foram constatadas entre os acessos "63"e "55" e entre "19"e "59". Os dois grupos apresentaram valores de produção próximos. Os marcadores moleculares RAPD mostraram que, mesmo dentro da mesma espécie, há variabilidade genética entre plantas com produções diferentes, ressaltando a importância das técnicas moleculares para subsidiar e auxiliar nos trabalhos de seleção, em programas de melhoramento genético.

DnaSP Version 5. DNA Sequence Polymorphism

DnaSP, DNA Sequence Polymorphism, is a software package for the analysis of nucleotide polymorphism from aligned DNA sequence data. DnaSP can estimate several measures of DNA sequence variation within and between populations (in noncoding, synonymous or nonsynonymous sites, or in various sorts of codon positions), as well as linkage disequilibrium, recombination, gene flow and gene conversion parameters. DnaSP can also carry out several tests of neutrality: Hudson, Kreitman and Aguadé (1987), Tajima (1989), McDonald and Kreitman (1991), Fu and Li (1993), and Fu (1997) tests. Additionally, DnaSP can estimate the confidence intervals of some test-statistics by the coalescent. The results of the analyses are displayed on tabular and graphic form.

Complexes of Pd(II) and Pt(II) with 9-aminoacridine: reactions with DNA and study of their antiproliferative activity

Four new metal complexes {M = Pd(II) or Pt(II)} containing the ligand 9-aminoacridine (9AA) were prepared. The compounds were characterized by FT-IR and 1H, 13C, and 195Pt NMR spectroscopies. Crystal structure of the palladium complex of formulae [Pd(9AA)(μ-Cl)]2 · 2DMF was determined by X-ray diffraction. Two 9-acridine molecules in the imine form bind symmetrically to the metal ions in a bidentate fashion through the imine nitrogen atom and the C(1) atom of the aminoacridine closing a new five-membered ring. By reaction with phosphine or pyridine, the Cl bridges broke and compounds with general formulae [Pd(9AA)Cl(L)] (where L = PPh3 or py) were formed. A mononuclear complex of platinum of formulae [Pt(9AA)Cl(DMSO)] was also obtained by direct reaction of 9-aminoacridine and the complex [PtCl2(DMSO)2]. The capacity of the compounds to modify the secondary and tertiary structures of DNA was evaluated by means of circular dichroism and electrophoretic mobility. Both palladium and platinum compounds proved active in the modification of both the secondary and tertiary DNA structures. AFM images showed noticeable modifications of the morphology of the plasmid pBR322 DNA by the compounds probably due to the intercalation of the complexes between base pairs of the DNA molecule. Finally, the palladium complex was tested for antiproliferative activity against three different human tumor cell lines. The results suggest that the palladium complex of formula [Pd(9AA)(μ-Cl)]2 has significant antiproliferative activity, although it is less active than cisplatin.

Complexes of Pd(II) and Pt(II) with 9-aminoacridine: reactions with DNA and study of their antiproliferative activity

Four new metal complexes {M = Pd(II) or Pt(II)} containing the ligand 9-aminoacridine (9AA) were prepared. The compounds were characterized by FT-IR and 1H, 13C, and 195Pt NMR spectroscopies. Crystal structure of the palladium complex of formulae [Pd(9AA)(μ-Cl)]2 · 2DMF was determined by X-ray diffraction. Two 9-acridine molecules in the imine form bind symmetrically to the metal ions in a bidentate fashion through the imine nitrogen atom and the C(1) atom of the aminoacridine closing a new five-membered ring. By reaction with phosphine or pyridine, the Cl bridges broke and compounds with general formulae [Pd(9AA)Cl(L)] (where L = PPh3 or py) were formed. A mononuclear complex of platinum of formulae [Pt(9AA)Cl(DMSO)] was also obtained by direct reaction of 9-aminoacridine and the complex [PtCl2(DMSO)2]. The capacity of the compounds to modify the secondary and tertiary structures of DNA was evaluated by means of circular dichroism and electrophoretic mobility. Both palladium and platinum compounds proved active in the modification of both the secondary and tertiary DNA structures. AFM images showed noticeable modifications of the morphology of the plasmid pBR322 DNA by the compounds probably due to the intercalation of the complexes between base pairs of the DNA molecule. Finally, the palladium complex was tested for antiproliferative activity against three different human tumor cell lines. The results suggest that the palladium complex of formula [Pd(9AA)(μ-Cl)]2 has significant antiproliferative activity, although it is less active than cisplatin.

Complexes of Pd(II) and Pt(II) with 9-aminoacridine: reactions with DNA and study of their antiproliferative activity

Four new metal complexes {M = Pd(II) or Pt(II)} containing the ligand 9-aminoacridine (9AA) were prepared. The compounds were characterized by FT-IR and 1H, 13C, and 195Pt NMR spectroscopies. Crystal structure of the palladium complex of formulae [Pd(9AA)(μ-Cl)]2 · 2DMF was determined by X-ray diffraction. Two 9-acridine molecules in the imine form bind symmetrically to the metal ions in a bidentate fashion through the imine nitrogen atom and the C(1) atom of the aminoacridine closing a new five-membered ring. By reaction with phosphine or pyridine, the Cl bridges broke and compounds with general formulae [Pd(9AA)Cl(L)] (where L = PPh3 or py) were formed. A mononuclear complex of platinum of formulae [Pt(9AA)Cl(DMSO)] was also obtained by direct reaction of 9-aminoacridine and the complex [PtCl2(DMSO)2]. The capacity of the compounds to modify the secondary and tertiary structures of DNA was evaluated by means of circular dichroism and electrophoretic mobility. Both palladium and platinum compounds proved active in the modification of both the secondary and tertiary DNA structures. AFM images showed noticeable modifications of the morphology of the plasmid pBR322 DNA by the compounds probably due to the intercalation of the complexes between base pairs of the DNA molecule. Finally, the palladium complex was tested for antiproliferative activity against three different human tumor cell lines. The results suggest that the palladium complex of formula [Pd(9AA)(μ-Cl)]2 has significant antiproliferative activity, although it is less active than cisplatin.

Comparison of Immunogenicity in Rhesus Macaques of Transmitted-Founder, HIV-1 Group M Consensus, and Trivalent Mosaic Envelope Vaccines Formulated as a DNA Prime, NYVAC, and Envelope Protein Boost.

An effective human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) vaccine must induce protective antibody responses, as well as CD4(+) and CD8(+) T cell responses, that can be effective despite extraordinary diversity of HIV-1. The consensus and mosaic immunogens are complete but artificial proteins, computationally designed to elicit immune responses with improved cross-reactive breadth, to attempt to overcome the challenge of global HIV diversity. In this study, we have compared the immunogenicity of a transmitted-founder (T/F) B clade Env (B.1059), a global group M consensus Env (Con-S), and a global trivalent mosaic Env protein in rhesus macaques. These antigens were delivered using a DNA prime-recombinant NYVAC (rNYVAC) vector and Env protein boost vaccination strategy. While Con-S Env was a single sequence, mosaic immunogens were a set of three Envs optimized to include the most common forms of potential T cell epitopes. Both Con-S and mosaic sequences retained common amino acids encompassed by both antibody and T cell epitopes and were central to globally circulating strains. Mosaics and Con-S Envs expressed as full-length proteins bound well to a number of neutralizing antibodies with discontinuous epitopes. Also, both consensus and mosaic immunogens induced significantly higher gamma interferon (IFN-γ) enzyme-linked immunosorbent spot assay (ELISpot) responses than B.1059 immunogen. Immunization with these proteins, particularly Con-S, also induced significantly higher neutralizing antibodies to viruses than B.1059 Env, primarily to tier 1 viruses. Both Con-S and mosaics stimulated more potent CD8-T cell responses against heterologous Envs than did B.1059. Both antibody and cellular data from this study strengthen the concept of using in silico-designed centralized immunogens for global HIV-1 vaccine development strategies. IMPORTANCE: There is an increasing appreciation for the importance of vaccine-induced anti-Env antibody responses for preventing HIV-1 acquisition. This nonhuman primate study demonstrates that in silico-designed global HIV-1 immunogens, designed for a human clinical trial, are capable of eliciting not only T lymphocyte responses but also potent anti-Env antibody responses.

Variabilidade e divergência genética entre genótipos de tucumanzeiro-do-pará (Astrocaryum vulgare Mart.) promissores para a produção de frutos por marcadores rapd

O objetivo deste trabalho foi estimar a variabilidade e a divergência genética entre genótipos de tucumanzeiro-do-pará promissores para a produção de frutos por marcadores de RAPD. Foram coletadas amostras de folhas de 29 plantas-matrizes selecionadas no Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Amazônia Oriental, com base na produção de frutos por planta, mas com pronunciadas variações para outras características. As amostras de DNA foram amplificadas por 24 iniciadores RAPD e analisadas por três métodos multivariados, usando a matriz de dissimilaridades genéticas obtidas pelo complemento aritmético do coeficiente de Jaccard. Foram gerados 332 marcadores moleculares que expressaram 98,5% de polimorfismo. Os marcadores RAPD apresentaram poder de discriminação eficiente entre os 29 genótipos avaliados, constatando-se distância genética média entre os genótipos de 51,7%, variando entre 26,9% e 71,5%. A maior média de distância ocorreu entre o genótipo 22 e os demais, com 66,8%. Os genótipos formaram oito e quinze grupos distintos, possivelmente grupos heteróticos, pelos métodos de agrupamentos UPGMA e Tocher, respectivamente. As análises das coordenadas principais confirmaram a alta variabilidade entre os genótipos. Os marcadores moleculares utilizados permitiram a identificação de ampla variabilidade e forte divergência genética entre os genótipos com ausência de duplicatas, o que possibilita a indicação desses materiais para compor programa de melhoramento genético para a produção de frutos.

Análise da variabilidade genética de acessos de Psidium spp. (Myrtaceae) avaliados quanto à reação a Meloidogyne enterolobii¹

Este trabalho teve por objetivo a caracterização molecular de 13 acessos de Psidium spp. (Myrtaceae) identificados previamente quanto à reação ao nematoide da goiabeira. A extração do DNA das amostras foi executada conforme o protocolo de Shillito e Saul (1988). Os marcadores moleculares do tipo fAFLP, foram obtidos utilizando-se do 'fAFLP Regular Plant Genomes Fingerprinting Kit' (Applied Biosystems do Brasil Ltda.) onde foram testadas 24 combinações seletivas de primers, das quais 18 apresentaram amplificação que gerou 272 marcadores polimórficos. Para a análise dos marcadores, foram utilizados os softwares GeneScan (ABI Prism versão 1.0) e Genotyper (ABI Prism versão 1.03), e os dados coletados foram transformados em matriz binária que foi analisada no software PAUP (Phylogenetic Analysis Using Parcimony - versão 3.01). Foram também calculados índices de distância genética intra e interespecífica entre os materiais. Verificou-se que os marcadores AFLP foram eficientes na discriminação dos acessos entre si, bem como apontou similaridade genética entre os acessos identificados como resistentes ao nematoide Meloidogyne enterolobii, característica esta passível de exploração no futuro.

Diversidade genética entre progênies e matrizes de rambutan

O rambutan é uma frutífera exótica que apresenta alto potencial de mercado, e suas mudas podem ser obtidas por sementes ou vegetativamente. A produção de mudas via sementes é rotineiramente feita no Estado de São Paulo, tendo-se alta variabilidade no pomar, além de demorar mais tempo para entrar em produção. Embora caracteres morfológicos sejam amplamente usados na diferenciação de variedades, as técnicas moleculares permitem a comparação e a identificação genética dos materiais. Diante disso, o presente trabalho foi realizado, comparando progênies e plantas-matrizes de rambutan, por fAFLP. As análises foram realizadas no Laboratório de Bioquímica de Microrganismos e Plantas, do Departamento de Tecnologia - Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias - UNESP - Câmpus de Jaboticabal-SP, utilizando 06 plantas de rambutan, denominadas: A; B; C; D; E e F. Foram coletadas folhas de 15 plântulas oriundas de cada planta-matriz e realizou-se a extração de DNA, sendo as amostras quantificadas em biofotômetro, e os marcadores fAFLP, obtidos de acordo com o protocolo AFLP Plant Mapping Protocol (Applied Biosystems), utilizando as combinações de pares de primers: ACG/CAC; ACT/CAT; ACA/CTT e ACC/CTT. Pode ser concluído que o uso de marcadores moleculares é eficiente na distinção de materiais e na obtenção de distância genética; não é recomendada a obtenção de mudas via sementes quando a finalidade é a de instalação de pomar comercial.