Codon usage bias and A+T content variation in human papillomavirus genomes

We analyzed the codon usage bias of eight open reading frames (ORFs) across up to 79 human papillomavirus (HPV) genotypes from three distinct phylogenetic groups. All eight ORFs across HPV genotypes show a strong codon usage bias, amongst degenerately encoded amino acids, toward 18 codons mainly with T at the 3rd position. For all 18 degenerately encoded amino acids, codon preferences amongst human and animal PV ORFs are significantly different from those averaged across mammalian genes. Across the HPV types, the L2 ORFs show the highest codon usage bias (73.2 +/- 1.6% and the E4 ORFs the lowest (51.1 +/- 0.5%), reflecting as similar bias in codon 3rd position A + T content (L2: 76.1 +/- 4.2%; E4: 58.6 +/- 4.5%). The E4 ORF, uniquely amongst the HPV ORFs, is G + C rich, while the other ORFs are A + T rich. Codon usage bias correlates positively with A + T content at the codon 3rd position in the E2, E6, L1 and L2 ORFs, but negatively in the E4 ORFs. A general conservation of preferred codon usage across human and non-human PV genotypes whether they originate from a same supergroup or not, together with observed difference between the preferred codon usage for HPV ORFs and for genes of the cells they infect, suggests that specific codon usage bias and A + T content variation may somehow increase the replicational fitness of HPVs in mammalian epithelial cells, and have practical implications for gene therapy of HPV infection. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

A molecular phylogeny of the Australian skink genera Eulamprus, Gnypetoscincus and Nangura

Skinks from the genera Eulamprus, Gnypetoscincus and Nangura are a prominent component of the reptile fauna of the mesic forests of the east coast of Australia and have been the subject of numerous ecological studies. Highly conserved morphology and the retention of ancestral traits have limited our understanding of the relationships within and among these genera beyond an initial identification of species groups within Eulamprus. To address this deficit and to explore the relationships between Eulamprus and the monotypic genera Nangura and Gnypetoscincus, sections of two mitochondrial genes (ND4 and 16S rRNA) were sequenced and subjected to Bayesian phylogenetic analysis. This phylogenetic analysis supports recognition of the three species groups proposed for Eulamprus (murrayi, quoyii and tenuis) and indicates that this genus is paraphyletic, with Gnypetoscincus and Nangura being proximal to basal lineages of the tenuis group. To resolve these and broader problems of paraphyly, we suggest that each of the species groups from 'Eulamprus' should be recognised as a distinct genus. The phylogenetically and ecologically distinct water skinks of the quoyii group would be retained within Eulamprus and the diverse species of the tenuis group allocated to Concinnia. We suggest placing the monophyletic murrayi group, endemic to the rainforests of central eastern Australia, in a new genus ( yet to be formally described). The sequencing data also revealed the existence of a genetically divergent but morphologically cryptic lineage within E. murrayi and substantial diversity within E. quoyii. There is evidence for two major habitat shifts from rainforest towards drier habitats, one leading to the quoyii group and the second defining a clade of three species within the tenuis complex. These ecological transitions may represent adaptations to general drying across eastern Australia during the late Miocene - Pliocene. Each of the major areas of east coast tropical or subtropical rainforest contains multiple phylogenetically diverse endemic species, reflecting the long-term persistence and high conservation value of wet forest habitats in each area.

Expression of Pax258 in the gastropod statocyst: insights into the antiquity of metazoan geosensory organs

Most animals have sensory systems that allow them to balance and orient relative to the pull of gravity. Structures responsible for these functions range from very simple statocysts found in many aquatic invertebrates to the complex inner ear of mammals. Previous studies suggest that the specialized mechanosensory structures responsible for balance in vertebrates and insects may be homologous based on the requirement and expression of group II Pax genes (i.e., Pax-2/5/8 genes). Here we report the expression of a Pax-258 gene in the statocysts and other chemosensory and mechanosensory cells during the development of the gastropod mollusk Haliotis asinina, a member of the Lophotrochozoa. Based on the phylogenetic distribution of geo-sensory systems and the consistent expression of Pax-258 in the cells that form these systems, we propose that Pax-258, along with POU-III and -IV genes, has an ancient and conserved role in the formation of structures responsible for balance and geotaxis in eumetazoans.

Phylogeny of the Sporobolus indicus complex, based on internal transcribed spacer (ITS) sequences

The entire internal transcribed spacer ( ITS) region, including the 5.8S subunit of the nuclear ribosomal DNA ( rDNA), was sequenced by direct double-stranded sequencing of polymerase chain reaction (PCR) amplified fragments. The study included 40 Sporobolus ( Family Poaceae, subfamily Chloridoideae) seed collections from 14 putative species ( all 11 species from the S. indicus complex and three Australian native species). These sequences, along with those from two out-group species [ Pennisetum alopecuroides ( L.) Spreng. and Heteropogon contortus ( L.) P. Beauv. ex Roemer & Schultes, Poaceae, subfamily Panicoideae], were analysed by the parsimony method (PAUP; version 4.0b4a) to infer phylogenetic relationships among these species. The length of the ITS1, 5.8S subunit and ITS2 region were 222, 164 and 218 base pairs ( bp), respectively, in all species of the S. indicus complex, except for the ITS2 region of S. diandrus P. Beauv. individuals, which was 217 bp long. Of the 624 characters included in the analysis, 245 ( 39.3%) of the 330 variable sites contained potential phylogenetic information. Differences in sequences among the members of the S. pyramidalis P. Beauv., S. natalensis (Steud.) Dur & Schinz and S. jacquemontii Kunth. collections were 0%, while differences ranged from 0 to 2% between these and other species of the complex. Similarly, differences in sequences among collections of S. laxus B. K. Simon, S. sessilis B. K. Simon, S. elongatus R. Br. and S. creber De Nardi were 0%, compared with differences of 1-2% between these four species and the rest of the complex. When comparing S. fertilis ( Steud.) Clayton and S. africanus (Poir.) Robyns & Tourney, differences between collections ranged from 0 to 1%. Parsimony analysis grouped all 11 species of the S. indicus complex together, indicating a monophyletic origin. For the entire data set, pair-wise distances among members of the S. indicus complex varied from 0.00 to 1.58%, compared with a range of 20.08-21.44% among species in the complex and the Australian native species studied. A strict consensus phylogenetic tree separated 11 species of the S. indicus complex into five major clades. The phylogeny, based on ITS sequences, was found to be congruent with an earlier study on the taxonomic relationship of the weedy Sporobolus grasses revealed from random amplified polymorphic DNA ( RAPD). However, this cladistic analysis of the complex was not in agreement with that created on past morphological analyses and therefore gives a new insight into the phylogeny of the S. indicus complex.

A review of the genus Ledermuelleriopsis Willmann (Acari : Prostigmata : Stigmaeidae)

The mite family Stigmaeidae (Acari:Prostigmata) is of considerable importance in biological control, but its genera are often poorly defined and have never been subjected to cladistic analysis. Herein, we report the stigmaeid genus Ledermuelleriopsis Willmann from Australia for the first time, present a preliminary phylogenetic analysis that demonstrates that Eustigmaeus Berlese and Ledermuelleriopsis Willman are distinct, review the genus at the world level, and provide diagnostic characters of the adult females for each of the 21 known species. We also catalogue habitats, distributions and localities of holotypes. Four new species from Australia are described and illustrated: L. parvilla, sp. nov. from old dune sand, L. barbellata, sp. nov. from wet-sandy heath litter, and L. pustulosa, sp. nov. and L. claviseta, sp. nov. from dry eucalypt forest litter. A key to adult females of all known Ledermuelleriopsis species is provided. The Australian species and L. incisa Wood from New Zealand can be separated from all other members of the genus by a synapomorphy: the reduction of the number of setae on the aggenital shield to one pair. Results of a preliminary morphological cladistic analysis for those stigmaeid genera in which the larvae and adults of both sexes are known, indicate that Ledermuelleriopsis is basal to a clade containing Cheylostigmaeus Willman and Eustigmaeus.

Caracterização molecular de três espécies de Trachycephalus (Anura: Hylidae) : investigando potenciais híbridos interespecíficos

Animais híbridos representam um desafio à taxonomia e sistemática, pois correspondem a unidades evolutivas geralmente sem clara delimitação morfológica, comportamental e genética. Híbridos podem ser morfologicamente intermediários aos parentais ou, devido à introgressão e retrocruzamentos, suas características podem se misturar tornando difícil sua identificação. Uma das formas de identificação de híbridos é por meio de ferramentas de biologia molecular, que ao utilizarem marcadores de DNA mitocondrial (herança exclusiva materna) e DNA nuclear (herança materna e paterna), permitem a comparação entre informações genéticas. Além da hibridização existem outras fontes de conflito entre dados moleculares provenientes do DNA mitocondrial e DNA nuclear, como por exemplo a retenção de polimorfismos ancentrais. Em localidades do Espírito Santo, Brasil, foram coletados indivíduos de morfologia distinta de Trachycephalus mesophaeus e T. nigromaculatus, que são as únicas espécies do gênero conhecidas nesse estado. Porém, estudos piloto usando o gene mitocondrial Citocromo Oxidase subunidade I (COI) agruparam esses espécimes com amostras de T. typhonius. Devido a estas incongruências, foram sequenciados fragmentos de dois genes mitocondriais - COI e Nicotinamida Desidrogenase subunidade 2 (ND2) e um exon nuclear (tirosinase) de 173 indivíduos de Trachycephalus, de forma a esclarecer as identificações taxonômicas e investigar a correspondência entre caracteres morfológicos e genéticos nesta linhagem, na sua área de ocorrência As filogenias moleculares, divergências genéticas, redes de haplótipos e polimorfismos de nucleotídeos únicos (SNPs) confirmaram as três espécies acima mencionadas como linhagens evolutivas distintas e revelaram mais sete indivíduos potencialmente híbridos, mas morfologicamente assinalados a T. mesophaeus, T. nigromaculatus ou T. typhonius.. Devido à taxa de evolução lenta da tirosinase, as espécies mais recentes T. typhonius e T. nigromaculatus parecem não terem sido sorteadas completamente nesse gene. Já T. mesophaeus, que é a espécie mais antiga das três, foi recuperada inequivocamente em todas as análises. De forma inédita, as análises moleculares evidenciaram a ocorrência de introgressão bidirecional entre T. nigromaculatus e T. typhonius e entre T. nigromaculatus e T. mesophaeus, sendo que há indícios de indivíduos F1 (cruzamentos entre espécies parentais puras gerando híbridos). A utilização do gene ND2 mostrou-se mais eficiente do que o gene COI nas filogenias e, apesar da tirosinase ser um gene nuclear de evolução lenta, contribuiu para a identificação de incongruências citonucleares. Nossos resultados mostram que a história filogenética de Trachycephalus é complexa e que o uso de marcadores nucleares de evolução mais rápida e ampliação dessas análises para outras espécies do gênero podem revelar mais eventos de hibridização.

Filogenia e evolução de roedores Echimyidae na Mata Atlântica

Os roedores Echimyidae tem distribuição Neotropical e são a família mais diversa de roedores Caviomorpha. Apesar da grande diversidade, pouco se sabe sobre a distribuição geográfica, história natural e evolução de vários grupos de equimídeos. O histórico taxonômico dessa família é confuso, sendo alguns grupos raramente coletados e, consequentemente, inferências sobre aspectos evolutivos e biológicos são pouco conclusivas e limitadas à análise de poucos exemplares. Filogenias moleculares não corroboram a classificação taxonômica para a família baseada em dados morfológicos, evidenciando a complexidade da história evolutiva desse grupo. Na Mata Atlântica são registrados cinco gêneros de Echimyidae: o rato-do-bambu, Kannabateomys; os arborícolas Phyllomys e Callistomys; o terrestre Trinomys, e o semi-fossorial Euryzygomatomys. O presente trabalho se baseou na utilização de sequências de DNA para abordar aspectos da evolução e filogenia de roedores equimídeos da Mata Atlântica em três níveis taxonômicos: família, gênero e espécie. O primeiro capítulo aborda a posição filogenética do gênero Callistomys dentro da família, utilizando sequências de 1 marcador mitocondrial (CitB) e 3 nucleares (GHR, RAG1 e vWF). Os resultados mostram que Callistomys forma um clado com o ratão-do-banhado (Myocastor), roedor semi-aquático das regiões abertas no cone sul da América do Sul e com o rato-de-espinho terrestre Proechimys com ocorrência na Amazônia. Esse clado é irmão de Thrichomys, um equimídeo terrestre que ocupa as áreas secas do centro da América do Sul. O agrupamento encontrado é inesperado, uma vez que seus membros apresentam aspectos morfológico, ecológicos e distribuição geográfica distintos e contrastantes. A filogenia resultante indica que Callistomys não é proximamente relacionado aos outros equimídeos arborícolas e sugere que o hábito arborícolas evoluiu mais de uma vez na família. O segundo capítulo investiga aspectos da filogenia, evolução e limites entre espécies de Phyllomys utilizando dois marcadores mitocondriais (CitB e COI) e três nucleares (GHR, RAG1 e vWF). Foram identificados três grupos principais de espécies: um com distribuição longitudinal pela porção central da Mata Atlântica (P. pattoni (P. mantiqueirensis, Phyllomys sp. 4)); e a partir daí dois outros grupos, um com distribuição na porção norte da Mata Atlântica (Phyllomys sp. 2 (P. blainvilii (P. brasiliensis, P. lamarum))); e outro na porção sul (Phyllomys sp. 3 ((Phyllomys sp. 1, P. lundi), (Phyllomys sp. 5 (P. dasythrix (P. nigrispinus (P. sulinus, Phyllomys sp. 6)))))). Foram identificadas duas linhagens independentes representando possíveis espécies novas, elevando o potencial número de espécies do gênero de 17 para 19. As filogenias associadas aos dados de distribuição geográfica sugerem que a diversificação e distribuição das espécies de Phyllomys foi influenciada pela ação conjunta de vários fatores como atividade neotectônica, gradientes altitudinais e latitudinais e mudanças climáticas que atuaram desde o Mioceno, marcando os primeiros eventos de diversificação do gênero até as especiações mais recentes, no Pleistoceno. O terceiro capítulo avalia a variação genética, distribuição geográfica e status taxonômico da espécie Euryzygomaotmys spinosus utilizando dois marcadores mitocondriais (CitB e D-loop). Os resultados mostraram que E.spinosus apresenta distribuição em áreas de Mata Atlântica e adjacências ao sul do Rio Doce, no Brasil, Paraguai e Argentina, incluindo um registro confirmado no Cerrado. A espécie ocupa habitats muito diversos e pode ser considerada generalista. As populações são geneticamente estruturadas ao longo da sua distribuição e os dados genéticos corroboram a taxonomia atual que considera apenas uma espécie, E. spinosus, para o gênero.

Caracterização de isolados de Corynespora cassiicola e avaliação da sensibilidade in vitro a fungicidas

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2015.

Expressão de transtirretina no sistema gastrointestinal do murganho

A transtirretina (TTR) é uma proteína plasmática constituída por quatro subunidades idênticas de aproximadamente 14KDa e de massa molecular de 55 KDa (Blake et al., 1978). A TTR é responsável pelo transporte de tiroxina (T4) (Andrea et al., 1980) e retinol (vitamina A), neste último tipo de transporte através da ligação à proteina de ligação ao retinol (RBP) (Kanai et al., 1968). É sintetizada principalmente pelo fígado e secretada para o sangue (Murakami et al., 1987) e também sintetizada pelas células epiteliais do plexo coróide e secretada para o líquido cefaloraquidiano (LCR) (Aleshire et al., 1983). Existem outros locais que expressam TTR mas em menor quantidade, nomeadamente: a retina do olho (Martone et al., 1988), o pâncreas (Kato et al., 1985), o saco vitelino visceral (Soprano et al., 1986) o intestino (Loughna et al., 1995); o estômago, coração, músculo e baço (Soprano et al., 1985). A TTR é uma proteína, do ponto de vista filogenético, extremamente conservada o que já de si é um indicador da sua importância biológica (Richardson, 2009) O objectivo deste trabalho foi avaliar a expressão de transtirretina ao longo do sistema gastrointestinal do murganho, nos seguintes órgãos esófago, estômago, duodeno, cólon e também bexiga, com cerca de 3 meses de idade. O segundo objectivo foi identificar as células responsáveis por essa expressão, nos órgãos em estudo. Foi possível verificar que apenas o estômago apresenta valores de expressão normalizada de TTR diferente de zero, expressão essa muito inferior à do fígado, tal como se esperava. Por imunohistoquímica/imunofluorescência foi possível determinar que as células que expressam TTR são pouco abundantes e estão presentes na região glandular do estômago do murganho e também do humano. Para além disto, verificou-se que a TTR co-localiza com somatostatina e que as células que sintetizam TTR correspondem às células D, responsáveis pela secreção de somatostatina

Estudos taxonômicos e filogenéticos de Tenuipalpus Donnadieu (sensu stricto e sensu lato) e Colopalpus Pritchard & Baker (Acari, Tenuipalpidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A DNA barcode approach of the Laurencia complex (Ceramiales, Rodophyta) in the tropical and subtropical Atlantic ocean

10th International Phycological Congress, Orlando, Florida, USA, 4-10 de agosto 2013.

Diversity of the Laurencia complex (Ceramiales, Rhodophyta) in Lusitanian Macronesia

10th International Phycological Congress, Orlando, Florida, USA, 4-10 de agosto 2013.

Besnoitia besnoiti protein disulfide isomerase (BbPDI): molecular characterization, expression and in silico modelling

Besnoitia besnoiti is an apicomplexan parasite responsible for bovine besnoitiosis, a disease with a high prevalence in tropical and subtropical regions and re-emerging in Europe. Despite the great economical losses associated with besnoitiosis, this disease has been underestimated and poorly studied, and neither an effective therapy nor an efficacious vaccine is available. Protein disulfide isomerase (PDI) is an essential enzyme for the acquisition of the correct three-dimensional structure of proteins. Current evidence suggests that in Neosporacaninum and Toxoplasmagondii, which are closely related to B. besnoiti, PDI play an important role in host cell invasion, is a relevant target for the host immune response, and represents a promising drug target and/or vaccine candidate. In this work, we present the nucleotide sequence of the B. besnoiti PDI gene. BbPDI belongs to the thioredoxin-like superfamily (cluster 00388) and is included in the PDI_a family (cluster defined cd02961) and the PDI_a_PDI_a'_c subfamily (cd02995). A 3D theoretical model was built by comparative homology using Swiss-Model server, using as a template the crystallographic deduced model of Tapasin-ERp57 (PDB code 3F8U chain C). Analysis of the phylogenetic tree for PDI within the phylum apicomplexa reinforces the close relationship among B. besnoiti, N. caninum and T. gondii. When subjected to a PDI-assay based on the polymerisation of reduced insulin, recombinant BbPDI expressed in E. coli exhibited enzymatic activity, which was inhibited by bacitracin. Antiserum directed against recombinant BbPDI reacted with PDI in Western blots and by immunofluorescence with B. besnoiti tachyzoites and bradyzoites.

A trophic analysis of target species of macrobenthos in a subtropical coast community: a taxa relationship essay

Studies on the feeding habits of aquatic organisms are a requirement for the management and sustainable use of marine ecosystems. The aim of the present research was to analyze the habits and trophic similarities of decapods, starfish and fish in order to propose trophic relationships between taxa, using Hennigian methods of phylogenetic systematics. This new grouping hypothesis, based on shared and exclusive food items and food types, corresponds to the broad taxonomic groups used in the analysis. Our results indicate that algae, Mollusca, Polychaeta, Crustacea, Echinodermata and Actinopterygii are the most exploited common resources among the species studied. Starfish were differentiated from other organisms for being stenophagic, and were grouped for feeding on bivalve mollusks. A larger group of fish and crustaceans shares algae and mainly crustaceans as food items. A third group united all eight species of Actinopterygii. This largest subgroup of fish is typically carnivorous, feeding on Anthozoa and a great quantity of Crustacea. Synodus foetens has a special position among fishes, due to its unique feeding on nematodes. A Euclidean distance dendrogram obtained in a previous publication grouped S. foetens with starfish. That result was based on a few non-exclusive shared similarities in feeding modes, as well as on shared absences of items, which are not an adequate grouping factor. Starfish are stenophagic, eating bivalves almost exclusively. Synodus foetens and Isopisthus parvipinnis have restricted food items, and are thus intermediary in relation to starfish, decapods, and other fish, which are euryphagous. The trophic cladogram displays details of food items, whether or not shared by all species. The resulting trophic analysis is consistent with known historical relationships.

A molecular perspective of the Laurencia complex (Ceramiales, Rhodophyta) in Macaronesia region

IV Congress of Marine Sciences. Las Palmas de Gran Canaria, June 11th to 13th 2014.