Estudo filogenético das espécies da seção Torva do gênero Solanum L. (Solanaceae) na região sul do Brasil

O gênero Solanum L. (Solanaceae) compreende mais de 1000 espécies, incluindo táxons de grande interesse econômico por seu valor alimentício e medicinal. Este gênero é dividido em três subgêneros: Bassovia, Solanum e Leptostemonum. O subgênero Leptostemonum é dividido em dez seções, e entre essas destaca-se a seção Torva que possui representantes no sul do Brasil, e cujas espécies têm amplo interesse por apresentarem substâncias ativas de grande utilidade farmacológica. Entretanto, dentro dessa seção existem problemas taxonômicos, inclusive com a presença de indivíduos de morfologia intermediária, que dificultam sua classificação e, conseqüentemente, o seu melhor aproveitamento. Nesse trabalho, foram realizados dois estudos de caráter filogenético a fim de conhecer as relações de parentesco entre as espécies de Solanum seção Torva, presentes no sul do Brasil, e destas com espécies de outras seções do subgênero Leptostemonum. Em ambos os estudos foram utilizados quatro marcadores (genomas nuclear e plastidial): a região ITS (espaçadores internos transcritos do DNA nuclear ribossomal) incluindo ITS1, ITS2 e o gene 5,8S; o íntron trnL e os espaçadores intergênicos trnL-trnF e trnS-trnG do DNA plastidial. O marcador ISSR (Inter Simple Sequence Repeats) foi utilizado para verificar a variabilidade genética entre as espécies de Solanum seção Torva e testar o grau de polimorfismo de quatro “primers” dentro dessa seção. As análises realizadas evidenciaram uma origem monofilética para a seção Torva. Além disso, foi verificada uma relação de parentesco mais acentuado dessa seção com S. melongena, S. jamaicense e S. sisymbriifolium. Dentro da seção Torva foram observados agrupamentos que relacionam a espécie de morfologia intermediária a seus possíveis progenitores S. paniculatum e S. guaraniticum. Os quatro agrupamentos mais freqüentes observados dentro da seção foram: a aproximação de S. guaraniticum, S. bonariense e S. paniculatum X S. guaraniticum; o relacionamento entre S. adspersum e S. tabacifolium; a interação entre S. paniculatum e a espécie de morfologia intermediária; e a aproximação entre S. paniculatum e S. variabile. Este trabalho contribuiu para o conhecimento evolutivo das espécies dessa complexa seção que vem levantando interesse de inúmeros pesquisadores.

Filogeografia e sistemática molecular de répteis de alguns arquipélagos africanos do Atlântico oriental

Os répteis, nomeadamente os lagartos, lagartixas e osgas, constituem um dos grupos de vertebrados com maior sucesso de colonização das ilhas oceânicas. Juntamente com as aves, devem constituir o grupo que naturalmente melhor se disseminou pelas ilhas oceânicas. Os mamíferos e anfíbios que aí possam existir são na sua maioria de introdução antropogénica. Como são bons colonizadores constituem bons modelos para o estudo de fenómenos e padrões de colonização das ilhas sobretudo tendo em conta que possuem ainda baixa dispersão dentro de cada ilha. Neste trabalho utilizamos marcadores do DNA mitocondrial (12S rRNA, 16S rRNA, citocromo b), marcadores do DNA nuclear (c-mos e enolase) assim como marcadores enzimáticos, para estudar os padrões de colonização, as relações entre espécies, a detecção de espécies introduzidas, a importância dos dados moleculares em relação a outro tipo de dados, nos répteis terrestres dos Arquipélagos da Madeira, Selvagens e Cabo Verde, e ilhas do Golfo da Guiné (São Tomé, Príncipe e Annobon). As sequências de DNA quer mitocondrial quer nuclear permitiram revelar a existência de uma estrutura geográfica em Mabuya spp. de São Tomé (de natureza intraespecífica) e de Cabo Verde (interespecífica) bem como em Lacerta dugesii (intraespecífica) do Arquipélago da Madeira. Esta estrutura é mais evidente em Lacerta dugesii, que apresenta haplótipos típicos e exclusivos de cada um dos quatro grupos principais de ilhas (Madeira, Porto Santo, Desertas e Selvagens), sem que se tivessem observado haplótipos comuns a mais do que um grupo de ilhas. Os dados moleculares obtidos permitem ainda inferir os casos de expansões demográficas recentes como no caso das populações de Lacerta dugesii da Madeira e Porto Santo ou pelo contrário indicativas de subdivisão geográfica da população como no Arquipélago das Selvagens. Nesta espécie apenas terá ocorrido um evento de colonização, e os nossos dados não corroboram a possibilidade de introdução nas Ilhas Selvagens mediada pelo homem. Mabuya spp. de Cabo Verde também forma um grupo monofilético, subentendendo a exemplo de L.dugesii um evento de colonização mas bem mais antigo, dando origem a eventos de radiação evolutiva, tendo-se formado novas espécies que por sua vez terão sido actores na colonização entre ilhas. Usando como modelo os Arquipélagos das Canárias e Cabo Verde, o número de eventos de colonização é menor nos escincídeos do que nos geconídeos. As ilhas do Golfo da Guiné parecem introduzir uma excepção à regra. Assim Mabuya spp. do Golfo da Guiné (São Tomé, Príncipe e Annobon) serão resultantes de 4 eventos de colonização, sendo dois responsáveis pelo aparecimento de M. maculilabris (uma forma no Príncipe e outra em São Tomé), M. ozorii (Annobon) e M. affinis (Príncipe). A exemplo de Lacerta dugesii, Mabuya maculilabris apresenta uma forte estruturação geográfica. Fazendo recurso a sequências já publicadas no GenBank, podemos propor um novo arranjo taxonómico no género Mabuya, não se devendo considerar quatro grupos (sensu Mausfeld), mas sim cinco, em que se adiciona um novo grupo que contempla as espécies do Norte de África e Turquia. As osgas em Cabo Verde, a exemplo das Canárias, apresentam grande variabilidade e terão sido resultado de maior número de eventos de colonização do que os Escincídeos. A nossa análise revela que existem em Cabo Verde maior número de grupos geneticamente distintos do género Tarentola, do que havia sido registado anteriormente. Os Hemidactylus também devem ter sido resultantes de mais do que um evento de colonização: um para Hemidactylus bouvieri e um para Hemidactylus brooki da Ilha do Sal. Hemidactylus brooki existente nas restantes ilhas bem como Hemidactylus mabouia são muito provavelmente de introdução antropogénica. No Golfo da Guiné o número de eventos de colonização não é maior nas osgas do que nos Escincídeos, constituindo assim uma excepção à regra, sendo os Hemidactylus resultantes de pelo menos dois eventos de colonização (quatro em Mabuya). Utilizando Lacerta dugesii como modelo, não encontramos qualquer congruência entre dados enzimáticos, morfológicos e moleculares. Com a aplicação de técnicas moleculares foi possível identificar espécies introduzidas como Hemidactylus mabouia na Madeira, Cabo Verde, São Tomé e Príncipe e Annobon bem como Ramphotyphlops braminus em Annobon. Estas espécies caracterizam-se por serem geneticamente homogéneas. Foi ainda possível verificar o estatuto taxonómico das várias espécies. Em Lacerta dugesii as três subespécies não deverão ser omitidas. Em Mabuya de Cabo Verde dever-se–ão manter as espécies consideradas e as relações estabelecidas. Em Tarentola spp. uma nova subespécie de Tarentola gigas deverá ser considerada e alvo de novas investigações. Os restantes grupos obtidos, geneticamente distintos, são em maior número do que havia sido registado, e deverão ser alvo dum estudo exaustivo.Confirmou-se a presença duma Mabuya em Annobon, muito provavelmente Mabuya ozorii, espécie esquecida ou omitida em muitas listas de espécies como na “EMBL Reptile database”. Duas formas de M. maculilabris em São Tomé e Príncipe, deixam transparecer a possibilidade da existência dum complexo de espécies. A análise de dados moleculares permitiu também referir que M. maculilabris não parece ter sido introduzida pelo homem nestas ilhas. Do ponto de vista conservacionista é fundamental monitorizar as espécies introduzidas pois podem levar à extinção de espécies indígenas, e monitorizar a manutenção dos vários grupos geneticamente distintos encontrados, muitos deles com distribuições restritas. Por fim, ao testar o c-mos na filogenia de Lacerta dugesii, podemos dizer que este gene nuclear pode também ser utilizado sob determinadas condições, ao nível intraespecífico. A região controle do DNA mitocondrial revelou-se também adequada na estimativa das relações filogenéticas. Verificou-se que esta estrutura é em Lacerta dugesii, bem menos variável que o gene do citocromo b (também mitocondrial). Mostra ainda uma variação entre populações e apresenta aspectos curiosos relacionados com a sua estrutura no contexto do que é conhecido actualmente dentro dos vertebrados.

Morphological Notes on the Worker and Queen Larvae of the Thief Ant Solenopsis helena (Hymenoptera, Formicidae, Myrmicinae) from Brazil

Young and mature larvae of queen and workers of the thief ant, Solenopsis helena, are herein described for the first time. Specimens were treated and described by usual methods of light and scanning electron microscopy. Many of the observed characteristics confirmed traits of the thief ant larva, reinforcing the assumption that they are a distinct group from fire ants. The larva of S. helena can be recognized from other close species by details of the mouthparts, but seem extensively similar to Solenopsis molesta. These findings are useful for taxonomic studies and phylogenetic inferences.

A search for markers of sugarcane evolution

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

Ecologia trófica de anfíbios anuros: relações filogenéticas em diferentes escalas

Understand the origin, maintenance and the mechanisms that operate in the current biodiversity is the major goal of ecology. Species ecology can be influenced by different factors at different scales. There are three approaches about the ecological differences between species: the first brings that differences result from current processes on niche characteristics (e.g. diet, time, space); the second that species differences are explained by random patterns of speciation, extinction and dispersion, the third that historical events explain the formation and composition of species in communities. This study aims to evaluate the influence of phylogenetic relationships in determining ecological characteristics in amphibians (globally) and test with that, if ecological differences between species of frogs are the result of ancient pre-existing differences or as result of current interactions. Another objective of this study is to verify if ecological, historical or current characteristics determine the size of species geographical distribution. The diet data for analysis of trophic ecology were collected from published literature. We performed a non-parametric MANOVA to test the existence of phylogenetic effects in diet shifts on frogs history. Thus, it is expected to know the main factors that allow the coexistence of anuran species. We performed a phylogenetic regression to analyze if niche breadth, body size and evolutionary age variables determine the size of the geographical distribution of amphibians in the Amazon. In the present study, new contributions to knowledge of major ecological patterns of anurans are discussed under a phylogenetic perspective

Genetic characterization and nitrogen fixation capacity of Rhizobium strains on common bean

O objetivo deste trabalho foi a caracterização genética de quatro novas estirpes de Rhizobium e a avaliação de sua capacidade de fixação de N2 e nodulação, comparadas a estirpes comerciais e à população nativa de rizóbios de um Latossolo Vermelho. Dois experimentos foram conduzidos em blocos ao acaso, em casa de vegetação. No primeiro experimento, conduzido em tubetes com vermiculita, avaliaram-se a nodulação e a capacidade de fixação das novas estirpes, em comparação com as estirpes comerciais CIAT-899 e PRF-81 e com a população nativa do solo. Das colônias puras isoladas, extraiu-se o DNA genômico e realizou-se o seqüenciamento do espaço intergênico, para a caracterização genética das estirpes e da população nativa de rizóbios. O segundo experimento foi realizado em vasos com solo, para determinação da produtividade e da nodulação do feijoeiro, cultivar Pérola, com o uso das estirpes isoladamente ou em mistura com a PRF-81. A população nativa do solo foi identificada como Rhizobium sp. e se mostrou ineficiente na fixação de nitrogênio. Foram encontradas três espécies de Rhizobium entre as quatro novas estirpes. As estirpes LBMP-4BR e LBMP-12BR estão entre as que têm maior capacidade de nodulação e fixação de N2, e apresentam respostas diferenciadas quando misturadas à PRF-81.

Caracterização de rizóbios indicados para produção de inoculantes por meio de sequenciamento parcial do 16S rRNA

O objetivo deste trabalho foi confrontar as sequências parciais do gene 16S rRNA de estirpes padrão de rizóbios com as de estirpes recomendadas para a produção de inoculantes no Brasil, com vistas à verificação da confiabilidade do sequenciamento parcial desse gene para a identificação rápida de estirpes. Foram realizados sequenciamentos através de reação em cadeia da polimerase (PCR) com iniciadores relativos à região codificadora do gene 16S rRNA entre as bactérias estudadas. Os resultados foram analisados pela consulta de similaridade de nucleotídeos aos do Basic Local Alignment Search Tool (Blastn) e por meio da interpretação de árvores filogenéticas geradas usando ferramentas de bioinformática. A classificação taxonômica das estirpes Semia recomendadas para inoculação de leguminosas com base em propriedades morfológicas e especificidade hospedeira não foi confirmada em todas as estirpes. A maioria das estirpes estudadas, consultadas no Blastn, é consistente com a classificação proposta pela construção de árvores filogenéticas das sequências destas estirpes, com base na similaridade pelo sequenciamento parcial do gene considerado.

Diversidade de Phytophthora parasitica isolados de Citrus usando seqüências de nucleotídeos da região ITS-5.8S rDNA

Realizou-se estudo para caracterização e verificação da diversidade genética de Phytophthora parasitica, agente causador da gomose dos citros. Quatorze isolados de Phytophthora parasitica, provenientes do Estado de São Paulo, foram seqüenciados a partir das regiões internas transcritas (ITS1 e ITS2) do gene 5.8S. Obtiveram-se seqüências de 812 pb a 860 pb que foram comparadas com seqüências de outras espécies de Phytophthora spp depositadas no NCBI. Foram feitos estudos filogenéticos, utilizando-se o método neighbor-joining com 1000 bootstrap e construído o dendrograma mais representativo. Obtiveram-se os resultados de 98,88% a 100% de similaridade genética entre os 14 isolados paulistas, e 99,5% a 98,8% entre estes e a seqüência de P. nicotianae (gi| 8927482) obtida do GenBank NCBI.

Evolução do reparo por excisão de nucleotídeo

The phylogeny is one of the main activities of the modern taxonomists and a way to reconstruct the history of the life through comparative analysis of these sequences stored in their genomes aimed find any justification for the origin or evolution of them. Among the sequences with a high level of conservation are the genes of repair because it is important for the conservation and maintenance of genetic stability. Hence, variations in repair genes, as the genes of the nucleotide excision repair (NER), may indicate a possible gene transfer between species. This study aimed to examine the evolutionary history of the components of the NER. For this, sequences of UVRA, UVRB, UVRC and XPB were obtained from GenBank by Blast-p, considering 10-15 as cutoff to create a database. Phylogenetic studies were done using algorithms in PAUP programs, BAYES and PHYLIP package. Phylogenetic trees were build with protein sequences and with sequences of 16S ribosomal RNA for comparative analysis by the methods of parsimony, likelihood and Bayesian. The XPB tree shows that archaeal´s XPB helicases are similar to eukaryotic helicases. According to this data, we infer that the eukaryote nucleotide excision repair system had appeared in Archaea. At UVRA, UVRB and UVRC trees was found a monophyletic group formed by three species of epsilonproteobacterias class, three species of mollicutes class and archaeabacterias of Methanobacteria and Methanococci classes. This information is supported by a tree obtained with the proteins, UVRA, UVRB and UVRC concatenated. Thus, although there are arguments in the literature defending the horizontal transfer of the system uvrABC of bacteria to archaeabacterias, the analysis made in this study suggests that occurred a vertical transfer, from archaeabacteria, of both the NER genes: uvrABC and XPs. According the parsimony, this is the best way because of the occurrence of monophyletic groups, the time of divergence of classes and number of archaeabacterias species with uvrABC system

Estudos ecogenômicos e bioprospectivos de Shewanella ssp

Bacteria trom Shewanella and Geobacter ganera are the most studied iron-reducing microorganisms particularly due to their electron transport systems and contribution to some industrial and environmental problems, including steel corrosion, bioenergy and bioremediation of petroleum-impacted sites. The present study was focused in two ways: the first is an in silico comparative ecogenomic study of Shewanella spp. with sequenced genomes, and the second is an experimental metagenomic work to detect iron-reducing Shewanella through PCR-DGGE of a metabolic gene. The in silico study resulted in positive correIation between copy number of 16S rDNA and genome size in Shewanella spp., with clusters of rrn near lhe origin of replication. This way, the genus is inferred as opportunist. There are no compact genomes and their sequences length varied, ranging from 4306142 nt in S. amazonensis SB2B to 5935403 nt in S. woodyi ATCC 51908, without correIation to temperature range characteristic of each specie. Intragenomic 16S rDNA sequences possess little divergence, but reasonable to resuIt in different phyIogenetic trees, depending on the sequence that is chosen to compare. For moIecuIar detection of iron-reducing Shewanella, it is proposed the mtrB gene as new biomarker. because it codes to a fundamental protein at Fe (III)-reduction. The specific primers were designed and evaluated in silico and resulted in a fragment of 360 pb. In the second study, these primers were tested in a genomic sample from S. oneidensis MR-1, amplifying the expected region. After this successfuI resuIt, the primer set was used as a tool to assess the iron-reducing communities of ShewaneIla genus under an environmental stress, i.e. crude oil contamination in mangrove sediment in Rio Grande do Norte State (Brazil). The primers presented high specificity and the reactions performed resulted in one single band of ampIification in the metagenomic samples. The fingerprinting obtained at DGGE reveaIed temporal variation of Shewanella spp. in analyzed samples. The resuIts presented show the detection of a biotechnological important group of microorganisms, the iron-reducing Shewanella spp. using a metabolic gane as target. It is concluded there are eight or more 16S rDNA sequences in Shewanella genus, with little divergence among them that affects the phylogeny; the pair of primers designed to ampIify mtrB sequences is a viable alternative to detect iron-reducing ShewanelIa in metagenomic approaches; such bacteria are present in the mangrove sediment anaIyzed, with temporal variations in the samples. This is the first experimental study that screened the iron-reducing Shewanella genus in a metagenomic experiment of mangrove sediments subjected to oil contamination through a key metabolic gene

Caracterização citomorfológica, cultural, molecular e patogênica de Rhizoctonia solani Kühn associado ao arroz em Tocantins, Brasil

No Estado do Tocantins, no Norte do Brasil, a incidência de rizoctoniose no arroz é importante, causando danos significativos em lavouras de arroz irrigado. O principal objetivo deste trabalho foi determinar o grupo de anastomose (AG) de isolados de R. solani associados ao arroz naquela região, testando a hipótese de que esses isolados pertencem ao grupo padrão de anastomose AG-1 IA, que também é o agente causal da mela em soja em áreas úmidas do Norte do Brasil. Todos os quatro isolados de arroz foram caracterizados, através de fusão de hifas, como AG-1 IA. A caracterização cultural, em função das temperaturas basais (mínimas, máximas e ótimas), evidenciou que os isolados de R. solani de arroz apresentaram perfis semelhantes aos padrões AG-1 IA, AG-1 IB e AG-1 IC. Os isolados de arroz foram caracterizados como autotróficos para tiamina assim como os isolados padrões AG-1 IA, IB, IC, AG-4 HGI e o isolado da mela da soja. O teste de patogenicidade em plantas de arroz cultivar IRGA-409 e de patogenicidade cruzada à cultivar IAC-18 de soja (suscetível à mela), indicou que além de causar a queima da bainha em arroz, esses isolados causam mela em soja. da mesma forma, o isolado SJ-047 foi patogênico ao arroz. As seqüências de bases de DNA da região ITS-5.8S do rDNA dos isolados do arroz foram similares às seqüências do AG-1 IA, depositadas no GenBank® - NCBI. A filogenia do ITS-rDNA indicou um grupo filogenético comum formado pelos isolados do arroz, o isolado da soja e o isolado teste do AG-1 IA. Assim, com base em características citomorfológicas, culturais, filogenéticas e patogênicas, foi confirmada a hipótese de que os isolados de R. solani patógenos de arroz do Estado do Tocantins pertencem ao grupo de anastomose AG-1 IA, além da indicação de que esses isolados podem também causar a mela em soja.

Caracterização genética e evolução dos vírus dengue no Estado do Rio Grande do Norte

Dengue is considered as the most important arthropod-borne viral disease throughout the world due to the high number of people at risk to be infected, mainly in tropical and subtropical regions of the planet. The etiologic agent is Dengue Virus (DENV), it is a single positive-stranded RNA virus of the family Flavivirus, genus Flaviviridae. Four serotypes are known, DENV-1, DENV-2, DENV-3 and DENV-4. One of the most important characteristic of these viruses is the genetic variability, which demands phylogenetic and evolutionary studies to understand key aspects like: epidemiology, virulence, migration patterns and antigenic characteristics. The objective of this study is the genetic characterization of dengue viruses circulating in the state of Rio Grande does Norte from January 2010 to December 2012. The complete E gene (1485 pb) of DENV1, 2 e 4 from Brazilian (Rio Grande do Norte) patients was sequenced. Phylogenetic analysis was performed using MEGA 5.2 software, Tamura-Nei model and Neighbor-Joining trees were inferred for the datasets. In Brazil, there is just one DENV-1 genotype (genotype V), one DENV-2 genotype (Asian/American) and two DENV-4 genotypes (genotypes I and II). Brazilian strains of DENV-1 are subdivided in two different lineages (BR-I and BR-II), the Brazilian strains of DENV-2 are subdivided in four lineages (BRI-IV) and genotype II of DENV-4 is subdivided in three Brazilian lineages (BRI-III). The viruses isolated in RN belong to lineage BR-II (DENV-1), BR-IV (DENV-2) and BR-III (DENV-4).The Caribbean and near Latin American countries are the main source of these viruses to Brazil. Amino acids substitutions were detected in three domains of E protein, this makes clear the necessity of studies that associate epidemiological and molecular data to better understand the effects of these mutations. This is the first study about genetic characterization and evolution of Dengue viruses in Rio Grande do Norte, Brazil

Canine distemper virus infection in a lesser grison (Galictis cuja): first report and virus phylogeny

Doenças infecciosas em animais selvagens têm aumentado devido às alterações em seu habitat e ao maior contato com animais domésticos. A cinomose já foi descrita em diversas espécies de carnívoros selvagens, representando uma ameaça à conservação da vida selvagem. Nesse estudo é descrito o primeiro caso de infecção pelo vírus da cinomose em um furão (Galictis cuja). Um indivíduo de vida livre, sem sinais clínicos aparentes, apresentou morte súbita após um dia em cativeiro. Foi realizado o diagnóstico molecular para detecção do vírus da cinomose canina, sendo o resultado positivo. A filogenia do vírus indicou que cães domésticos foram a provável fonte de infecção.

Caracterização filogenética de amostras do vírus da imunodeficiência felina (FIV) do Estado de São Paulo

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