Desequilíbrio de ligação e associação entre polimorfismos de base única com maciez da carne e espessura de gordura em bovinos Nelore utilizando painéis de alta densidade

Pós-graduação em Genética e Melhoramento Animal - FCAV

Avaliação do desequilíbrio de ligação e da origem genética em duplo-haplóides de milho

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise da estrutura populacional e do desequilíbrio de ligação de um painel de acessos de sorgo: uma abordagem usando teoria da coalescência

A estrutura populacional e o desequilíbrio de ligação são dois processos fundamentais para estudos evolutivos e de mapeamento associativo. Tradicionalmente, ambos têm sido investigados por meio de métodos clássicos comumente utilizados. Tais métodos certamente forneceram grandes avanços no entendimento dos processos evolutivos das espécies. No entanto, em geral, nenhum deles utiliza uma visão genealógica de forma a considerar eventos genéticos ocorridos no passado, dificultando a compreensão dos padrões de variação observados no presente. Uma abordagem que possibilita a investigação retrospectiva com base no atual polimorfismo observado é a teoria da coalescência. Assim, o objetivo deste trabalho foi analisar, com base na teoria da coalescência, a estrutura populacional e o desequilíbrio de ligação de um painel mundial de acessos de sorgo (Sorghum bicolor). Para tanto, análises de mutação, migração com fluxo gênico e recombinação foram realizadas para cinco regiões genômicas relacionadas à altura de plantas e maturidade (Dw1, Dw2, Dw4, Ma1 e Ma3) e sete populações previamente selecionadas. Em geral, elevado fluxo gênico médio (Μ = m/μ = 41,78 − 52,07) foi observado entre as populações considerando cada região genômica e todas elas simultaneamente. Os padrões sugeriram intenso intercâmbio de acessos e história evolutiva específica para cada região genômica, mostrando a importância da análise individual dos locos. A quantidade média de migrantes por geração (Μ) não foi simétrica entre pares recíprocos de populações, de acordo com a análise individual e simultânea das regiões. Isso sugere que a forma pela qual as populações se relacionaram e continuam interagindo evolutivamente não é igual, mostrando que os métodos clássicos utilizados para investigar estrutura populacional podem ser insatisfatórios. Baixas taxas médias de recombinação (ρL = 2Ner = 0,030 − 0,246) foram observadas utilizando o modelo de recombinação constante ao longo da região. Baixas e altas taxas médias de recombinação (ρr = 2Ner = 0,060 − 3,395) foram estimadas utilizando o modelo de recombinação variável ao longo da região. Os métodos tradicional (r2) e via coalescência (E[r2 rhomap]) utilizados para a estimação do desequilíbrio de ligação mostraram resultados próximos para algumas regiões genômicas e populações. No entanto, o r2 sugeriu padrões descontínuos de desequilíbrio em várias ocasiões, dificultando o entendimento e a caracterização de possíveis blocos de associação. O método via coalescência (E[r2 rhomap]) forneceu resultados que pareceram ter sido mais consistentes, podendo ser uma estratégia eventualmente importante para um refinamento dos padrões não-aleatórios de associação. Os resultados aqui encontrados sugerem que o mapeamento genético a partir de um único pool gênico pode ser insuficiente para detectar associações causais importantes para características quantitativas em sorgo.

Pyruvate kinase and glucose-6-phosphate dehydrogenase deficies and their association with malaria - population genetics and proteomic studies

A malária é reconhecida como uma das principais forças selectivas a actuar na história recente no genoma humano. Inúmeros polimorfismos genéticos têm sido descritos como protectores contra a gravidade da malária, como o alelo HbS (designado de traço falciforme) e o alelo G6PD A- (associado à deficiência de G6PD). Mais recentemente, também a deficiência de PK foi associada com a protecção contra a malária. Evidências desta associação foram obtidas em estudos com modelos de roedor e estudos in vitro utilizando GV humanos deficientes em PK. Até à data, não foram obtidos dados em populações humanas que revelem esta associação: ainda não foi identificada uma variante de PK com uma prevalência elevada em regiões endémicas de malária e não foram identificadas marcas de selecção na região do gene que codifica para a PK (gene PKLR). Além disso, os mecanismos subjacentes à protecção contra a malária por deficiências enzimáticas dos GV não estão bem esclarecidos. Assim, os objectivos do presente estudo foram: investigar os polimorfismos genéticos humanos com associação com a malária em Cabo Verde; pesquisar marcas de selecção da malária na região do gene PKLR em populações Africanas; determinar a frequência da deficiência em PK e identificar uma eventual variante da enzima que possa estar sob selecção positiva em regiões endémicas de malária; avaliar o efeito das duas deficiências enzimáticas (PK e G6PD) na invasão e maturação do parasita em culturas in vitro de Plasmodium usando GV normais e deficientes; e analisar o perfil proteómico de GV infectados e não infectados, normais e com deficiência (em PK e G6PD), bem como de parasitas isolados de GV tanto deficientes como normais. Em Cabo Verde (área epidémica), não foram identificadas marcas de selecção pela malária, através da análise dos vários polimorfismos. No entanto, quando a análise foi realizada em dois países endémicos (Angola e Moçambique), foram detectadas várias marcas de selecção: a genotipagem de microssatélites (STRs) e polimorfismos de base única (SNPs) localizados na vizinhança do gene PKLR revelou uma diferenciação consideravelmente maior entre as populações Africana e Europeia (Portuguesa), do que a diferenciação determinada aquando da utilização de marcadores genéticos neutros. Além disso, uma região genómica de maior amplitude apresentou um Desequilíbrio de Ligação (LD) significativo no grupo de malária não grave (e não no grupo de malária grave), sugerindo que a malária poderá estar a exercer pressão selectiva sobre a região do genoma humano que envolve o gene PKLR. No estudo que incidiu na determinação da prevalência da deficiência de PK no continente Africano (realizado em Moçambique), esta revelou-se elevada - 4,1% - sendo o valor mais elevado descrito até ao momento a nível mundial para esta enzimopatia. Na pesquisa de mutações que pudessem estar na causa deste fenótipo (baixa actividade de PK), foi identificada uma mutação não sinónima 829G>A (277Glu>Lys), significativamente associada à baixa actividade enzimática. Esta mutação foi também identificada em Angola, São Tomé e Príncipe e Guiné Equatorial, onde a frequência de portadores heterozigóticos foi entre 2,6 e 6,7% (valores que se encontram entre os mais elevados descritos globalmente para mutações associadas à deficiência em PK). Não foi possível concluir acerca da associação entre a deficiência de PK e o grau de severidade da malária e da associação entre o alelo 829A e a mesma, devido ao baixo número de amostras. Os resultados dos ensaios de invasão/maturação do parasita sugeriram que, nos GV com deficiência de PK ou G6PD, a invasão (onde está envolvida a membrana do GV hospedeiro e o complexo apical do parasita) é mais relevante para a eventual protecção contra a malária do que a maturação. Os resultados da análise proteómica revelaram respostas diferentes por parte do parasita nas duas condições de crescimento (GV com deficiência de PK e GV com deficiência de G6PD). Esta resposta parece ser proporcional à gravidade da deficiência enzimática. Nos parasitas que cresceram em GV deficientes em G6PD (provenientes de um indivíduo assintomático), a principal alteração observada (relativamente às condições normais) foi o aumento do número de proteínas de choque térmico e chaperones, mostrando que os parasitas responderam às condições de stress oxidativo, aumentando a expressão de moléculas de protecção. Nos parasitas que cresceram em condições de deficit de PK (GV de indivíduo com crises hemolíticas regulares, dependente de transfusões sanguíneas), houve alteração da expressão de um maior número de proteínas (relativamente ao observado em condições normais), em que a maioria apresentou uma repressão da expressão. Os processos biológicos mais representados nesta resposta do parasita foram a digestão da hemoglobina e a troca de proteínas entre hospedeiro e parasita/remodelação da superfície do GV. Além disso, uma elevada percentagem destas proteínas com expressão alterada está relacionada com as fendas de Maurer, que desempenham um papel importante na patologia da infecção malárica. É colocada a hipótese de que a protecção contra a malária em GV deficientes em PK está relacionada com o processo de remodelação da membrana dos GV pelo parasita, o que pode condicionar a invasão por novos parasitas e a própria virulência da malária. Os resultados da análise do proteoma dos GV contribuirão para confirmar esta hipótese.

Caracterização de múltiplos polimorfismos de Pneumocystis Jirovecii por multiplex-PCR/Single base extension

Pneumocystis jirovecii é conhecido por causar infecções específicas no aparelho respiratório de seus hospedeiros, principalmente em doentes imunocomprometidos, manifestando-se por uma pneumonia grave e por vezes fatal, normalmente designada por pneumonia por Pneumocystis. A caracterização da diversidade genética de P. jirovecii tem demonstrado que determinados polimorfismos de base única poderão ser reconhecidos como marcadores moleculares de eleição para o estudo da distribuição geográfica, vias de transmissão, resistência/susceptibilidade a fármacos, factores de virulência e genética populacional de subtipos genéticos. Este estudo teve como objectivo a caracterização de polimorfismos de P. jirovecii, através da metodologia PCR multiplex/Extensão de base única (do inglês single base extension), com a principal finalidade de constatar eventuais associações entre polimorfismos de base única, genótipos multilocus, e dados clínicos e demográficos da infecção. Sessenta e seis espécimes pulmonares, previamente considerados positivos para P. jirovecii, obtidos entre 2001 e 2012, a partir de doentes portugueses imunocomprometidos, foram seleccionados de forma aleatória para este estudo multilocus. PCR multiplex foi utilizada para a amplificação simultânea de três regiões genómicas: subunidade grande do rRNA mitocondrial, superóxido dismutase e dihidropteroato sintetase. Cinco polimorfismos de base única, previamente correlacionados com parâmetros da doença, foram genotipados por extensão de base única: mt85, SOD110, SOD215, DHPS165 e DHPS171. Um total de 330 polimorfismos de base única e 29 genótipos multilocus putativos de P. jirovecii foram identificados e caracterizados nos espécimes pulmonares analisados. Os padrões de distribuição dos polimorfismos foram analisados, sendo considerada a variação temporal e/ou geográfica das suas formas alélicas. Constatou-se grande diversidade genotípica entre os isolados de P. jirovecii que poderá ter influência a nível epidemiológico. Foram observadas associações estatísticas entre mt85/genótipos multilocus e parâmetros demográficos e clínicos. A correlação mais importante verificou-se entre mt85C e cargas parasitárias baixas a moderadas, enquanto mt85T foi associado com cargas parasitárias altas; MLG5, MLG9 e MLG13 foram associados com cargas parasitárias baixas, moderadas e altas, respectivamente. Tais associações demonstram que potenciais marcadores moleculares da infecção por P. jirovecii poderão existir e que polimorfismos/genótipos específicos poderão determinar perfis epidemiológicos da pneumonia por Pneumocystis. A análise genética cruzada permitiu verificar associações entre polimorfismos de base única. Os polimorfismos SOD110T e SOD215C, SOD110C e SOD215T, DHPS165A e DHPS171C, DHPS165G e DHPS171T foram associados estatisticamente. Os genótipos multilocus mais prevalentes foram considerados para o teste recombinatório d1. Dois genótipos multilocus (MLG7 e MLG9) foram observados com elevada frequência, e a análise genética indicou que estes se encontravam sobre-representados na população de P. jirovecii estudada. Estas evidências indicam que o fenómeno de desequilíbrio de ligação e a propagação clonal de subtipos genéticos é frequente, considerando que a espécie P. jirovecii poderá ser representada por uma população com estrutura epidémica. O presente trabalho confirmou a importância do estudo de polimorfismos em P. jirovecii, sugerindo que a caracterização multilocus poderá fornecer informação relevante para a compreensão dos padrões, causas e controlo da infecção, melhorando assim a investigação deste importante patogéneo.

Caracterização genética de gerações de tilápia Gift por meio de marcadores microssatélites

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade genética nos parentais (G0) e em três gerações consecutivas (G1, G2 e G3) de tilápia Gift (genetically improved farmed tilapia), por meio de marcadores microssatélites. Trezentos e sessenta indivíduos, provenientes do programa de melhoramento da Universidade Estadual de Maringá, foram selecionados quanto ao ganho de peso. O total de 21 alelos foi encontrado nos cinco loci microssatélites polimórficos (G12292, UNH140; G12311, UNH159; G12312, UNH160; G12314, UNH162; e G12315, UNH163), com número médio entre três e cinco alelos por locus. As frequências alélicas variaram de 0,017 (UNH160 - G2) a 0,750 (UNH160 - G0). A heterozigosidade média observada foi de 0,501, 0,391, 0,531 e 0,503 para G0, G1, G2 e G3, respectivamente. O coeficiente de endogamia médio foi 0,192 (G0), 0,401 (G1), 0,230 (G2) e 0,301 (G3). Todas as gerações apresentaram desvio no equilíbrio de Hardy-Weinberg, com desequilíbrio de ligação na maioria dos loci. Exceto para a G1, a heterozigosidade foi mantida nas gerações G2 e G3, o que indica que não há perda significativa de variabilidade genética no programa de melhoramento.

Análise de associação quanto à produtividade e seus caracteres componentes em linhagens e cultivares de arroz de terras altas

O objetivo deste trabalho foi identificar, por meio da análise de mapeamento associativo, os marcadores moleculares relacionados à produtividade do arroz de terras altas e aos seus caracteres componentes. Foram usadas 113 linhagens e cultivares de arroz de terras altas, da Coleção Nuclear de Arroz da Embrapa, com reduzido vínculo genético entre si. Os seguintes caracteres componentes da produtividade foram avaliados: número de panículas por metro, número de grãos por panícula e peso de 100 grãos. Dos 115 marcadores utilizados, 25 (21,7%) associaram-se significativamente a um ou mais caracteres. Entre os 29 SSR ("simple sequence repeats") colocalizados em QTL ("quantitative trait loci") de produtividade de arroz, 12 foram associados aos caracteres avaliados e considerados como candidatos para uso na seleção assistida por marcadores. Os marcadores NP914540, Q6ZGD1 e Q69JE3, associados ao número de grãos por panícula, ainda não foram anotados no arroz e podem constituir o ponto de partida para estudos de genômica funcional. Entre os marcadores derivados de sequências transcritas, NP914526 e NP914533 destacam-se por pertencer a rotas metabólicas relacionadas ao aumento do potencial produtivo de arroz.

Microsatellite analysis of pacu broodstocks used in the stocking program of Paranapanema River, Brazil

O monitoramento da diversidade genética é fundamental em um programa de repovoamento. Avaliouse a diversidade genética de pacu Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) em duas estações de piscicultura em Andirá -Paraná, Brasil, utilizadas no programa de repovoamento do Rio Paranapanema. Foram amplificados seis loci microssatélite para avaliar 60 amostras de nadadeira. O estoque de reprodutores B apresentou maior número de alelos e heterozigose (alelos: 22 e H O: 0,628) que o estoque de reprodutores A (alelos: 21 e H O: 0,600). Alelos com baixos níveis de frequência foram observados nos dois estoques. Os coeficientes positivos de endogamia no locus Pme2 (estoque A: F IS = 0,30 e estoque B: F IS = 0,20), Pme5 (estoque B: F IS = 0,15), Pme14 (estoque A: F IS = 0,07) e Pme28 (estoque A: F IS = 0,24 e estoque B: F IS = 0,20), indicaram deficiência de heterozigotos. Foi detectada a presença de um alelo nulo no lócus Pme2. As estimativas negativas nos loci Pme4 (estoque A: F IS = -0,43 e estoque B: F IS= -0,37), Pme5 (estoque A: F IS = - 0,11), Pme14 (estoque B: F IS = - 0,15) e Pme32 (estoque A: F IS = - 0,93 e estoque B: F IS = - 0,60) foram indicativas de excesso de heterozigotos. Foi evidenciado desequilíbrio de ligação e riqueza alélica baixa só no estoque A. A diversidade genética de Nei foi alta nos dois estoques. A distância (0,085) e identidade (0,918) genética mostraram similaridade entre os estoques, o qual reflete uma possível origem comum. 6,05% da variância genética total foi devida a diferenças entre os estoques. Foi observado um recente efeito gargalo nos dois estoques. Os resultados indicaram uma alta diversidade genética nos estoques de reprodutores e baixa diferenciação genética entre eles, o que foi causado pelo manejo reprodutivo das pisciculturas, redução do tamanho populacional e intercâmbio genético entre as pisciculturas.

Genotypic characterization of microsatellite markers in broiler and layer selected chicken lines and their reciprocal F1s

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

Associação entre polimorfismos de base única e precocidade sexual em fêmeas da raça Nelore

Pós-graduação em Genética e Melhoramento Animal - FCAV

Estudo de genes relacionados ao metabolismo de lipídeos como candidatos à precocidade sexual em bovinos da raça Nelore

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Polimorfismos no gene JY-1 e suas associações com probabilidade de prenhez precoce e características de crescimento em novilhas da raça Nelore

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

Polimorfismos no gene do hormônio da grelina (GHRL) e suas associações com características de interesse econômico em bovinos da raça Nelore

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fluxo de pólen e sementes em população isolada de Copaifera langsdorfii Desf. (LEGUMINOSAE - CAESALPINIOIDEAE) em um fragmento florestal localizado em área urbana

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeitos do corte seletivo de árvores sobre o sistema de reprodução e dispersão de pólen em uma população de Hymenaea courbaril na Amazônia brasileira

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)