01 - Doutorado - Genética e Biologia Molecular

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Ressequenciamento de genomas de cultivares brasileiras de soja: análise estrutural e associativa
(2015-03-12) Santos, João Vitor Maldonado dos; Abdelnoor, Ricardo Vilela; Abdelnoor, Ricardo Vilela; Valliyodan, Babu; Barros, Everaldo Gonçalves de; Carvalho, Mayra Costa da Cruz Gallo de; Marcelino-Guimarães, Francismar Corrêa; Domingues, Douglas Silva; Nguyen, Henry T.
A soja [Glycine max (L.) Merrill] é uma das mais importantes leguminosas cultivadas no mundo devido sua importância na alimentação humana, animal e produção de biocombustíveis. Desde que seu genoma foi sequenciado, aumentou-se o interesse por estudos de variações alélicas e estruturais ligadas a importantes características agronômicas e associadas à resistência a patógenos. Neste trabalho, foram ressequenciados 28 cultivares brasileiras com o objetivo de investigar sua base genética e análise de associação ampla do genoma para identificar importantes variações alélicas ligadas a resistência contra nematoide de cisto, nematoide de galha e cancro da haste. Foram identificados 1.329.844 indels e 5.868.344 SNPs, sendo 10.079 SNPs relacionados à resistência as três doenças. Uma estrutura homogênea foi observada na base genética nacional, com a presença de possíveis regiões sob processo de seleção positiva. Ainda, regiões contendo CNVs foram identificadas no genoma da soja. Os resultados indicam que apesar da base genética nacional estar se diversificando, ainda continua estreita, o que aumenta a necessidade de utilização de acessos de outras localidades para aumentar a variabilidade da base genética da soja brasileira. As variações alélicas relacionadas à resistência a doenças possuem aplicação direta para programas de melhoramento, devendo ser validadas futuramente. Por fim, os CNVs detectados podem contribuir significativamente no aumento da produtividade, e ainda estar relacionados à seleção de combinações que levam a uma resistência maior dos genótipos analisados contra as doenças estudadas. Uma análise mais aprofundada de tais variações estruturais torna-se importante em futuros trabalhos.
Produção e entrega de moléculas de dsRNA para o controle de Digitaria insularis (capim-amargoso)
(2022-03-31) Rosa, Juliana da; Nepomuceno, Alexandre Lima; Adegas, Fernando Storniolo; Sousa, Natália Lima de; Sartori, Daniele; Viana, Américo José Carvalho; Marin, Silvana Regina Rockenbach
Capim-amargoso é uma planta daninha que causa redução de produtividade e prejuízos econômicos nas lavouras de todo Brasil. Novas tecnológias como RNAi podem contribuir para o atual portifólio de herbicidas. O objetivo desse trabalho foi desenvolver estratégias de produção e entrega de dsRNAs para o silenciamento do gene Phytoene desaturase (PDS) via RNAi em capim-amargoso. Para a produção de dsRNAs de boa qualidade e especificidade foram testados dois vetores: L4440 e New-Vector. New-vector se mostrou mais eficiente na produção de dsRNAs com tamanho esperado. Com relação à extração de dsRNAs dois métodos foram testados: Trizol e Etanol. O método trizol garantiu um maior rendimento comparado ao método por Etanol (3,9 µg/mL e 2,5 µg/mL), apesar disso o método de extração por Etanol se mostrou mais eficiente na extração de dsRNAs com tamanho esperado. Utilizando o vetor L4440 o indutor alternativo proporcionou um rendimento maior quando comparado ao New- vector (5,7 µg/mL e 3,5 µg/mL). Entre os métodos de aplicação de dsRNAs em capim- amargoso os mais eficientes foram aplicação por folhas e em pré-emergência. A aplicação em folhas, em 3 e 5 dias após a aplicação, e em pré-emergência, 5 dias após a aplicação, levou a redução da expressão do gene PDS em 35%. Ainda, o tratamento que recebeu dsPDS em pré-emergência apresentou uma redução da massa seca em 24%. Já na aplicação em raízes houve redução do número de transcritos 10 dias após a aplicação dos dsRNAs. Os resultados desse trabalho abrem perspectivas para novos estudos e desenvolvimento de produtos baseados em RNAi para controle de plantas daninhas.
Diversidade e estrutura genética de espécies endêmicas do Paraná ameaçadas de extinção
(2023-04-10) Feliciano, Daniele Cassiano; Ruas, Claudete de Fátima; Ruas, Paulo Maurício; Pereira, Lya Carolina da Silva Mariano; Oliveira, Fernanda Freitas de; Silva, João Fernando Marques da; Godoy, Sara Mataroli de
Nos afloramentos rochosos basálticos, encontra-se uma flora rara, endêmica e ameaçada, que se distribui, de maneira descontínua, pelo Terceiro Planalto Paranaense, Brasil, compondo ambientes que configuram os Campos de Altitude do Sul do Brasil, conhecidos também como Campos de Cima da Serra, do Bioma Mata Atlântica. Ainda que estudos sobre plantas endêmicas forneçam informações locais, eles apontam um olhar crítico a espécies que podem ser extintas a curto prazo, reforçando a notoriedade dos resultados obtidos a partir dos dados genéticos, que quando combinados à estudo da conservação, podem juntos delinear estratégias efetivas de preservação de espécies ameaçadas. Considerando a antropização massiva dos afloramentos rochosos e os riscos de extinção das espécies de ocorrência, foram utilizados marcadores moleculares AFLP, ITS e rps16-trnK para avaliar o status genético das espécies Mimosa hatschbachii, Nierembergia hatschbachii, Stylosanthes vallsii e Eryngium corallinum e assim, contribuir para o desenvolvimento de estratégias de conservação das espécies. De maneira geral, foram observados baixos índices de diversidade genética, alta estruturação populacional e o fluxo gênico reduzido em todas as espécies. Tais parâmetros se devem em parte ao sistema reprodutivo das espécies e ao isolamento geográfico e ecológico no qual os afloramentos rochosos se encontram. Entretanto, a degradação evidente desses ambientes acentua a perda de diversidade genética e, por essa razão, os dados aqui apresentados ressaltam a necessidade e urgência de planos de conservação de tais afloramentos e suas espécies de ocorrência.
Identificação molecular e diversidade genética em quatro famílias de Lycosoidea (Arachnida, Araneae), Brasil
(2024-02-23) Cavenagh, Analiza Fernanda; Almeida, Fernanda Simões de; Rosa, Renata da; Dias, Ana Lúcia; Solferini, Vera Nisaka; Silva, Wilson Frantine da; Rincão, Matheus Pires
Este estudo investiga a diversidade genética e estrutura populacional de aranhas em Unidades de Conservação do Paraná, utilizando ferramentas moleculares como sequenciamento de DNA mitocondrial e desenvolvimento de primers microssatélites. Através da análise de 148 indivíduos de 16 espécies, foi identificado 26 grupos de indivíduos e Unidades Evolutivamente Significantes. Para a espécie Ctenus ornatus, foram desenvolvidos oito primers microssatélites e analisados 110 indivíduos em 6 populações, encontrando menor diversidade genética na população do Parque Estadual de Vila Velha. Os resultados sugerem que o isolamento por distância não é o único fator que estrutura as populações, e que a atividade antrópica pode afetar a variabilidade genética de algumas espécies. Os estudos moleculares fornecem informações valiosas para o manejo e conservação de aranhas em Unidades de Conservação.
"Mapeamento físico de diferentes DNAs repetitivos em peixes da família Cichlidae : citogenética comparativa e evolutiva"
Usso, Mariana Campaner; Dias, Ana Lúcia [Orientador]; Vênere, Paulo Cesar; Lui, Roberto Laridondo; Vanzela, André Luís Laforga; Jerep, Fernando Camargo
Resumo: No presente trabalho foram analisadas onze espécies de peixes da família Cichlidae, pertencentes a seis gêneros e três tribos, Chaetobranchini, Cichlasomatini e Geophagini, das sete existentes, coletadas em quatro bacias hidrográficas, do Rio Paraguai-MS, Rio Paraná-PR, sistema hidrográfico Laguna dos Patos-RS e do Rio Tramandaí-RS Os dados citogenéticos revelaram que a maioria das espécies possuem 2n=48, com exceção de Bujurquina vittata que apresentou 2n=44, característica cromossômica dos Ciclídeos Africanos Apesar de um número diploide conservado na maioria das espécies analisadas, diferentes formulas cariotípicas foram observadas: Bujurquina vittata apresentou 3m+8sm+6st-a (NF=82), Chaetobranchopsis australis 48st-a (NF=48), Cichlasoma portalegrense 14m-sm+34st-a (NF=62), Crenicichla jaguarensis 4m+4sm+4st-a(NF=56), C lepidota e C maculata 6m+42st-a (NF=54), Geophagus brasiliensis 4m+44st-a (NF=52) Para as quatro espécies de Gymnogeophagus as constituições cromossômicas foram: 2m+46st-a (NF=5) para G balzani, G gymnogenys da população do saco da Alemoa com 4m+44st-a (NF=52) e 6m+42st-a (NF=54) para a população do Gasômetro, G labiatus com 4m+4sm+4st-a (NF=58) e G rhabdotus 4m+2sm+42st-a (NF=52) Para uma melhor compreensão da evolução cromossômica entre as diferentes espécies de Ciclideos foi realizado um mapeamento cromossômico com diferentes DNAs repetitivos, sendo os pequenos DNAs nucleares (snDNA) U1 e U2 e os DNAs ribossômicos 18S e 5S, bem como um levantamento de dados nas sete tribos da subfamília Cichlinae, relacionado aos número diploide, fórmula cariotipica, distribuição da heterocromatina e DNAs ribossômicos Os diferentes DNAs repetitivos analisados no presente estudo evidenciaram uma plasticidade na distribuição cariotípica dessas sequênicas, podendo ser encontrados em diferentes posições e em diferentes cromossomos Em cinco espécies da tribo Geophagini, Crenicichla jaguarensis, C lepidota, C maculata, Gymnogeophagus balzani e G labiatus, foi observada a interação do cluster de DNAr 18S com DNAsn U2, indicando uma aparente homeologia do primeiro par, um cromossomo metacêntrico, e uma possível interação entre famílias de DNA repetitivos distintas Rearranjos cromossômicos parecem ser responsáveis pela diversidade cariotípica entre os ciclídeos, como observado em Gymnogeophagus gymnogenys aqui analisada e em outras espécies, como evidenciado pelo levantamento de dados da literatura no grupo As sequências de DNA repetitivos parecem desempenhar um importante papel na ocorrência desses eventos O maior número de dados cariotípicos ainda se restrige às tribos Geophagini, Cichlasomatini e Heroini que, apesar de terem aumentado nos últimos anos, não refletem a real diversidade da família, principalmente quando são relacionados às sequencias de DNAs repetitivos, mas já é possível inferir que rearranjos cromossômicos estão ocorrendo de forma independente entre as espécies
Identificação de polimorfismos de nucleotídeo único no genoma da soja e seu uso no mapeamento associativo de características simples e complexas
Passianotto, André Luiz de Lima; Abdelnoor, Ricardo Vilela; Belzile, François; Sakiyama, Ney Sussumu; Vilas-Bôas, Laurival Antônio; Marcelino-Guimarães, Francismar Corrêa
Resumo: A soja Glycine max (L) Merrill, é uma oleaginosa com grande destaque na economia mundial O Brasil é o segundo maior produtor de soja, e na safra 212/213 apresentou produtividade média de 2933 kg/ha, totalizando 81 milhões de toneladas, contribuindo para o desenvolvimento de inúmeras regiões e sendo um dos pilares chefes do agronegócio brasileiro O sucesso desta cultura se baseia no seu progresso genético, adaptação ao ambiente brasileiro e melhoria nas técnicas de cultivo Cultivares foram melhoradas ao longo dos anos com o intuito de se obter materiais aclimatados as fronteiras agrícolas brasileiras e com melhor produtividade As doenças são um dos fatores que acometem a cultura e impactam diretamente na produtividade da soja brasileira caso com o do nematóide Meloidogyne incógnita o qual acomete lavouras de soja e seu parasitismo pode causar severos danos à lavoura, variando de acordo com o grau de infestação Recentemente, com as técnicas de sequenciamento de nova geração, novas metodologias visando a rápida identificação de polimorfismos e seu uso nos estudos de mapeamento associativo surgiram Entre elas destaca-se a Genotipagem por Sequenciamento (GBS) Este trabalho teve por objetivo a identificação de polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) e a validação da tecnologia de GBS para mapeamento de características simples e complexas em soja Utilizando uma população de 165 cultivares brasileiros, características como cor da pubescência, cor da flor e tolerância a glifosato foram mapeadas nos cromossos 6, 13 e 2 respectivamente corroborando com os estudos prévios de mapeamento apresentados por estas características Além disso, utilizando 194 genótipos de soja resistentes e suscetíveis ao nematóide Meloidogyne incógnita , foi possível a identificação de 1753 SNPs e o mapeamento de um QTL para resistência ao nematoide de galha, no cromossomo 1
"Análise da viabilidade celular, genotoxicidade e modulação da expressão gênica em células de ovário de hamster chinês (CHO-K1) submetidas a tratamentos com metacrilatos e peróxido de hidrogênio utilizados na prática odontológica"
Bello, Valéria Aparecida; Cólus, Ilce Mara de Syllos [Orientador]; Fernandes, Karen Barros Parron; Serpeloni, Juliana Mara; Losi-Guembarovski, Roberta; Paiva, Wagner José Martins; Poli-Frederico, Regina Célia [Coorientadora]
Resumo: O presente trabalho avaliou a toxicidade, genotoxicidade e modulação da expressão gênica dos trietilenoglicol metacrilato (TEGDMA), 2-hidroxietil metacrilato (HEMA), 2,2,2-trifluoroetil metacrilato (TFEMA) e peróxido de hidrogênio (H2O2) em células de ovário de hamster Chinês (CHO-K1) No ensaio do 3-(4,5-dimetil-2-tiazolil)-2,5-difeniltetrazólico (MTT) foram avaliadas concentrações de 1 a 1 mM dos metacrilatos nos tempos de tratamento de 24, 48 e 72 horas, sendo escolhidas para serem avaliadas nos ensaios subsequentes, as concentrações de 1, 2 e 3 mM para o TEGDMA, 2, 4 e 6 mM para o HEMA e 1, 2 e 4 mM para o TFEMA Para o H2O2 foram testadas concentrações crescentes de ,5 a 5,5 mM nos tempos de tratamento de 1, 3, 6 e 12 horas Nos ensaios do cometa e da apoptose/necrose os metacrilatos e o H2O2 foram avaliados, respectivamente, nos tempos de 3 e 24 horas de tratamento As análises de expressão gênica foram realizadas por meio da técnica de RT-qPCR apenas na menor concentração para os metacrilatos e nas concentrações de 1,5 e 2,5 mM para o H2O2Os dados sem distribuição normal foram analisados por meio dos testes estatísticos Kruskal-Wallis/Dunn e análise de regressão não linear, enquanto que os dados com distribuição normal foram avaliados pelos testes ANOVA/Tukey Os dados da modulação da expressão gênica foram analisados estatisticamente pelo programa REST Os resultados obtidos nestes ensaios revelaram que todos os materiais avaliados reduziram a viabilidade celular, sendo que nos tratamentos com metacrilatos este efeito manifestou-se preferencialmente por meio da indução de apoptose em todas as concentrações avaliadas HEMA, TFEMA e H2O2 induziram aumento significativo de células necróticas nas maiores concentrações O H2O2 apresentou severo potencial genotóxico em todas as concentrações testadas, mas os metacrilatos foram genotóxicos apenas nas maiores concentrações As análises de expressão gênica não permitiram inferir seguramente sobre o envolvimento dos genes Tp53, Bax, Bcl-xL, Casp-8, Casp-9, Ercc1, Xpf e Top2 na toxicidade dos metacrilatos aqui avaliados Os metacrilatos modularam negativamente a expressão de alguns genes, TEGDMA modulou os genes Casp8, Tp53, Bax, Bcl-xL e Top2; HEMA modulou apenas o gene Tp53 e TFEMA interferiu negativamente no gene Top2 Entretanto, o H2O2 aumentou significativamente a expressão dos genes Tp53, Bax, Bcl-xL e Ercc1, sugerindo que a toxicidade deste composto seja dependente desses genes Nossos dados demonstraram que os materiais dentários avaliados apresentaram, nas condições deste estudo, um alto potencial tóxico, sugerindo que a utilização dos mesmos em produtos odontológicos deva ser mais cuidadosa e criteriosa
Caracterização citogenômica de espécies de Ctenidae (Araneae) : a importância do DNA repetitivo na diversificação cariotípica da família
Rincão, Matheus Pires; Dias, Ana Lúcia [Orientador]; Caetano, Lucia Giuliano; Portela-Castro, Ana Luiza de Brito; Araujo, Douglas de; Schneider, Marielle Cristina
Resumo: Aranhas são um dos mais diversos grupos de animais do planeta, presentes em praticamente todos os continentes, exceto na Antártida Contudo, citogeneticamente ainda existe uma grande lacuna dentro de Araneae, pois menos de 2% de todas as aranhas foram estudadas do ponto de vista cromossômico, somando um total de 867 espécies, em 74 das 12 famílias da Ordem Uma dessas famílias é Ctenidae, composta por algumas das maiores aranhas do mundo, com 519 espécies e 48 gêneros presentes em todas as florestas tropicais Apesar de serem amplamente conhecidas, com espécies de interesse médico, dentro de Ctenidae apenas 11 espécies tiveram seus cariótipos publicados Reconhecendo a necessidade de se ampliar os estudos citogenéticos nessa família, não apenas em número de espécies, mas também em número de marcadores cromossômicos, o presente estudo teve como objetivo analisar citogeneticamente 1 espécies distribuídas em quatro gêneros diferentes dentro de Ctenidae, sendo eles Ancylometes, Ctenus, Guasuctenus e Isoctenus Para isso foram utilizadas coloração com Giemsa, CMA3 e DAPI, bandeamento C, e a FISH com sondas de DNAr 18S e histona H3 Todas as espécies analisadas apresentaram 2n?=28 (26+X1X2), com exceção de Ancylometes concolor, com 2n?=26 (24+X1X2), o primeiro relato desse número diploide na família A morfologia cromossômica também se mostrou conservada, predominantemente composta por cromossomos acrocêntricos/telocêntricos, entretanto, três espécies, Isoctenus janeirus, I ordinario e I strandi, apresentaram cromossomos subtelocêntricos, o que sugere a ocorrência de inversões pericêntricas durante a evolução desses cariótipos, uma vez que apenas a morfologia dos cromossomos se alteram, e não o número diploide da espécie Em relação ao DNAr 18S, sete das nove espécies hibridizadas apresentaram apenas um par autossômico como portador dessa sequência, somente G longipes e I ordinario apresentaram dois pares portadores o que sugere, devido a posição basal dessas duas espécies na filogenia do clado que abriga Isoctenus, que este seja um padrão ancestral para o gênero Além disso, o presente estudo trouxe os primeiros dados de FISH com sondas de histona H3 em aranhas, hibridazadas em 9 das 1 espécies aqui analisadas, evidenciando esta sequência como um potencial marcador cromossômico para este grupo de animais
"Aplicação de marcadores cromossômicos e DNA barcoding para estudo da evolução cariotípica e resolução de conflitos taxonômicos em Doradidae (Pisces-Siluriformes)
Takagui, Fábio Hiroshi; Giuliano-Caetano, Lucia [Orientador]; Swarça, Ana Cláudia; Rubert, Marceléia; Vênere, Paulo Cesar; Lui, Roberto Laridondo; Almeida, Fernanda Simões de [Coorientadora]
Resumo: A família Doradidae é atualmente constituída por 95 espécies de peixes que ocorrem apenas em ecossistemas dulcícolas da América do Sul, sendo mais abundantes na bacia amazônica, onde desempenham papeis ecológicos fundamentais para a homeostasia do ecossistema Nas últimas décadas diversos estudos filogenéticos baseados em marcadores morfológicos e moleculares corroboraram o monofiletismo do grupo, entretanto algumas divergências permanecem, principalmente em alguns clados onde a abordagem taxonômica tradicional não foi suficiente para diagnostica-los Nesse sentido, o presente estudo busca resolver alguns desses problemas taxonômicos, utilizando marcadores citogenéticos associados ao DNA barcoding, assim como propor tendências sobre a evolução cariotípica em Doradidae Foram analisadas 15 espécies de thorny catfishes, provenientes de diferentes sistemas hidrográficos, os dados obtidos foram distribuídos em três capítulos, cada qual explorando a eficiência dos estudos cariotípicos para compreender questões biogeográficas, citotaxonômicas e evolutivas O capítulo 1 traz informações sobre as caracteríticas cariotípicas da subfamília Wertheimerinae: Wertheimeria maculata, Kalyptodoras bahiensis e Franciscodoras marmoratus As três espécies exibiram 2n=58 e a mesma fórmula cromossômica com diferenças apenas no padrão de distribuição dos DNAr e principalmente na disposição dos blocos heterocromáticos Tal variação microestrutural parece estar relacionada com a atividade saltatória de elementos transponíveis, dentre os quais o retrotransposon Rex3 merece destaque Também foi sugerida uma hipótese biogeográfica para explicar a diversificação cariotípica de Wertheimerinae, sendo essa baseada em eventos de captura de cabeçeira no Complexo do Espinhaço que proporcionou um dinâmico intercâmbio de ictiofauna entre o rio São Francsisco e a drenagem costeira do Leste O capítulo 2 trata de questões citaxonômicas, com ênfase no gênero Anadoras, que embora seja um dos mais amplamente distribuídos dentre aqueles alocados em Doradidae, possui apenas duas espécies formalmente descritas: Anadoras grypus e Anadoras weddellii, sendo que no presente estudo o status taxonômico de uma possível nova espécie endêmica do Alto rio Araguaia foi testado, utilizando marcadores citogenéticos e algoritmos de delimitação de espécies baseado no DNA barcoding Os dados cromossômicos foram eficientes somente para diferenciar A grypus de seus congeneres, evidenciando uma notável similaridade entre A weddelli e Anadoras sp “araguaia” Entretanto o DNA barcoding separou claramente as três espécies, identificando três unidades taxonômicas moleculares operacionais (MOTUs), com alto valor de divergência genética e suportadas pelas inferências Bayesianas,Verossimilhança e por todos os algorítmos de delimitação de espécies Foi observado também uma baixa distância genética entre populações de A weddelli do Alto, Médio rio Paraguai e Baixo amazonas, sugerindo uma baixa varibilidade entre populações distantes geograficamente Curiosamente, a distância intraespecífica observada em indivíduos de uma mesma população de A grypus foi maior do que aquela observada em populações de bacias distintas de A weddellii, no entanto o valor obtido não suporta a hipótese de espécies crípticas em simpatria no Lago Catalão e sugere que a variação descrita no padrão de NORs é um polimorfismo intrapopulacional No capítulo 3, inferências evolutivas utilizando o software Mesquite foram propostas para explicar a origem da atual diversidade cariotípica de Doradidae Nesse estudo, 9 espécies foram analisadas evidenciando uma acentuada variação no número de diplóide: 2n= 44 em Amblydoras nheco, 2n= 46 em Amblydoras affinis, 2n=52 em Astrodoras asterifrons, 2n= 58 em Platydoras hancockii, Pterodoras granulosus, Centrodoras brachiatus, Oxydoras niger, Hemidoras stenopeltis e 2n=6 em Trachtdoras steindachneri Espécies crípticas foram identificadas em Amblydoras affinis assim como um inédito sistema de NORs múltiplas em P hancockii A reconstrução do caracter ancestral corroborou estudos anteriores e estimou como 2n basal 58 cromossomos e NORs simples terminais no braço curto de subtelocêntricos, essas característica permanecem conservadas em diferentes clados de Doradidae, porém cariótipos derivados também ocorrem devido á rearranjos cromossômicos (inversões pericêntricas, Fissão e Fusão cêntrica, Translocações) e também pelo acúmulo diferencial de regiões heterocromáticas
Estudos fisiológicos, agronômicos e moleculares de cultivares de soja sensível e tolerante à seca e de linhagem transgênica RD29A : DREB2A CA sob condições de estresses abióticos
Engels, Cibelle; Nepomuceno, Alexandre Lima [Orientador]; Molinari, Hugo Bruno Correa; Pereira, Luiz Filipe Protasio; Ferreira, Leonardo Cesar; Farias, José Renato Bouças; Fuganti-Pagliarini, Renata [Coorientadora]
Resumo: A cultura da soja está exposta a várias condições ambientais adversas, e dentre estas a seca é responsável por grandes perdas na produtividade Na safra 211/212 a redução de produção brasileira foi de 8,94 milhões de toneladas Com o aquecimento global, os eventos de déficit hídrico tendem a aumentar e, por esta razão, estudos de caracterização e obtenção de cultivares mais tolerantes à seca e ao calor são necessários Assim, o presente estudo objetivou a caracterização de tolerância à seca de duas cultivares brasileiras, uma sensível, BR 16, e outra tolerante, Embrapa 48, e de uma linhagem transgênica AtDREB2A CA (Dehydration Responsive Element Binding), por meio de estudos moleculares, fisiológicos e agronômicos Os resultados indicaram que a cultivar BR 16 possui vigor precoce, a Embrapa 48 tolerância à seca e juntamente com a AtDREB2A CA uso conservativo de água em condições de déficit hídrico Os resultados agronômicos da safra 211/212 demonstraram que a cultivar Embrapa 48 possui maiores rendimentos e que apesar da linhagem transgênica AtDREB2A CA não apresentar valores superiores no rendimento, diversos parâmetros de produtividade apresentaram incrementos quando comparados à sua isolinha BR 16 Em outro estudo de caracterização molecular, promotores de genes responsivos ao déficit hídrico moderado e severo induzidos na cultivar tolerante Embrapa 48 e identificados através de microarranjo de DNA foram selecionados e um ensaio de expressão transiente realizado Os promotores selecionados foram dos genes LTI, HSP26/42, Mat1, Mat9, e Glyma11g1612 Análises in sílico demonstraram que os promotores que apresentaram maior ativação por ABA no ensaio de expressão transiente apresentavam mais cis-elementos de resposta ao déficit hídrico ou ao ABA Os resultados obtidos sugerem que os promotores dos genes LTI, Mat1 e Mat9 são promotores candidatos a serem utilizados na biotecnologia para estudos de ciência básica e aplicada, como a obtenção de plantas geneticamente modificadas mais tolerantes à seca A cultivar tolerante à seca Embrapa 48 foi ainda caracterizada através da análise da expressão de genes marcadores em resposta ao déficit hídrico e estresse a alta temperatura isolados e combinados em folhas, caules e raízes Os resultados demonstraram diferentes perfis de expressão gênica tanto espaciais quanto entre os tratamentos Os marcadores de expressão identificados para o déficit hídrico isolado em folhas foram os genes HSP182, HSP7 e a calmodulina, em caules, o Mat9 e em raízes, LEA18 No estresse por alta temperatura isolado os marcadores de expressão foram HSP7 e transaldolase em folhas, transaldolase em caules e LEA18 em raízes Nos tratamentos de déficit hídrico e alta temperatura combinados os marcadores foram Mat9 e HSP7 em folhas, transaldolase em caules e LEA18 em raízes
Análise do transcriptoma de cultivares de soja com níveis de tolerância contrastantes em condições de estresse por déficit hídrico
Reis, Rafaela Ribeiro; Nepomuceno, Alexandre Lima [Orientador]; Fuganti-Pagliarini, Renata; Vanzela, André Luís Laforga; Rincão, Michele Pires; Moreira, Renata Stolf; Henning, Liliane Marcia Mertz [Coorientadora]
Resumo: A soja, será fortemente afetada pela mudança climática, que projeta uma contenção de área plantada de 41%, em todo o país para 27 Dentre os estresses abióticos, o déficit hídrico é o principal fator que leva a perdas de rendimento em importantes culturas O desenvolvimento de materiais tolerantes ao déficit hídrico é significativamente vantajoso em áreas sujeitas à ocorrência do estresse Recentemente, alguns avanços foram obtidos na identificação de genes responsivos ao déficit hídrico, potencialmente capazes de aumentar a tolerância das plantas em condições de restrição hídrica Compreender os mecanismos moleculares na resposta ao déficit hídrico é importante na definição de estratégias biotecnológicas e de melhoramento As tecnologias genômicas, como o RNA-seq são ferramentas úteis para essa finalidade, podendo oferecer um melhor entendimento sobre os mecanismos ativados pelas plantas em resposta ao estresse Objetivou-se avaliar o transcriptoma de duas cultivares de soja contrastantes na resposta de tolerância ao déficit hídrico, BR 16 (sensível) e Embrapa 48 (tolerante), em folhas e raízes submetidas a dois níveis de déficit hídrico (moderado e severo) Genes diferencialmente expressos, foram identificados e categorizados, sendo alguns selecionados para validação via RT-qPCR Duas importantes famílias de fatores de transcrição (AP2/EREBP e WRKY) foram selecionadas para melhor entendimento de seus mecanismos de resposta e oscilações da expressão gênica em resposta ao déficit hídrico Foram detectadas diferenças nos perfis de expressão entre os materiais avaliados, sendo possível inferir que a cultivar Embrapa 48 responde mais rapidamente ao estresse do que a cultivar BR 16, apresentando maior número de genes diferencialmente expressos (up-regulados) já no primeiro nível (moderado) de estresse, enquanto BR 16 exibiu um perfil de expressão predominantemente down-regulado no mesmo período Esse comportamento persiste em todas as classes de genes relatados, sendo ainda mais evidente nas folhas, reforçando a ideia de que a resposta sob a influência do estresse ocorre especialmente nas folhas para ambas as cultivares Os resultados mostram, que a cultivar Embrapa 48 além de exibir uma modulação gênica inicial mais acelerada, ainda mantém genes associados aos processos de desenvolvimento, inerente ao metabolismo primário, ativo por mais tempo Adicionalmente, foram identificados e selecionados os 1 principais genes de cada uma das famílias de fatores de transcrição (AP2/EREBP e WRKY) na resposta de tolerância ao déficit hídrico
"Respostas moleculares de genótipos de soja em condição de hipóxia"
Marin, Silvana Regina Rockenbach; Nepomuceno, Alexandre Lima [Orientador]; Lopes, Fabrício Martins; Moraes, Larissa Alexandra Cardoso; Henning, Liliane Marcia Mertz; Corte, Lígia Erpen-Dalla; Pagliarini, Renata Fuganti [Coorientadora]
Resumo: A soja figura entre as quatro culturas de maior importância para a agricultura e economia mundial, devido a composição do grão que permite uma ampla aplicabilidade em diversos setores da indústria Mas o sucesso da produção depende de condições ideais de cultivo, que podem ser severamente prejudicadas por uma série de fatores abióticos, entre eles se destaca as condições de alagamento do solo que podem ocorrer em decorrência de modificações climáticas que alteram o regime de chuvas ou por características específicas dos solos hidromórficos A condição de alagamento ou encharcamento do solo provoca a deficiência de oxigênio levando a hipóxia ou anóxia, que promove alterações na composição e estrutura do solo e comprometem a absorção de água e nutrientes pela planta e assim, o desenvolvimento e produção Para se adaptar à esta condição, as plantas desenvolvem respostas complexas que envolvem a regulação da expressão gênica tanto no nível transcricional como pós transcricional Assim, o objetivo deste estudo foi analisar as respostas fisiológicas, agronômicas e moleculares de genes relacionados à condição de hipóxia em genótipos de soja tolerantes e sensíveis à condição de encharcamento, e também analisar o perfil de expressão de miRNAs e seus potenciais genes alvos Foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação um em vaso contendo substrato e simulando a condição de encharcamento para determinar a expressão de genes envolvidos nas respostas a essa condição e outro em sistema hidropônico para identificar os miRNAs expressos em resposta a hipóxia Como resultado, constatamos que a hipóxia gerada pelo encharcamento teve consequências não apenas para o metabolismo do carbono, mas também para o metabolismo do nitrogênio Em síntese os genótipos responderam ao encharcamento inicialmente com estratégias de adaptações anatômicas e morfológicas como a formação de raízes adventícias Os genótipos tolerantes apresentaram um mecanismo envolvendo prioritariamente a mudança de expressão de genes relacionados ao ajuste metabólico regulando a alteração da respiração aeróbica para anaeróbica Em relação ao possível mecanismo de controle pós transcricional mediado por miRNAs em resposta a condição de hipóxia, sugerimos que os miRNAs potencialmente regulam a expressão de genes de fatores de transcrição, genes de sinalização e genes de ajuste do metabolismo primário envolvidos na indução da fermentação, glicólise e degradação do amido, de modo tratamento e genótipo dependentes Nosso estudo forneceu importantes informações sobre as respostas adaptativas de diferentes genótipos de soja à condição de alagamento e também dados inéditos da composição e do perfil de expressão de miRNAs de soja sob hipóxia em cultivares tolerante e sensível ao alagamento
Citogenética de peixes das famílias Heptapteridae e Pseudopimelodidae (Siluriformes) : contribuição para estudos com DNAs repetitivos
Gouveia, Juceli Gonzalez; Dias, Ana Lúcia [Orientador]; Fenocchio, Alberto Sérgio; Silva, Carlos Roberto Maximiano da; Caetano, Lucia Giuliano; Vicari, Marcelo Ricardo
Resumo: Os Peixes das famílias Heptapteridae e Pseudopimelodidae, são peixes de couro, endêmicos dos neotrópicos e possuem uma ampla distribuição nos cursos d’água na América Central e do Sul A família Heptapteridae apresenta cerca de 26 gêneros e 28 espécies válidas e Pseudopimelodidae com 5 gêneros e aproximadamente 37 espécies válidas Os estudos citogenéticos são escassos nessas duas famílias diante da quantidade de espécies, sendo que apenas 41 espécies de Heptapteridae e 7 espécies de Pseudopimelodidae apresentam dados com este tipo de análise, até o momento Em Heptapteridae os estudos estão voltados para os gêneros Imparfinis, Pimelodella e Rhamdia, e em Pseudopimelodidae apenas poucos gêneros possuem descrição cariotípica, onde a maioria dos estudos apresentam apenas dados de citogenética clássica, não possuindo muitas análises cito-moleculares como o mapeamento físico de DNAs repetitivos Neste estudo foram descritos os primeiros dados com isolamento e caracterização de sequências de um elemento transponível Tc1-Mariner do genoma de Imparfinis schubarti, além do mapeamento cromossômico deste e de outros DNAs repetitivos como DNAr 18S, 5S e microssatélites em duas espécies do gênero Imparfinis, da família Heptapteridae, com o objetivo de discutir a composição genômica desse gênero, que é considerado o mais diversificado dentro de Heptapteridae As sequências isoladas de Tc1-mariner mostraram similaridade de aproximedamente 7% com sequências não autônomas da superfamília Mariner, com domínios característicos deste transposon O mapeamento físico de Tc1- mariner nos cromossomos de Imparfinis borodini e I schubarti, mostrou que esse elemento ocorre em abundância no genoma dessas duas espécies, com localização em regiões heterocromáticas e com um padrão diferenciado de distribuição nos cromossomos entre essas duas espécies Esse transposon também apresentou marcação nos cromossomos portadores de sítios ribossômicos 18S e 5S, assim como sequências curtas de microssatélites, o que pode ser um indício que a dispersão e evolução de genes de DNAs ribossômicos podem ser mediadas por DNAs repetitivos, devido a organização desses elementos no genoma de peixes Entre essas duas espécies de Imparfinis, também foi obsevada diferente localização das AgRONS, sítios de DNAr 18S e 5S em seus genomas, além de apresentarem uma grande diferença no número diplóide, onde I borodini mostrou o primeiro 2n=5 entre os Heptapterídeos e I schubarti com 2n=58, que é o mais comum nas espécies desse gênero Os dados sugerem que I borodini e I schubarti mostram uma evolução cromossômica mais divergente do que conservativa Foi realizado também um estudo com diferentes gêneros e espécies de heptapterídeos e pseudopimelodídeos, com a utilização de diferentes marcadores cromossômicos, visando discutir as relações citogenéticas entre essas duas famílias, juntamente com dados da literatura Foram analisadas três espécies de heptapterídeos (Cetopsorhamdia iheringi, Phenacorhamdia tenebrosa e Pimelodella meeki) e duas de pseudopimelodídeos (Microglanis cibelae e Microglanis cottoides) Os resultados revelaram o primeiro 2n=48 para a família Heptapteridae em Phenacorhamdia tenebrosa já em Microglanis cibelae que apresenta o primeiro dado citogenético neste trapabalho, mostrou o 2n=54 que é característico de Pseudopimelodidae Foram observadas características citogenéticas compartilhadas entre esses dois grupos como a presença de cromossomos com dois braços, a localização das RONs em região terminal de 1 par de cromossomos, na maioria das espécies estudadas, com uma variação de sítios de DNAr 18S e 5S em diferentes populações, inclusive da mesma espécie, como em Microglanis cottoides Os dados apresentados mais os da literatura confirmam a proximidade entre essas duas famílias por meio de diferentes marcadores citogenéticos e também revelam que existem características específicas de cada grupo, como a variabilidade cariotípica de Heptapteridae e o conservado 2n em Pseudopimelodidae Este trabalho também corrobora com a hipótese de que rearranjos cromossômicos estão ocorrendo nas espécies de Heptapteridae e Pseudopimelodidae, podendo ser mediada por diferentes mecanismos, o que reflete a organização genômica dentro deste grupo
Filogeografia, padrões demográficos históricos e diversidade genética de abelhas Euglossini, com ênfase em espécies da Mata Atlântica
Silva, Wilson Frantine da; Sofia, Silvia Helena [Orientador]; Miyaki, Cristina Yumi; Melo, Gabriel Augusto Rodrigues de; Souza-Shibatta, Lenice; Ferreira, Dhiego Gomes
Resumo: A tribo Euglossini compreende um grupo de abelhas neotropicais de cerca de 24 espécies as quais apresentam complexas histórias biológicas pouco exploradas do ponto de vista biogeográfico e filogeográfico Devido uma gama de comportamentos e outras peculiaridades, estas abelhas apresentam uma intrínseca relação com seus ambientes, de modo que suas histórias biológicas são reflexo da própria história de seus respectivos habitats Amplamente distribuídas nas florestas úmidas americanas, as abelhas das orquídeas, como são popularmente conhecidas, apresentam altas taxas de endemismo na Mata Atlântica, onde quase 5% das espécies documentadas são endêmicas a este ambiente Dentre muitos fatores por trás dos processos geradores de diversidade, mudanças climáticas ao longo do Pleistoceno, movimentos neotectônicos e barreiras geológicas, são frequentemente apontadas como os principais agentes históricos por trás da megadiversidade deste bioma No presente estudo, diferentes espécies de abelhas da tribo Euglossini são utilizadas como modelo para investigar os processos por trás da diversificação destas abelhas ao longo das florestas tropicais americanas, com ênfase na Mata Atlântica Para tanto, três espécies e grupos de espécies do gênero Euglossa correspondendo à diferentes modelos distribucionais (E annectans, E iopoecila, e cinco espécies do subgênero Glossurella, grupo crassipunctata) foram selecionados para inferir sobre processos em diferentes escalas latitudinais, longitudinais e temporais Técnicas baseadas em sequenciamento de genes mitocondriais, genotipagem de locos microssatélites e sequenciamento paralelo massivo foram utilizados em associação à modelagem de nicho ecológico e distribuição de espécies para avaliar aspectos genéticos populacionais, filogenéticos e filogeográficos, bem como sua congruência com padrões climáticos atuais e pretéritos, eventos geológicos e neotectonismos Os resultados encontrados apontam que flutuações climáticas foram determinantes para definição da estrutura populacional das espécies de Euglossini na Mata Atlântica, porém os efeitos destes eventos dependem fortemente das idiossincrasias associadas à aspectos ecológicos de cada espécie De acordo com os resultados, espécies associadas às Florestas Estacionais Semideciduais tenderam a migrar parte de suas populações para o interior, se afastando da região litorânea ao longo dos picos glaciares do Pleistoceno Por outro lado, espécies com ampla distribuição latitudinal associadas à Floresta Ombrófila Densa se encaixam nas expectativas da interpretação atual dos refúgios para a Mata Atlântica Os modelos de nicho para as abelhas das orquídeas aqui estudadas apontam de forma recorrente a existência de áreas adequáveis na porção sul da Mata Atlântica no último máximo glacial (21 Ka a p) A cronologia da diversificação filogenética das espécies do grupo crassipunctata indica o aumento da atividade orogênica nos Andes à ~5-6 Ma a p como fator determinante para o surgimento de quatro das seis espécies atuais, e que as flutuações climáticas do Pleistoceno apenas influenciaram a separação entre o clado amazônico e atlântico Os resultados do presente estudo são inéditos e agregam uma importante contribuição para o entendimento dos padrões e processos geradores de diversidade na tribo Euglossini, bem como, na Mata Atlântica
Caracterizacão molecular e morfo-cultural de Colletotrichum scovillei e estudos de herança da resistência em Capsicum spp
Giacomin, Renata Mussoi; Ruas, Claudete de Fátima [Orientador]; Gonçalves, Leandro Simões Azeredo; Resende, Juliano Tadeu Vilela de; Sumida, Ciro Hideki; Nunes, Maria Paula Barion Alves; Leite Junior, Rui Pereira; Ruas, Paulo Maurício; Gonçalves, Leandro Simões Azeredo [Coorientador]
Resumo: A antracnose é considerada uma das principais doenças fúngicas nas culturas do pimentão e da pimenta Causada por espécies do gênero Colletotrichum, esta doença pode provocar lesões em todas as partes das plantas, causando danos principalmente nos frutos em pré e pós colheita Existem diferentes metodologias a posteriori para o controle e manejo da antracnose, porém a estratégia mais eficiente é o uso de cultivares resistentes, uma vez que além de minimizar as perdas, contribui também para a redução no uso de fungicidas químicos Entretanto, a utilização de cultivares resistentes enfrenta grandes desafios em virtude da variabilidade do patógeno associado a diferentes respostas de resistência em relação a maturação dos frutos de Capsicum Um dos primeiros passos para manejo da doença é a identificação e caracterização do patógeno, para a partir dessas informações definir estratégias efetivas de controle, buscar fontes de resistência e desenvolver genótipos com características desejadas Os objetivos desse trabalho envolveram: i) identificar e caracterizar 11 isolados de Colletotrichum spp coletados no estado do Rio de Janeiro; ii) avaliar a resposta de resistência à antracnose, em frutos imaturos e maduros de Capsicum baccatum e identificar fontes de resistência para o uso em programas de melhoramento e iii) analisar a herança de resistência a antracnose em frutos imaturos e maduros de Capsicum annuum A caracterização dos isolados foi realizada por meio de caracteres morfológicos, moleculares e características de colonização Para a identificação dos isolados foi realizado o sequenciamento de cinco regiões gênicas: ITS, gliceraldeído-3-fosfatodesidrogenase (GAPDH), actina (ACT), ß-tubulina (TUB2) e calmodulina (CAL) A resposta da resistência em C baccatum foi visualizada em frutos imaturos e maduros de 51 acessos que foram avaliados quanto a severidade dos sintomas da antracnose aos 35 e 5 dias após a antese, respectivamente Para analisar a herança genética da resistência, frutos nos dois estádios de desenvolvimento de seis gerações de C annuum foram inoculados com Colletotrichum scovillei Os sintomas foram avaliados durante oito dias por uma escala de notas, que foram submetidas a testes estatísticos para identificar os parâmetros genéticos, o padrão de segregação e o efeito dos genes envolvidos Os resultados da caracterização e sequenciamento multilocus permitiram identificar os isolados como pertencentes a espécie Colletotrichum scovillei Os acessos de C baccatum apresentaram uma ampla variabilidade na resposta à infecção e comportamento diferenciado destes frente aos estádios de maturação dos frutos Frutos maduros apresentaram maior resistência à antracnose em relação aos frutos imaturos Dos 51 acessos testados, quatro deles apresentaram-se resistentes nos dois estádios de maturação dos frutos A análise da herança da resistência nas gerações de C annuum mostrou expressão independente em frutos imaturos e maduros Entretanto, em ambos os casos a resistência é controlada por dois genes principais, sendo esses associados a efeitos de poligenes de efeito menor Estes resultados fortalecem estudos futuros e fornecem apoio ao desenvolvimento de tecnologias e estratégias que tragam benefícios a produção de pimentas e pimentões principalmente em relação ao controle da antracnose e utilização de fontes de resistência em programas de melhoramento
Transcriptoma in planta de Phakopsora pachyrhizi e caracterização funcional de genes envolvidos em mecanismos basais de sobrevivência e patogenicidade
Rincão, Michelle Pires; Abdelnoor, Ricardo Vilela; Carvalho, Mayra da Cruz Costa Gallo de; Andrade, Eduardo Chumbinho de; Godoy, Cláudia Vieira; Vilas-Bôas, Laurival Antônio; Marcelino-Guimarães, Francismar Corrêa [Coorientadora]
Resumo: O Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja (Glycine max (L) Merrill), produto responsável por metade da produção agrícola nacional Entretanto, a produção dessa importante oleaginosa é afetada, dentre outros fatores, pela ação do fungo Phakopsora pachyrhizi (Sydow & P Sydow), causador da doença conhecida como ferrugem-asiática da soja (FAS) Por ser um fungo biotrófico obrigatório, o estudo de P pachyrhizi é limitado ao seu contato com o hospedeiro durante o processo de infecção Neste sentido, este trabalho utilizou a técnica de microdissecção a laser da lesão foliar, associada ao sequenciamento de alto desempenho, para a obtenção de sequências de transcritos do patógeno durante a interação com genótipos resistente e suscetível de soja (PI561356 e BRS 231, respectivamente) Os resultados obtidos através do sequenciamento do transcriptoma do fungo compreendem a identificação de 3635 unisequências de P pachyrhizi, que forneceram uma visão geral dos mecanismos moleculares e rotas biológicas ativas no patógeno aos dez dias após a infecção em soja, como metabolismo energético e de ácidos nucleicos, síntese proteica, além de processos de transcrição, biossíntese e transporte Transcritos relacionados a processos de exocitose, sinalização de vias metabólicas, dentre outros, se apresentaram enriquecidos entre os genótipos resistente e suscetível utilizados neste trabalho em relação ao transcriptoma obtido de P pachyrhizi Adicionalmente, transcritos relacionados a processos de metilação, transporte de sulfato, e resposta a espécies reativas de oxigênio, entre outros, também foram enriquecidos entre diferentes estruturas e fases de infecção do fungo como esporos germinados, apressório, haustório e lesão foliar Análises OrthoMCL comparando as unisequências geradas a partir do genoma de outras 15 espécies de fungos e oomicetos, incluindo outras espécies de ferrugens, identificaram famílias multigênicas conservadas entre as espécies analisadas, bem como famílias comuns a fungos causadores de ferrugens, e famílias encontradas exclusivamente em P pachyrhizi, com destaque para famílias relacionadas a sinalização de vias metabólicas e transportadores de membrana A predição de elementos de transposição ativos entre os 3635 transcritos, identificou diferentes famílias de retrotransposons e de transposons de DNA, e análises de RT-qPCR confirmaram os níveis de expressão de genes específicos observados no sequenciamento de alto desempenho Adicionalmente, sete genes potencialmente envolvidos em processos de sobrevivência e patogenicidade de P pachyrhizi, selecionados a partir do transcriptoma do fungo e de análises in silico, foram caracterizados funcionalmente via silenciamento gênico por RNA interferente Mediante a utilização da tecnologia de silenciamento gênico induzido pelo hospedeiro (Host-Induced Gene Silencing - HIGS), construções utilizando plasmídeos baseados no genoma do vírus do mosqueado do feijoeiro (Bean pod mottle vírus - BPMV) foram obtidas para os sete genes do fungo previamente selecionados As construções HIGS-BPMV foram inseridas em plantas suscetíveis de soja, e posteriormente inoculadas com P pachyrhizi Os resultados obtidos revelaram redução significativa nos níveis de transcritos e na patogenicidade do fungo para três dos sete genes silenciados Os resultados obtidos neste trabalho contribuem com o aumento do conhecimento sobre o transcriptoma do fungo P pachyrhizi, demostram a existência de uma maquinaria de silenciamento ativa nesse patógeno, e, consequentemente, que o silenciamento gênico baseado na técnica de HIGS-BPMV constitui uma ferramenta viável na caracterização funcional de genes do fungo, sendo identificados pelo menos três genes que ocasionaram reduções significativas na patogenicidade quando silenciados
Análise funcional de proteínas Cry e Vip de Bacillus thuringiensis
Ricietto, Ana Paula Scaramal; Vilas-Bôas, Gislayne Fernandes Lemes Trindade [Orientador]; Monnerat, Rose; Silva, Everton Ricardi Lozano da; Sartori, Daniele; Neves, Pedro Manoel Oliveira Janeiro
Resumo: Bacillus thuringiensis é uma bactéria entomopatogênica, gram-positiva e formadora de esporos, pertencente ao grupo do Bacillus cereus que possui atividade inseticida principalmente ligada às proteínas inseticidas Cry, além da produção de outros fatores de virulência como fosfolipases, enterotoxinas, metaloproteases, hemolisinas e citotoxinas Proteínas Cry são produzidas durante a fase de esporulação, enquanto as proteínas Vip são sintetizadas durante o crescimento vegetativo Estas proteínas apresentam modo de ação e interação com receptores de membrana distintos, permitindo o uso de ambas às proteínas para o controle de insetos A revisão desta tese aborda a descrição e o emprego de B thuringiensis no controle biológico de insetos, as principais proteínas entomopatogênicas, interações e modos de ação destas O primeiro artigo relata o uso das toxinas de B thuringiensis no controle de Grapholita molesta e os efeitos antagônicos observados entre Cry e Vip para este inseto No segundo trabalho, a clonagem e expressão de proteínas Vip1Bb3 e Vip2Bb4 são descritos Estas proteínas são toxinas binárias com atividade frente a coleópteros E ao final, uma terceira publicação que analisa o genoma da linhagem de B thuringiensis BR145 A toxicidade desta linhagem foi avaliada para Helicoverpa armigera (LC5 ,294 µgcm-2) e Chrysodeixis includens (LC5 ,277 µgcm-2), importantes pragas agrícolas Os estudos desenvolvidos nesta tese contribuem para melhor compreensão destas proteínas e contribuirão para a contínua utilização destas proteínas nas tecnologias Bt visando um controle mais efetivo de insetos-pragas
Alterações na resposta celular ao tratamento com clorofilina associada a agentes citotóxicos in vitro
D’Epiro, Gláucia Fernanda Rocha; Mantovani, Mário Sérgio [Orientador]; Ribeiro, Lúcia Regina; Maistro, Edson Luís; Sartori, Daniele; Lepri, Sandra
Resumo: A clorofilina (Chl) é um corante de alimentos derivado da clorofila que apresenta atividade quimioprotetora Entretanto, seus mecanismos de ação não estão totalmente elucidados O presente estudo teve como objetivo avaliar a atividade quimioprotetora da clorofilina em células expostas aos agentes antitumorais doxorrubicina (Dox) e edelfosina (EDLF) e ao mutágeno ambiental benzo(a)pireno (BaP) No primeiro capítulo, as células HepG2/C3A (linhagem metabolizadora de hepatoma humano) foram expostas à Chl (25, 5, 1 e 2 µM) associada à Dox (3 ou ,1 µM) ou ao BaP (2 µM) A análise do ciclo celular mostrou que a Chl (2 µM) foi capaz de restabelecer a distribuição normal do ciclo celular e de inibir a morte celular induzida pela Dox (,1 µM) e o BaP (2 µM) A Dox e o BaP reprimiram a expressão dos genes envolvidos na progressão do ciclo celular (CCNA2, CCNB1, CCND1 e CCNE1, CDK1 e CDK2) e apoptose (BAX, CASP7 e TP53), entretanto, a associação com clorofilina não causou alteração dessa resposta No segundo capítulo, a linhagem HeLa (linhagem não metabolizadora de câncer cervical humano) recebeu os tratamentos com a Chl (1 e 2 µM) combinada com a Dox (,1µM), EDLF (1µM) e BaP (2 µM) por 24, 48 e 72 h A Chl não apresentou citotoxicidade e nos tratamentos associados com os três agentes (Dox, EDLF e BaP) foi capaz de atenuar o efeito citostático e reduzir a população de células apoptóticas (subG1) Porém, a Chl não foi eficaz em inibir a expressão do marcador de autofagia, LC3-II, e do marcador de apoptose, PARP clivada, induzida pelos agentes citotóxicos Portanto, em ambos os casos, a Chl atenuou os efeitos citotóxicos e citostáticos dos agentes Dox, EDLF e BaP, o que sugere sua atividade quimioprotetora mediante à toxicidade induzida por diferentes compostos
Metabolismo tecido-específico de benzo[a]pireno no peixe Prochilodus lineatus : uma abordagem temporal
Santos, Caroline; Martinez, Cláudia Bueno dos Reis [Orientador]; Cestari, Marta Margarete; Oliveira, Luciana Fernandes de; Cólus, Ilce Mara de Syllos; Sofia, Silvia Helena
Resumo: A capacidade de biotransformação é o resultado de uma série de respostas órgão-específicas que atuam de forma coordenada na detoxificação do organismo e podem variar dependendo da espécie afetada O presente trabalho analisou os mecanismos envolvidos na biotransformação de xenobióticos em diferentes órgãos do teleósteo Prochilodus lineatus, a fim de avaliar a variação temporal destes parâmetros após 6, 24 e 96 h da indução por injeção de benzo[a]pireno (B[a]P) Apesar dos diferentes tempos de resposta, brânquia, fígado, cérebro e rim apresentaram aumento na transcrição do gene cyp1a em ao menos dois períodos experimentais A ativação da 7-etoxiresorufina O-deetilase (EROD) nas brânquias foi mais lenta do que nos outros órgãos (24 h), porém apresentou a maior amplitude Apesar disso, as brânquias não se mostraram uma via importante para efluxo de xenobióticos, pois não foi observada alteração na atividade do mecanismo de resistência a multixenobióticos (MXR) Além disso, a ocorrência de danos genotóxicos perduram por mais tempo nas brânquias O fígado apresentou alto valor basal da EROD e rápida indução na atividade da enzima (6 h), além de uma prolongada atividade da MXR e transporte de B[a]P e seus metabólitos para a vesícula biliar O fígado também apresentou uma alta capacidade de recuperação de danos no DNA quando a concentração de agentes genotóxicos diminuiu pela atividade da MXR No cérebro foi observado um aumento crescente na indução da transcrição do cyp1a ao longo do tempo e a atividade da EROD só aumentou após 24 h Em contrapartida, a atividade da MXR foi prontamente induzida para diminuir a concentração do xenobiótico no meio intracelular Entretanto, a MXR não impediu a ocorrência de danos no DNA nas células cerebrais, mas pode ter favorecido sua diminuição ao longo do tempo A atividade da EROD no rim permaneceu aumentada nos três tempos experimentais, provavelmente pela participação do órgão na excreção de metabólitos da biotransformação No tempo de maior indução da MXR (24 h), não foram observados danos no DNA das células renais Porém, a produção de metabólitos da biotransformação por todos os órgãos pode ter acarretado a sobrecarga da MXR renal, como indicado por sua redução em 96 h O sangue participa da manutenção da integridade do organismo por meio da distribuição do xenobiótico para os diferentes órgãos e encaminhamento dos metabólitos para excreção A presença de danos no DNA dos eritrócitos em 6 h demonstrou a distribuição do xenobiótico através do sangue, assim como as pequenas oscilações nas classes de danos, observadas nos eritrócitos em 96 h, pode estar relacionada com a diminuição da MXR no rim neste mesmo tempo experimental No futuro, estudos que caracterizem a expressão de transportadores envolvido na MXR e as proteínas reparo do DNA podem acrescentar informações importantes para a compreensão dos mecanismos moleculares implicados na detoxificação de P lineatus
Caracterização de microrganismos isolados do xisto pirobetuminoso da área de mineração em São Mateus do Sul, Paraná
Goes, Kelly Campos Guerra Pinheiro de; Fungaro, Maria Helena Pelegrinelli [Orientador]; Mehta, Yeshwant Ramchandra; Morello, Luis Gustavo; Oliveira, André Luiz Martinez de; Barcellos, Fernando Gomes; Andrade, Diva de Souza [Coorientadora]
Resumo: Os finos de xisto (FX) e o xisto retortado (XR) são coprodutos sólidos gerados respectivamente, pela mineração e pela retortagem do xisto pirobetuminoso Em função da produção de FX e XR em grande quantidade durante o processo de extração do óleo e gás de xisto, há interesse em fazer uso desses coprodutos como, por exemplo, na formulação de fertilizantes e como veículos de inoculantes sólidos A identificação das comunidades microbianas presentes nos coprodutos do xisto pode fornecer informações sobre os microrganismos a serem incorporados em áreas cultiváveis, além de revelar isolados com potencial biotecnológico Este trabalho teve como objetivo isolar representantes da comunidade microbiana, identificar e caracterizar por técnicas morfofisiológicas, bioquímicas e moleculares os microrganismos do FX e XR O plaqueamento dos coprodutos permitiu isolar 4 bactérias, duas leveduras e 56 fungos filamentosos As bactérias identificadas pertencem aos gêneros, Arthrobacter, Bacillus, Paenibacillus, Ralstonia, Serratia, Sphigomonas, Terrabacter e Xanthobacter Dentre os isolados fúngicos foram identificados os gêneros Acidiella, Aspergillus, Cladosporium, Penicillium, Talaromyces, Ochroconis, Trichoderma e Pseudozyma pelo sequenciamento da região ITS1-5,8S-ITS2 Algumas estirpes bacterianas isoladas do FX e XR apresentaram potencial como promotoras de crescimento de plantas em Brachiaria ruziziensis utilizando os coprodutos como veículos inoculantes Esse estudo fornece o primeiro panorama sobre a ocorrência de microrganismos cultiváveis presentes nos coprodutos do xisto da Formação Irati, Paraná, Brasil

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