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; 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.
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
Diversidade e relações filogenéticas de Aspergillus section Nigri isolados de produtos agrícolas
Silva, Josué José da; Fungaro, Maria Helena Pelegrinelli [Orientador]; Vieira, Maria Lúcia Carneiro; Glienke, Chirlei; Ono, Elisabete Yurie Sataque; Ferreira, Dhiego Gomes
Resumo: Aspergillus section Nigri é um importante grupo de fungos que abriga espécies toxigênicas, fitopatogênicas, bem como, espécies de interesse biotecnológico A presença de algumas espécies de A section Nigri em alimentos é tida como sinal de alerta devido à possibilidade de contaminação com micotoxinas Dessa forma, o conhecimento da diversidade de espécies de A section Nigri em alimentos produzidos no Brasil é uma agenda estratégica nas esferas científica, econômica e sanitária O objetivo deste estudo foi investigar a diversidade de A section Nigri isolados de 5 produtos agrícolas produzidos no país (grãos de café, bagas de uvas, bulbos de cebola, erva-mate e castanha-do-brasil) Os resultados obtidos são apresentados na forma de dois artigos científicos O primeiro artigo relata a diversidade de Aspergillus e a produção de ocratoxina A (OTA), fumonisina B2 e aflatoxinas (séries B e G) de isolados de erva-mate (elaborada para chimarrão) A contaminação fúngica variou de ,2 x 13 a 1,55 x 14 UFC/g, sendo que A section Nigri foi o grupo taxonômico predominante constituindo cerca de 8% da incidência fúngica total A análise molecular com base nos genes CaM ou BenA permitiu identificar 13 espécies de Aspergillus, sendo A luchuensis a espécie predominante Espécies potencialmente toxigênicas, tais como A niger, A welwitschiae, A novoparasiticus e A flavus foram encontradas em baixa frequência, cerca de metade dos isolados analisados (47%) foram capazes de produzir alguma das micotoxinas (OTA, FB2, AFB1, AFB2, AFG1, AFG2), sendo as aflatoxinas do tipo B a classe de micotoxinas que apresentou o maior número de isolados produtores A ocorrência de A pallidofulvus, A europaeus e A novoparasiticus foi descrita pela primeira vez em ervas O segundo artigo investigou a diversidade genética de linhagens do clado A niger Dois conjuntos de dados, um proveniente de isolados de produtos agrícolas (n= 43) e outro do GenBank (n= 292), foram analisados filogeneticamente com base no gene CaM Os dois conjuntos de dados foram submetidos a análises de haplótipos, Median-joining network, máxima verossimilhança e de parâmetros descritivos tais como diversidade haplotípica e nucleotídica Um total de 31 haplótipos foi identificado, 17 desses pertenciam indubitavelmente à espécie A welwitschiae, 8 à espécie A niger e os demais haplótipos não tiveram uma identificação conclusiva Representantes dos haplótipos presentes no conjunto de dados brasileiro foram submetidos a análises morfológicas, fisiológicas, e filogenéticas com base em três loci (BenA, CaM e RPB2), conforme preconiza a taxonomia polifásica de Aspergillus As análises filogenéticas foram fortalecidas pelo Reconhecimento de Espécie Filogenéticas por Concordância Genealógica (GCPSR) e pela análise de estruturação genética usando marcadores de RAPD Com base no conceito de espécie pluralista, dentre 4 espécies filogenéticas reconhecidas, uma delas foi validada como uma nova espécie pertencente ao clado A niger Essa nova espécie será descrita como Aspergillus paraniger
"Avaliação toxicogenética do exopolissacarídeo botriosferana secretado por Botryosphaeria rhodina MAMB-05"
Lima, Maressa Cristiane Malini de; Cólus, Ilce Mara de Syllos [Orientador]; Kvitko, Katia; Spanó, Mário Antônio; Mantovani, Mário Sérgio; Serpeloni, Juliana Mara; Figueiredo, Suely Gomes de [Coorientadora]
Resumo: ß-glucanas fúngicas têm apresentado propriedades imunomoduladora e anticâncer O presente estudo avaliou os potenciais mutagênico, genotóxico, protetor e antioxidante de um exopolissacarídeo obtido do fungo Botryosphaeria rhodina MAMB-5, o botriosferana Também foram investigadas as possíveis alterações promovidas por este exopolissacarídeo na expressão gênica e cinética do ciclo celular A mutagenicidade foi avaliada em linhagens de Salmonella typhimurium Os demais ensaios foram realizados em culturas de linfócitos humanos normais e tumorais (células Jurkat) Em todas as condições avaliadas o botriosferana não foi mutagênico, genotóxico e não reduziu espécies reativas geradas por H2O2 Entretanto, protegeu o DNA de linfócitos normais e tumorais contra danos causados pelo metilmetanosulfonato em condição de pós-tratamento e tratamento simultâneo A citometria de fluxo detectou uma população de células Jurkat tetraplóides em fase G1 após tratamento com botriosferana associado à doxorrubicina Este efeito antiproliferativo pode estar associado à modulação negativa da expressão de genes envolvidos no checkpoint em G1 A repressão do gene CCR5 em linfócitos tumorais tratados com o botriosferana sozinho ou combinado com DXR indica uma possível afinidade do exopolissacarídeo com este receptor Portanto, o botriosferana parece estar envolvido no checkpoint da fase G1 do ciclo e possivelmente com a inibição da expressão do gene CCR5
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
Atividade seletiva da salinomicina na proliferação celular, citotoxicidade, genotoxicidade e expressão gênica de células humanas
Niwa, Andressa Megumi; Mantovani, Mário Sérgio [Orientador]; Andrade, Vanessa Moraes de; Maistro, Edson Luís; Dias, Ana Lúcia; Andrade, Fernanda Simões de
Resumo: A busca por drogas anticâncer mais eficazes é de grande interesse dos pesquisadores e da sociedade Com esse propósito, surgiram estudos com a salinomicina, um antibiótico ionóforo utilizado como aditivo alimentar e para o tratamento da coccidiose em caprinos, ovinos e aves Estudos mostram que a salinomicina apresenta potencial antitumoral em células tronco de câncer e é capaz de induzir morte celular por apoptose de forma seletiva em células tumorais Dessa forma, devido à promissora utilidade da salinomicina na terapia do câncer, o presente trabalho avaliou a sua atividade em duas linhagens celulares humanas tumorais, carcinoma hepatocelular (HepG2/C3A), adenocarcinoma de mama (MCF-7), e em uma linhagem não tumoral de mama (HB4a), a fim de verificar sua ação seletiva A avaliação da proliferação celular em tempo real mostrou que as células não tumorais HB4a apresentam maior resistência à salinomicina em relação às células tumorais e esses dados foram confirmados pelo ensaio de citotoxicidade Valores de IC5 (concentração que inibe 5% da população celular) mostram a maior sensibilidade das células MCF-7 à salinomicina Na detecção de indução de danos no DNA pelo ensaio do cometa, apenas as células MCF-7 foram positivas A análise por citometria de fluxo mostrou que somente as linhagens tumorais foram induzidas à morte celular por apoptose/necrose Aumento da expressão dos genes GADD45A e CDKN1A foi observado em todas as linhagens celulares, indicando indução de danos no DNA e parada do ciclo celular Nas células tumorais, houve redução da expressão dos genes CCNA2 e CCNB1, resultando em parada do ciclo celular em G2/M Como consequência da parada do ciclo celular, as células tumorais foram encaminhadas ao processo de morte por apoptose através da regulação do gene BAK na linhagem HepG2/C3A e via inibição dos genes antiapoptóticos BCL-XL e BIRC5 na linhagem MCF-7 As linhagens tumorais apresentaram forte inibição do gene antiapoptótico BCL-2, e a linhagem HB4a apresentou inibição de CASP9 Esses dados contribuem para a elucidação do mecanismo de ação da salinomicina como uma promissora droga antitumoral pela sua atividade seletiva Portanto, verificou-se que as células tumorais foram encaminhadas à apoptose envolvendo diferentes marcadores moleculares e, pela primeira vez, foi observada a maior resistência à salinomicina das células não tumorais de mama HB4a
Análise da diversidade genética, fenotípica e mapeamento por associação em um painel de C. arabica, incluindo acessos do centro de origem
Silva, Bruna Silvestre Rodrigues da; Pereira, Luiz Filipe Protasio [Orientador]; Marcelino-Guimarães, Francismar Corrêa; Gonçalves, Leandro Simões Azeredo; Vieira, Luiz Gonzaga Esteves; Sant’Ana, Gustavo César; Micheletti, Diego [Coorientador]
Resumo: A exploração da diversidade genética e fenotípica dos acessos do centro de origem de uma espécie é fundamental para estimar o potencial ganho genético e efetiva conservação de seus recursos genéticos Coffea arabica é uma espécie recente e com pouca variabilidade genética, o que torna mais importante a caracterização destes materiais do centro de origem para busca de genótipos com características que possam ser incorporadas pelos programas de melhoramento O objetivo deste trabalho foi analisar a diversidade e estrutura genética com base nos marcadores SSRs e SNPs de cafeeiros provenientes da Etiópia, como também fenotipar e realizar estudos de associação para características relacionadas à qualidade bioquímica dos grãos Para o estudo de diversidade genética de C arabica com base nos SSRs, 37 genótipos incluindo acessos da Etiópia, cultivares tradicionais e variedades, e seus dois parentais, C canephora e C eugenioides foram genotipados com 3 marcadores SSRs Um total de 26 alelos foram polimórficos e vinte desses, com conteúdo de informação polimórfica (PIC) acima de 7 As estimativas de diversidade genética como a média da heterozigosidade esperada (He), heterozigosidade corrigida pelo tamanho amostral (uHe) e proporção de loci polimórficos (P%) demonstraram alta diversidade genética entre os acessos do lado Oeste do Vale do Rift em relação aos outros grupos genéticos estudados, como também 34 alelos privados foram observados nesse grupo Duas subpopulações foram identificadas pelo estudo de estrutura populacional e Análise de Coordenadas Principais, uma correspondente aos acessos da Etiópia e o outro correspondente às cultivares tradicionais e variedades A comparação da dissimilaridade genética entre os acessos de C arabica com seus dois parentais diplóides demonstrou que as cultivares em estudo são geneticamente mais próximas de C eugenioides do que os acessos etíopes Todo o painel apresentou alta variabilidade quanto aos 8 compostos analisados por espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) Significativas correlações positivas entre ácidos clorogênicos (ACGs) e Lipídeos Totais (LT), Poteínas Totais (PT), Sacarose e Açúcares Totais (AT) bem como Cafeína e PT; Sacarose e AT; e LT e Caveol foram observadas Significativa correlação negativa foi encontrada entre LT e Sacarose/AT e entre Cafestol e Caveol A análise de agrupamento hierárquico identificou 3 grupos entre os acessos com características a serem exploradas para a qualidade da bebida e/ou para a produção de cafés com teores diferenciados de diterpenos Maior diversidade fenotípica foi observada entre os acessos do lado Oeste do Vale do Rift Foi realizada genotipagem por sequenciamento (GBS) de 159 genótipos incluindo acessos da histórica coleção Etíope da FAO, além de cultivares tradicionais e variedades de C arabica e os dois parentais diploides da espécie O Pipeline TASSEL-GBS foi realizado afim de montar os contigs, mapeá-los e identificar marcadores SNPs de C arabica nos dois parentais diploides da espécie (C canephora e C eugenioides) Foram identificados um total de 1719 e 2949 SNPs em ambos subgenomas com uma cobertura média de 68X e 47X que subdividiu os genótipos em 2 e 3 subpopulações Para investigar as variações genotípicas subjacentes aos traços relacionados com a qualidade da bebida, GWAS foi realizado para identificar variantes SNPs e genes candidatos nos acessos de C arabica da Etiópia com um total de 4517 SNPs e 11 genótipos para 5 replicatas de fenotipagem (ano 211, 212, 215, 216 e média 211/215) e 8 modelos de associação Um total de 33 SNPs de C arabica foram significativamente associados aos compostos relacionados com a qualidade da bebida de café em ambos subgenomas Dos 22 SNPs mapeados em C canephora e significativamente associados, 17 são co-localizados a 13 genes candidatos envolvidos nas vias metabólicas dos compostos bioquímicos Onze SNPs de C arabica mapeados em C eugenioides foram significativamente associados aos compostos bioquímicos Nossos resultados confirmam que há uma grande riqueza alélica e fenotípica presente nos acessos da Etiópia, especialmente nos acessos originados de florestas do lado Oeste do grande Vale do Rift, ainda não explorados pelo melhoramento genético Por fim, identificamos SNPs associados às caracteristicas fenotípicas que podem ser úteis no desenvolvimento de estratégias de seleção assistida objetivando melhorar a qualidade bioquímica de grãos de café verde, e genes candidatos para o melhoramento da qualidade da bebida de café
Marcadores moleculares para detecção de espécies de Aspergillus produtoras de aflatoxinas, ocratoxinas e fumonisinas
Massi, Fernanda Pelisson; Fungaro, Maria Helena Pelegrinelli [Orientador]; Taniwaki, Marta Hiromi; Furlaneto-Maia, Luciana; Sartori, Daniele; Hirooka, Elisa Yoko
Resumo: Produtos destinados ao consumo humano e animal podem apresentar-se contaminados com micotoxinas, destacam-se as aflatoxinas, ocratoxinas e fumonisinas produzidas por espécies de fungos do gênero Aspergillus Atualmente, detectar e identificar espécies micotoxigênicas é crucial para garantir a qualidade do alimento Neste âmbito, as informações presentes nas sequências de nucleotídeos de alguns loci do genoma fúngico, têm contribuído para o desenvolvimento de marcadores moleculares utilizados para a identificação de espécies toxigênicas, eliminando a necessidade de cultivo O objetivo deste trabalho foi desenvolver e utilizar marcadores moleculares para detectar espécies de Aspergillus produtoras de micotoxinas Os resultados obtidos são apresentados na forma de três artigos científicos O primeiro artigo apresenta o desenvolvimento de um marcador molecular para detecção da espécie aflatoxigênica Aspergillus nomius Esta espécie pertence à Aspergillus section Flavi e tem sido descrita como uma das principais responsáveis pela contaminação de castanha do Brasil com aflatoxinas O par de primer espécie-específico foi desenvolvido para detectar a presença de A nomius em visitantes florais da castanheira (Bertholletia excelsa), trazendo à luz uma possível via de contaminação da castanha A nomius foi detectado em Xylocopa frontalis, Bombus transversalis, Centris denudans, Centris ferruginea e Epicharis flava No segundo trabalho foi desenvolvido um sistema de PCR multiplex para analisar uma grande coleção de isolados de Aspergillus niger e Aspergillus welwitschiae quanto à presença ou ausência de genes essenciais para a biossíntese da ocratoxina e fumonisina Ambas espécies pertencem à Aspergillus section Nigri e são frequentemente encontradas em alimentos Isolados destas espécies podem produzir ocratoxina A (OTA) e/ou fumonisina B2 (FB2) Um total de 175 linhagens foram obtidas de frutas secas, castanha do Brasil, grãos de café, frutos de uva, cacau e cebola e investigadas Entre os isolados de A niger, aproximadamente 32% foram produtores de OTA; em contraste, apenas 1% dos isolados de A welwitschiae foram capazes de produzir OTA Em relação a produção de FB2, houve maior frequência dos isolados de A niger (74%) serem capazes de produzir FB2 quando comparados com A welwitschiae (34%) O uso da PCR multiplex revelou que a frequência dos isolados contendo os genes essenciais de biossíntese de micotoxinas também é marcadamente diferente entre A niger e A welwitschiae Todos os isolados de A niger e A welwitschiae produtores de OTA portavam os genes radH e pks no genoma e 95,2% dos isolados não-produtores de OTA não continham esses genes Isto sugere que a incapacidade de produção de OTA está associada à deleção de genes do cluster de biossíntese da OTA Sobre o gene relacionado à produção de fumonisinas, a-oxoamina sintase (fum8), observou-se que 1% dos isolados de A niger e 36% dos isolados de A welwitschiae o possuem no genoma A incapacidade de produção de FB2 em A welwitschiae está associada a deleções de genes do cluster de biossíntese de fumonisina Porém, esta associação não ocorre para a espécie A niger No terceiro trabalho foi investigada a incidência de Aspergillus section Nigri em cebolas adquiridas mensalmente em supermercados, em um período de dois anos Foi analisado por meio da PCR multiplex isolados das espécies A niger/A welwitschiae a fim de separar linhagens destas espécies das outras linhagens de black aspergilli não produtoras de micotoxinas, além de detectar genes envolvidos com a biossíntese de OTA e FB2 Aspergillus section Nigri foi detectado em 98% das amostras, e 97,4% dos isolados foram pertencentes às espécies toxigênicas A niger ou A welwitschiae Outras espécies encontradas em menor frequência foram A brasiliensis, A japonicus, A tubingensis, A luchuensis, A neoniger e A heteromorphus Aproximadamente 36% dos isolados identificados como A niger ou A welwitschiae foram portadores do gene fum8, envolvido na biossíntese de FB2 Aproximadamente 3% dos isolados foram portadores dos genes radH e pks, ambos envolvidos na biossíntese de OTA A welwitschiae é a principal espécie encontrada em cebolas na pós-colheita contemplando linhagens portadoras de genes essenciais para a biossíntese de micotoxinas Conclui-se que marcadores moleculares podem ser eficientemente utilizados para identificação e/ou detecção de espécies de Aspergillus, bem como para a avaliação da capacidade de risco de linhagens tóxicas pertencentes ao gênero Aspergillus
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
Citogenética convencional e molecular de diferentes espécies dos gêneros Heptapterus, Rhamdella e Pimelodella (Siluriformes, Heptapteridae), de duas bacias hidrográficas do Rio Grande do Sul
Moraes-Manécolo, Vivian Patrícia Oliveira de; Dias, Ana Lúcia [Orientador]; Swarça, Ana Cláudia; Rosa, Renata da; Fenocchio, Alberto Sérgio; Vicari, Marcelo Ricardo
Resumo: A ordem Siluriformes é formada por peixes de água doce com ampla distribuição por toda a região Neotropical, possuindo cerca de 388 espécies válidas, distribuídas em 477 gêneros e 36 famílias Dentre as famílias que compõem os siluriformes encontra-se a família Heptapteridae, formada por peixes de pequeno porte organizados em 24 gêneros e cerca de 27 espécies válidas Neste estudo, foi realizado um levantamento de dados citogenéticos na família Heptapteridae, utilizando-se 113 populações de 3 espécies e oito gêneros A composição dos conjuntos cromossômicos das espécies variou de 42 a 58 cromossomos sendo estes, preferencialmente, dos tipos metacêntricos e submetacêntricos Foi observada a ocorrência de polimorfismos numéricos, evidenciados pela descrição de três indivíduos triploides do gênero Rhamdia e a presença de cromossomos B A localização dos cístrons ribossômicos 5S e 18S, bem como a quantidade e distribuição da heterocromatina foram identificadas nas espécies descritas O presente estudo também trouxe a análise de cinco espécies de peixes de três gêneros da família Heptapteridae, coletadas em duas bacias hidrográficas do Rio Grande do Sul: duas populações de Heptapterus mustelinus e uma população de Rhamdella eriarcha (topotipo) foram coletadas na Laguna dos Patos; indivíduos de Heptapterus sp A e Rhamdella sp foram obtidos na Bacia do Tramandaí e exemplares de Pimelodella australis foram coletados nas duas bacias hidrográficas A população de H mustelinus do Arroio Colombo apresentou 2n=54 (32m+8sm+1st+4a) e todas as demais espécies/populações um 2n = 58: H mustelinus do Rio Forquetinha e Heptapterus sp A coletada no Rio Maquiné apresentaram 32m+12sm+4st+1a; P australis, tanto do Arroio Ribeiro como da Lagoa dos Quadros, possuíam a mesma fórmula cariotípica, 34m+1sm+8st+6a, R eriarcha e Rhamdella sp com 46m/sm+8st+4a Os cistrons ribossômicos 18S apresentaram-se em quatro cromossomos nos exemplares de H mustelinus das duas populações, enquanto que em Heptapterus sp A e nas demais espécies aqui estudadas foram observados em apenas um par de cromossomos A localização da sequência gênica de DNAr 5S foi realizada apenas em Heptapterus e revelou, para as duas populações de H mustelinus, apenas um par de cromossomos portador desta sequência, localizada na região terminal na população do Arroio Colombo e em posição intersticial na população do Rio Forquetinha; em Heptapterus sp A este sítio foi observado em apenas um cromossomo, em região intersticial A coloração com fluorocromos base específicos evidenciou nas duas populações de H mustelinus regiões ricas em G-C nas porções terminais dos braços de alguns cromossomos e intersticial no par 26, porém, em Heptapterus sp A apenas um par portador de região CMA3+ foi evidenciado Nas populações dos gêneros Pimelodella e Rhamdella apenas as RONs apresentaram-se ricas em GC A distribuição e composição da heterocromatina mostraram-se de forma diferenciada nas populações analisadas, especialmente nas do gênero Heptapterus, onde em H mustelinus a heterocromatina localizada na região terminal dos cromossomos, nas duas populações, apresentou-se rica em bases GC, porém, a que estava localizada na região centromérica mostrou-se rica em pares AT na população do Arroio Colombo, enquanto que na população do rio Forquetinha a heterocromatina estava composta por pares de bases GC e AT Em Heptapterus sp A foi possível observar que algumas regiões heterocromáticas terminais mostraram-se CMA3+/DAPI+ e outras regiões mostraram-se compostas apenas por bases AT Em P australis da Lagoa dos Quadros, a heterocromatina foi observada na região terminal de alguns cromossomos A que estava associada à constrição secundária e RON mostrou-se CMA3+/DAPI-, já a heterocromatina pericentromérica presente neste mesmo par apresentou-se apenas DAPI+; na população do Arroio Ribeiro heterocromatina associada a RON também mostrou-se CMA3+, enquanto que as regiões heterocromáticas terminais dos cromossomos e algumas intersticiais apresentaram-se ricas em AT As espécies do gênero Rhamdella também apresentaram diferenciação quanto à heterocromatina, sendo que em R eriarcha esta foi evidenciada nas regiões centroméricas e terminais de vários cromossomos, em um ou ambos braços cromossômicos porém, apenas a heterocromatina associada à RON mostrou-se CMA3+ Em Rhamdella sp a heterocromatina foi observada nas regiões terminais de alguns cromossomos, a RON apresentou-se rica em GC, além de alguns blocos heterocromáticos serem DAPI+ Embora similaridades tenham sido observadas, diferenças tanto inter como intraespecíficas em relação à macro e microestrutura cromossômica das espécies estudadas, revelam um dinamismo dos processos que tem agido sobre a evolução e diferenciação cariotípicas na família Heptapteridae
Aspergillus section Nigri isolados de uvas cultivadas no Brasil
Ferranti, Larissa de Souza; Fungaro, Maria Helena Pelegrinelli [Orientador]; Taniwaki, Marta Hiromi; Magnani, Marciane; Ono, Elisabete Yurie Sataque; Furlaneto, Márcia Cristina; Iamanaka, Beatriz Thie [Coorientadora]
Resumo: O cultivo, comercialização e industrialização da uva e de seus derivados têm apresentado importante papel econômico-social no cenário brasileiro As uvas são alimentos altamente suscetíveis à contaminação por fungos particularmente pelas espécies de Aspergillus section Nigri, que tem sido frequentemente detectados em uvas e recebem atenção especial, pois algumas espécies são capazes de produzir micotoxinas, tais como ocratoxina A (OTA) e fumonisina B2 (FB2) O objetivo deste estudo foi investigar a presença de espécies de A section Nigri em uvas Vitis labrusca (variedades "Bordo", "Cora", "Violeta", "Coder", "Rudder" e "Niagara") e híbridos interespecíficos de V labrusca x V vinifera (variedades Isabel) usadas para produzir vinho tinto de mesa e sucos de uva em quatro regiões produtoras do Brasil Foram estudadas a capacidade dos isolados para produzir OTA e FB2, bem como a presença dessas micotoxinas nas uvas Oitenta e oito amostras de uvas foram coletadas dos principais estados produtores de uva do Brasil: Rio Grande do Sul (n = 3), Pernambuco (n = 21), São Paulo (n = 21) e Paraná (n = 16) Aspergillus pertencentes à seção Nigri foram isolados e identificados combinando morfologia, análise de sequências de DNA e análise de perfil de metabólitos secundários A section Nigri foram encontrados em todas as amostras de uva colatadas nos estados de Pernambuco e São Paulo, com contaminação média de 66,3% e 18,2%, respectivamente As uvas do Paraná e Rio Grande do Sul também mostraram a presença de A section Nigri, no entanto em níveis mais baixos (8,5% e 4,5%, respectivamente) Um total de 242 cepas de A section Nigri foram analisadas e organizadas em três grupos de acordo com a caracterização morfológica: A section Nigri uniseriados (79,3%), A niger "agregado" (18,2%) e A carbonarius (2,4%) A fim de identificar as espécies encontradas, 248 isolados foram submetidos ao sequenciamento de uma porção do gene que codifica para calmodulina Dentre os A niger "agregado" foram identificadas as seguintes espécies: A niger sensu stricto, A welwitschiae e A vadensis Dentre os uniseriados de A section Nigri as seguintes espécies foram reconhecidas: A japonicus, A uvarum, A brunneoviolaceus e A aculeatus Neste trabalho destaca-se também a descrição pela primeira vez de uma espécie pertencente à Aspergillus section Nigri nomeada A labruscus Esta espécie apresentou características morfológicas, sequencias de nucleotídeos e perfil de metabólitos secundários distintos das demais espécies pertencentes à Aspergillus section Nigri Esta nova espécie não se caracterizou como produtora de OTA e FB2, mas sim de ácido secalonico D Quanto à capacidade de produção de micotoxinas, 3,2% do total de isolados de Aspergillus section Nigri (n = 242) foram produtores de ocratoxina A, e de 373 A niger "agregado" testados para fumonisina B2, 42,1% foram produtores No entanto, as 88 amostras de uvas não estavam contaminadas com estas micotoxinas
Mapeamento associativo amplo em soja para resistência a Meloidogyne javanica
Alekcevetch, Jean Carlos; Abdelnoor, Ricardo Vilela [Orientador]; Belzile, François; Pereira, Luiz Filipe Protasio; Malone, Gaspar; Arias, Carlos Arrabal; Marcelino-Guimarães, Francismar Corrêa [Coorientadora]
Resumo: A soja (Glycine max (L) Merrill) é uma leguminosa anual Atualmente, considerada uma das principais commodities mundiais, teve na última safra (216/217) uma produção mundial de 351,32 milhões de toneladas, as quais foram produzidas em 12,3 milhões de hectares A sojicultura, no entanto, pode ser acometida por diversos patógenos, entre eles os nematoides Entre as principais espécies capazes de parasitar a soja, os nematoides de galhas (Meloidogyne javanica e M incognita) ganham destaque, juntamente com os nematoides de cisto (Heterodera glycines) e das lesões radiculares (Pratylenchys brachyurus) Devido a ausência de um efetivo controle destes parasitas, a utilização de espécies vegetais com baixo índice de reprodução do nemaoide e/ou cultivares resistentes vem de demonstrando eficientes formas de manejo destes nematoides em áreas contaminadas Desta forma, os programas de melhoramento genético, visando o desenvolvimento de novas cultivares com boa resistência aos nematoides, são de extrema importância Estudos genômicos são importantes ferramentas de suporte ao melhoramento genético, provendo uma melhor compreensão dos mecanismos de resistência, identificação de genes responsáveis pela resistência, bem como o desenvolvimento de marcadores moleculares O estudo de mapeamento genômico associativo (GWAS – Genome Wide Association Mapping) é uma metodologia que vem se demonstrando altamente eficaz em relacionar marcadores moleculares do tipo Single Nucleotide Polymorphism (SNP) à diferentes características Assim, este trabalho teve como objetivo a identificação de marcadores moleculares do tipo SNP, associados à resistência ao M javanica, utilizando um painel de 369 materiais, composto por cultivares e Plant introductions (PIs) Este estudo permitiu a identificação de sete SNPs com alto grau de associação em resposta ao nematoide de galhas Com base nestes polimorfismos, foi possível desenvolver e validar ensaios baseados em TaqMan eficazes na identificação e discriminação de genótipos contrastantes
Caracterização in silico e in vivo do promotor do gene galactinol sintase de Coffea spp
Girotto, Larissa; Pereira, Luiz Filipe Protasio [Orientador]; Molinari, Hugo Bruno Correa; Vilas-Bôas, Laurival Antônio; Cação, Sandra Maria Bellodi; Ivamoto-Suzuki, Suzana Tiemi; Santos, Tiago Benedito dos [Coorientador]
Resumo: O café, é uma das mais importantes commodities agrícolas, sendo o Brasil seu maior produtor e exportador As mudanças climáticas globais têm causados danos a produtividade agrícola cafeeira com impactos econômicos e sociais, incluindo a redução de áreas disponíveis para o plantio de café Uma das alternativas biotecnológicas para resolver esse problema é produção de cafeeiros geneticamente modificados e tolerantes a estresses abióticos Diante desse cenário foi investigado o potencial do promotor da galactinol sintase (GolS) do gênero Coffea, que catalisa a primeira etapa da via de síntese dos oligossacarídeos da família da Rafinose, cujo acúmulo ocorre em resposta a estresses abióticos Entender a arquitetura dos promotores de café, tornou-se fundamental para modular a regulação da expressão gênica em períodos de estresse abióticos 1 promotores de GolS foram encontrados nos genomas públicos disponíveis de Coffea spp Estes apresentaram 12 diferentes tipos de cis-elementos que regulam a resposta gênica e são induzidos por estresses ambientais Os que mais se destacaram foram ARE (indução anaeróbica), ABRE e MYB (resposta do Ácido abscísico - ABA) e STRE (presente nos promotores de genes que são regulados durante o estresse) Após a caracterização dos promotores, um promotor GolS, isoforma de Coffea canephora (Cc), foi selecionado e clonado com o objetivo de verificar a sua expressão em experimentos de estresse abiótico induzido O promotor CcGolS3 fusionado ao gene repórter da ß-glucuronidase (GUS) foi utilizado para transformar Arabidopsis thaliana Para analisar a atividade deste promotor, as plantas transformadas foram submetidas a estresses hídrico, salino e de temperatura A atividade do gene GUS foi analisada histoquimicamente e por RTqPCR A coloração histoquímica do gene repórter GUS foi verificada em todos os tecidos de A thaliana que possuiam a construção pCcGolS3::GUS, provavelmente devido a uma atividade leaky do promotor As análises de RT-qPCR do promotor de CcGolS3 evidenciou o aumento no número de transcritos de GUS em plantas sob estresse hídrico, salino e de frio, mesmo com a presença do leaky, comportando-se como um promotor do tipo estresse-induzido e demonstrando o potencial uso do mesmo em projetos futuros de transformação de plantas
Avaliação dos mecanismos antiproliferativos da goniotalamina em linhagens mamárias de adenocarcinoma (MCF-7) e de epitélio não tumoral (HB4A)
Semprebon, Simone Cristine; Mantovani, Mário Sérgio [Orientador]; Sofia, Silvia Helena; Mazzuco, Tânia Longo; Tavares, Denise Crispim; Saffi, Jenifer
Resumo: A (R)-Goniotalamina (R-GNT) é uma estiril lactona encontrada em plantas do gênero Goniothalamus sp, que apresenta propriedade antiproliferativa contra inúmeras linhagens tumorais A (S)-Goniotalamina (R-GNT) é o enantiômero sintético da R-GNT e suas propriedades biológicas são pouco compreendidas Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi avaliar os mecanismos antiproliferativos da (R)-Goniotalamina e (S)-Goniotalaminana nas linhagens mamárias de adenocarcinoma MCF-7 e de epitélio não-tumoral HB4a O potencial da goniotalamina em inibir a proliferação celular foi avaliado pelo ensaio de citotoxicidade MTT e pela análise da cinética de crescimento celular (xCELLigence, Real Time Cell Analyzer) Os mecanismos antiproliferativos foram investigados por meio da análise do potencial dessas moléculas em induzir danos ao DNA (Ensaio do cometa), causar alterações na dinâmica do ciclo celular (iodeto de propídeo, citometria de fluxo) e induzir apoptose (Anexina V e 7-amino-actinomicina D, citometria de fluxo) Além disso, foi realizada a análise da expressão relativa de genes regulatórios do ciclo celular (ciclinas, CDKs e CKIs), apoptose (CASP8 e CASP9) e do gene responsivo ao estresse genotóxico GADD45a A exposição de ambas as linhagens às concentrações de 1-1 µM de D e R-GNT levou à redução na viabilidade e inibição do crescimento celular O enantiômero natural R-GNT foi mais eficaz para ambas as linhagens celulares do que o enantiômero R-GNT, e causou genotoxicidade, parada de ciclo celular e indução de apoptose A inibição do ciclo celular causada pela R-GNT foi mediada pela regulação positiva de inibidores de CDKs e de GADD45a, e pela regulação negativa de ciclinas e CDKs A S-GNT, por sua vez, causou parada de ciclo celular na fase G/G1 e genotoxicidade nas células MCF-7 e induziu apoptose somente nas células HB4a, sem causar genotoxicidade Logo, a atividade antiproliferativa da GNT está relacionada ao seu potencial em induzir parada do ciclo celular, genotoxicidade e apoptose em células mamárias
Ferrugem asiática da soja : identificação de um composto volátil associado ao patossistema hospedeiro (Glycine max) e o estudo da interação incompatível com Phaseolus lunatus
Brito Junior, Salvador Lima; Abdelnoor, Ricardo Vilela [Orientador]; Sakiyama, Ney Sussumu; Rocha, Thales Lima; Pereira, Luiz Filipe Protasio
Resumo: Phakopsora pachyrhizi, agente causal da Ferrugem Asiática da Soja (FAS), é considerado um dos patógenos mais importantes do mundo, gerando prejuízos econômicos da ordem de bilhões de dólares Áreas produtoras da cultura têm sofrido perdas expressivas na produção, decorrente do ataque da FAS Atualmente, seis loci de resistência (Rpp1-Rpp6) foram identificados na soja No entanto, nenhuma cultivar comercial possui uma efetiva e duradoura resistência a todos os isolados do patógeno A identificação de hospedeiros alternativos e não hospedeiros à FAS tem contribuído com a identificação de genes e rotas metabólicas atuantes nos processos de defesa da planta No presente estudo, importantes avanços foram obtidos no que diz respeito às respostas de defesa da planta durante a interação com P pachyrhizi Um composto orgânico volátil foi identificado como um biomarcador de soja inoculada com a FAS A redução desse composto após a inoculação de P pachyrhizi foi diretamente proporcional ao nível de infecção da planta Além do mais, foi obtido o transcriptoma de plantas de Phaseolus lunatus (fonte alternativa de resistência) inoculadas e não-inoculadas com a FAS Transcritos relacionados à rota dos fenilpropanóides foram induzidos já nas horas iniciais do processo de infecção Um transcrito associado a um gene R com domínio NBS-LRR foi induzido em plantas inoculadas e sua presença foi correlacionada à indução de genes relacionados à patogenicidade tais como quitinases, beta-glucanases e defensinas concomitante à presença de hifas de P pachyrhizi no mesofilo Essas informações contribuíram para um melhor entendimento dos mecanismos de defesa atuantes contra P pachyrhizi e a associação das rotas metabólicas e genes envolvidos durante a defesa celular podem auxiliar os programas de melhoramento visando à obtenção de uma resistência efetiva e duradoura contra P pachyrhizi
Citogenética comparativa e evolutiva em peixes da família Cichlidae : ênfase para cromossomos B e a localização de genes de RNAr 18S
Pires, Larissa Bettin; Dias, Ana Lúcia [Orientador]; Portela-Castro, Ana Luiza de Brito; Borin, Luciana Andréia; Swarça, Ana Cláudia; Caetano, Lucia Giuliano
Resumo: No presente trabalho foram analisadas doze espécies de peixes, de três gêneros, pertencentes à família Cichlidae, coletadas em bacias hidrográficas distintas Crenicichla britskii, C haroldoi, C niederleinii e Cichlasoma paranaense foram coletadas na bacia do rio Paranapanema; Gymnogeophagus rhabdotus, G lacustris, Cichlasoma portalegrense, Crenicichla lepidota, C punctata e C maculata coletadas na bacia do sistema hidrográfico Laguna dos Patos/RS Crenicichla lepidota, C semifasciata e Cichlasoma dimerus coletadas na bacia do rio Paraguai/MS Os dados citogenéticos revelaram que todos os indivíduos apresentaram 2n=48, mas com diferenças nas fórmulas cariotípicas As espécies do gênero Crenicichla apresentaram: 6m+42st-a (NF=54) para C lepidota e C maculata; 6m+4sm+38st-a (NF=58) para C haroldoi; 4m+6sm+38st-a (NF=58) para C britskii, C punctata e C niederleinii e 4m-sm+44st-a (NF=52) para C semifasciata As espécies do gênero Cichlasoma apresentaram fórmula cariotípica de: 14m-sm+34st-a (NF=62) para C portalegrense e Cparanaense (população do ribeirão Taquari/PR); 12m-sm+36st-a (NF=6) para C dimerus e 4m-sm+44st-a (NF=52) para C paranaense (população do rio Paranapanema/SP) Para as duas espécies de Gymnogeophagus as constituições cromossômicas foram: 4m+4sm+4st-a (NF=56) para G lacustris e 4m+2sm+42st-a (NF=54) para G rhabdotus Em Crenicichla lepidota, das populações do Saco da Alemoa e Gasômetro, ambas da Laguna dos Patos, foi observada a presença de 1 a 3 cromossomos B de tamanho pequeno, com variação tanto inter quanto intraindividual, sendo totalmente heterocromáticos Nas análises meióticas dessa espécie, foram detectadas regiões heteropicnóticas, evidentes nas fases iniciais da prófase I, que poderiam ser os cromossomo B; em paquítenos, foram observados 24 bivalentes e um univalente isolado, provavelmente o cromossomo B, assim como em metáfases I e diplóteno Na fase de diacinese foi evidenciada uma configuração meiótica incomum, onde dois bivalentes do complemento A se mostravam mais próximos ao cromossomo B univalente e, em anáfase I, foram visualizados Bs com migração tardia Em todas as espécies foram detectadas RONs simples, exceto Crenicichla britskii e Cichlasoma paranaense, ambas do rio Paranapanema, e Gymnogeophagus rhabdotus que apresentaram uma variação de 3 a 4 cromossomos marcados pela prata As RONs foram coincidentes com as constrições secundárias, exceto em C britskii do rio Paranapanema que apresentou apenas um dos pares (par 5) correspondente com a constrição secundária C britskii do rio Paranapanema e C maculata apresentaram heteromorfismo de tamanho da RON, também visualizado com a coloração de Giemsa A heterocromatina mostrou-se distribuída nas regiões pericentroméricas da maioria dos cromossomos do complemento, em todas as espécies, sendo que as constrições secundárias revelaram-se heterocromáticas, assim como as RONs, com exceção de C britskii do rio Paranapanema Em Cichlasoma paranaense (população do rio Paranapanema), foi visualizada uma banda heterocromática intersticial, CMA3 positiva, no braço longo de um par st-a (cromossomo 5) As RONs mostraram-se positivas para CMA3, revelando-se ricas em pares GC, entretanto, em C britskii do rio Paranapanema foi observado que um dos pares da RON (par 6) não se mostrou fluorescente A coloração pelo DAPI não revelou nenhuma marcação, indicando que nestas espécies não há regiões ricas em AT Os dados apresentados confirmam o número diplóide conservativo na família Cichlidae entretanto, também revelam uma diversidade cariotípica entre diferentes espécies e populações revelando que rearranjos cromossômicos estruturais fazem parte do processo evolutivo deste grupo de peixes
Estudo da citotoxicidade e dos efeitos em vias moleculares de expressão gênica dos compostos piperlongumina e cis-nerolidol na linhagem HepG2/C3A
Biazi, Bruna Isabela; Mantovani, Mário Sérgio [Orientador]; Felicidade, Ingrid; Ribeiro, Lúcia Regina; Losi-Guembarovski, Roberta; Pavanelli, Wander Rogério
Resumo: Os fitoquímicos são substâncias naturais de origem das plantas que podem apresentar efeitos benéficos, como antiproliferativos, antioxidantes e anti-inflamatórios Os fitoquímicos piperlongumina (PLN) e cis-nerolidol (C-NER) são um alcalóide e um sesquiterpeno, respectivamente, que apresentam atividade antiproliferativa Este estudo objetivou analisar os efeitos citotóxicos e em vias moleculares alvos da PLN e do C-NER que induzem ao efeito antiproliferativo na linhagem de carcinoma hepatocelular humano (HepG2/C3A) Os resultados mostram que a citotoxicidade, a genotoxicidade, e o estresse de retículo endoplasmático induzidos pela PLN estão relacionados ao aumento observado de espécies reativas de oxigênio (EROs) Os danos causados nas células induziram a parada de ciclo celular em G2 e mitose, e a morte celular por apoptose Também foi observado redução do potencial mitocontrial e a formação de células com fuso mitótico em formato monoastral No estudo molecular, foi observado aumento da expressão de mRNAs de genes de estresse oxidativo (GSR e SOD1), estresse de retículo endoplasmático (ERN1 e HSPA14), danos no DNA (MDM2), ciclo celular (CDKN1A), apoptose (BAK1e BBC3) e de metabolismo de xenobióticos (CYP1A2 e CYP3A4); a redução da expressão ocorreu em um gene de ciclo celular (CCNA2) O C-NER induziu a citotoxicidade devido a indução de estresse de retículo endoplasmático Como consequencia, foi observado parada do ciclo celular em G1 e induçao de morte celular por paraptose No estudo molecular, foi observado aumento da expressão de mRNAs de genes de proliferação e apoptose (MYC e BBC3), estresse de retículo endoplasmático (EIF2AK3 e ERN1) e metabolismo de xenobióticos (CYP1A2 e CYP2C19); foi observado redução da expressão de mRNAs de genes de apoptose (BAK1, BAX, CAPN1, CASP8, CASP9, PARP1 e TP53), ciclo celular (CCND1, CCNE1, CDK1, e CDK2), e metabolismo de xenobióticos (CYP2D6 e CYP3A4) Conclui-se portanto que o efeito antiproliferativo destes dois fitoquímicos ocorre pela parada do ciclo celular e pela indução de morte Os dados também contribuem, para o entendimento de suas vias de ação, envolvidas no efeito antiproliferativo da PLN e do C-NER, e consequentemente possibilita uma melhor aplicabilidade do uso destas substâncias em estudos futuros
Fenotipagem bioquímica e estudos de associação genômica ampla em uma coleção de Coffea arabica
Ferreira, Rafaelle Vecchia; Pereira, Luiz Filipe Protasio [Orientador]; Padilha, Lilian; Sant’Ana, Gustavo César; Gonçalves, Leandro Simões Azeredo; Scholz, Maria Brígida dos Santos
Resumo: O Brasil ocupa a posição de maior produtor de café do mundo Essa liderança mundial é resultado, em parte, dos esforços desenvolvidos pela pesquisa brasileira para colocar à disposição dos agricultores, cultivares com altas capacidades produtivas O melhoramento tradicional do cafeeiro tem mostrado resultados expressivos, entretanto, sua eficiência é restringida devido às características botânicas do gênero Coffea e à complexidade das características alvo da seleção como qualidade da bebida Coffea arabica apresenta maior importância econômica e apesar dessa espécie apresentar baixa diversidade genética dentre os genótipos cultivados, uma variabilidade genética maior é encontrada em coleções provenientes do centro de origem, a Etiópia Neste trabalho, os genótipos de uma coleção C arabica originários da Etiópia foram submetidos a uma avaliação bioquímica pela metodologia da Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NIRS), com o objetivo de explorar a composição química da espécie Nós avaliamos os teores de ácidos clorogênicos, cafeína, açúcares totais, sacarose, lipídios, proteínas e taninos de 66 genótipos, nos anos de 212 e 215 Essa avaliação confirmou a variabilidade genética existente nesse material e apresentou, nos dois anos analisados, um grupo de genótipos com baixos níveis de ácidos clorogênicos e cafeína, além de um teor maior de açúcar, podendo ser útil aos programas de melhoramento Ainda foi verificada a importância de uma coleta mais homogênea de frutos maduros, a fim de não haver diferenças entre os teores químicos avaliados no mesmo material em diferentes anos Visando à produção de ferramentas biotecnológicas que facilitem o melhoramento de cafeeiros, esses dados fenotípicos foram utilizados em estudos de associação com marcadores moleculares Marcadores SNPs foram identificados a partir da genotipagem por sequenciamento, utilizando como genoma de referência um dos ancestrais diploides de C arabica, o Coffea canephora Um total de 62192 tags produzidas pelos reads single-end, a partir das bibliotecas formadas pelo GBS, foi mapeado no genoma de referência identificando 6696 SNPs, com profundidade média de 39X Os SNPs foram filtrados para MAF >5, Call Rate >8 e heterozigosidade < 9, fornecendo 246 marcas que foram usados nas análises nas análises de associação da coleção da Etiópia do IAPAR A estratégia de GWAS pelo software TASSEL 522, em um conjunto de 66 genótipos de C arabica, foi utilizada para identificar marcas associadas aos conteúdos bioquímicos dos genótipos dessa coleção Foram encontrados 44 SNPs significativos associados a ácidos clorogênicos, cafeína, açúcares totais, sacarose, lipídios, proteínas e taninos Também foram identificadas marcas que estariam associadas às vias de ácidos clorogênicos, cafeína, lipídios, proteínas e sacarose, respon sáveis pela qualidade da bebida, dentro de uma coleção de genótipos com maior variabilidade genética
Caracterização molecular, fisiológica e agronômica de linhagens de soja geneticamente modificada com a construção rd29A:AtDREB1A visando tolerância a seca
Rolla, Amanda Alves de Paiva; Nepomuceno, Alexandre Lima [Orientador]; Fuganti-Pagliarini, Renata; Molinari, Hugo Bruno Correa; Carvalho, Josirley de Fátima Corrêa; Farias, José Renato Bouças; Cruz, Anelise da Silva; Fuganti-Pagliarini, Renata [Coorientadora]
Resumo: As mudanças climáticas decorrentes do aquecimento do planeta tem aumentado consideravelmente os eventos de seca, provocando perdas de produtividade O fator de transcrição DREB (Dehydration Responsive Element Binding) ativa, em condições de restrição hídrica, a expressão de uma cascata de genes que atuam na proteção das estruturas celulares durante a desidratação Assim, neste trabalho, as linhagens de soja DREB1A: P58 e P1142 e o cruzamento entre a cultivar convencional BR 16 e P58, 9D-77, foram avaliadas para tolerância à seca em casa de vegetação e campo Os resultados indicaram que as plantas DREB não superaram a cultivar convencional BR 16 em termos de rendimento, mas houve uma clara tendência de superioridade em alguns componentes de produção, tais como número de sementes, número de vagens com sementes e número total de vagens quando o estresse hídrico foi aplicado na fase vegetativa em condições de campo Em casa de vegetação e em condições de boa disponibilidade hídrica, as plantas DREB apresentaram menores taxas de transpiração que o cultivar BR 16, sugerindo que mecanismos de conservação de água podem fazer parte das estratégias de tolerância de plantas DREB1A de soja Análises de Northern blot confirmaram a expressão do transgene inserido Um experimento de microarranjos de DNA foi realizado com linhagens GMs P58 e P1142 em condições de boa disponibilidade hídrica para se verificar a expressão de genes ativados em pela expressão basal do promotor rd29 Os dados indicaram 1475 e 311 transcritos diferencialmente expressos nas linhagens P58 e P1142, respectivamente Uma busca pelo motif DRE na região promotora destes genes indicou que 28 e 35 genes apresentaram o cis- elemento nas linhagens P58 e P1142 respectivamente Para ambas as linhagens, 16 genes em comum diferencialmente expressos, foram identificados como tendo pelo menos, um elemento DRE na região promotora Esses genes pertencem a rotas metabólicas envolvidas na sinalização de hormônios, rotas de estresses abióticos e bióticos, metabolismo secundário, proteínas de choque térmico dentre outras, sendo fortes candidatos para estudos futuros de validação da ativação pelo fator de transcrição DREB1A
Estrutura, diversidade e distribuição cromossômica de LTR-retrotransposons em Coffea arabica e seus genomas parentais
Nunes, Renata de Castro; Vanzela, André Luis Laforga [Orientador]; Guyot, Romain; Domingues, Douglas Silva; Paschoal, Alexandre Rossi; Pereira, Luiz Filipe Protasio; Dias, Ana Lúcia; Guyot, Romain [Coorientador]
Resumo: LTR-retrotransposons (LTR-RT) são abundantes nos genomas das plantas, sendo Gypsy e Copia os mais representativos A região centromérica acumula diferentes arranjos de sequências repetitivas, como DNA satélite e retrotransposons Neste estudo foram triados LTR-RT da família CRM, baseado em domínios conservados da gag-POL nos genomas de Coffea canephora, C eugenioides e C arabica Essas sequências foram anotadas e comparadas para verificar a diversidade desses elementos nos três genomas, e entender a dinâmica dos CRM na formação do híbrido Adicionalmente, sondas foram preparadas para a localização física de CRM por FISH Gypsy representou a maioria dos retrotransposons (>5%), sendo que dessa fração, CRM representou ~2% A comparação dos domínios conservados da transcriptase reversa de CRM permitiu caracterizar dez grupos de retrotransposons centroméricos de Coffea (CRC), com >99% de identidade Esses foram chamados de A, B, C, D, E, F, G, H, X e Y A comparação da posição dos domínios conservados, usando a análise gráfica do Mauve, confirmou esses grupos Exceto pelo grupo A, os demais CRC não apresentaram cromodomínio, mas exibiram a cadeia poli-A e o CR motif Apenas o grupo D em C canephora e Y em C arabica foram espécie-específicos A FISH com a sonda da transcriptase reversa de CRM mostrou sinais acumulados preferencialmente nas regiões proximais nos três genomas Contudo, C eugenioides mostrou menos sinais intersticiais em relação às outras duas espécies Os sinais de hibridização foram heterogêneos nas três espécies, com diferenças na intensidade dos sinais centroméricos, distribuição dispersa, além de ausência de sinais em alguns cromossomos Em geral, os sinais de FISH foram colocalizados com a heterocromatina DAPI +, comum nas regiões proximais de C canephora e C arabica Nossos resultados mostram que a família CRM é diversa nos genomas de Coffea, seja do ponto de vista da estrutura do LTR-RT de cada CRC, como também da ocorrência e distribuição cariotípica, com sinais fora das regiões proximais, além de diferenças nos tamanhos Apesar dessa diversidade, os cromossomos com sinais proximais mais intensos observados em C canephora e C eugenioides, também foram vistos em C arabica, o que fortalece a hipótese da origem desse híbrido

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