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This checklist is the fifth and last compilation on the decapod crustaceans reported to São Paulo (Brazil) coastal area, resulting from long-term multidisciplinary projects, which combined morphological analyses and molecular techniques. The current research includes 75 decapod species, herein referred as shrimps/lobsters-like (shrimps, ghost-shrimps, lobsters, and related groups), reported to São Paulo coastal area. These species occur in marine, estuarine, and amphidromous habitats and are classified into 21 families as follow: Aristeidae (2 spp., 2 genera), Atyidae (4 spp., 2 genera), Axianassidae (1 sp., 1 genus), Callianassidae (1 sp., 1 genus), Callichiridae (6 spp., 4 genera), Crangonidae (1 sp., 1 genus), Glyphocrangonidae (1 sp., 1 genus), Luciferidae (2 spp., 2 genera), Nephropidae (4 spp., 2 genera), Palaemonidae (15 spp., 9 genera), Palinuridae (2 spp., 1 genus), Pandalidae (1 sp., 1 genus), Pasiphaeidae (1 sp., 1 genus), Penaeidae (10 spp., 6 genera), Sergestidae (3 spp., 3 genera), Sicyoniidae (4 spp., 1 genus), Scyllaridae (5 spp., 3 genera), Solenoceridae (4 spp., 3 genera), Stenopodidae (2 spp., 1 genus), and Upogebiidae (6 spp., 1 genus). We generated new sequences of cytochrome oxidase subunit I (barcode region) and 16S genes (51 and 54, respectively) of 54 species. Our examination concluded that 75 shrimps/lobsters-like species are reported to the São Paulo coast. We excluded Leander tenuicornis (Palaemonidae), Penaeus setiferus (Penaeidae), Philocheras gorei (Crangonidae), and Rhynchocinetes typus (Rhynchocinetidae) from this list.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) O óxido nítrico apresenta um importante papel na regulação de processos mitocondriais, porém quando combinado com os radicais livres produzidos em excesso, pode levar à formação de peroxinitrito, um dos compostos químicos mais prejudiciais derivados da reação entre radicais livres. A formação de peroxinitrito pode provocar a nitração de proteínas e contribuir para um estresse nitrativo que, por sua vez, pode alterar a função e a estrutura de proteínas. Em estudos anteriores, foi observado que fibras musculares de pacientes com doenças mitocondriais apresentavam aumento da atividade da óxido nítrico sintase e que células com mutações no DNA mitocondrial (mtDNA), apresentavam níveis elevados de óxido nítrico intra e extracelular. Com a presença aumentada do óxido nítrico, ponderamos que existe a possibilidade de que ocorra o estresse nitrativo e possível nitração de proteínas em células que apresentam alteração no mtDNA. O presente projeto tem por objetivo avaliar qual a relação da nitração de proteínas com a deficiência mitocondrial. Os objetivos específicos são: (a) avaliar se a presença da nitração de proteínas nas fibras musculares de pacientes com doença mitocondrial está correlacionada com características genéticas, clínicas e laboratoriais; (b) avaliar se a utilização de antioxidante é capaz de reduzir a nitração de proteínas em células com deficiências mitocondriais; (c) avaliar se a redução de nitração de proteínas em células com deficiência mitocondrial levaria a uma melhora na respiração celular. Foram utilizadas amostras de músculo de pacientes com doença mitocondrial e células cíbridas derivadas de osteosarcoma com as mutações m.3243A>G, m.8344A>G e contendo deleção do mtDNA (~7,2kb), em homoplasmia. As amostras de músculo foram analisadas após histoquímica para enzimas mitocondriais e imuno-histoquímica para proteínas nitradas. As análises em células cíbridas consistiram em: (a) quantificação do óxido nítrico intracelular; (b) imuno-citoquímica para nitrotirosina; e (c) avaliação do efeito do tratamento com o antioxidante N-acetilcisteína (NAC) sobre a nitração de proteínas e respiração celular. Nosso estudo demonstrou que proteínas nitradas foram mais frequentes nas amostras de pacientes com alterações em genes que codificam o tRNA. A nitração no sarcolema ocorreu predominantemente nos pacientes com maior proporção de fibras com proliferação mitocondrial. Demonstramos também que as células com alterações mitocondriais apresentavam níveis elevados de nitração de proteína quando comparadas ao controle 143B (linhagem sem alteração mitocondrial). O antioxidante NAC foi eficaz em reduzir a presença de nitração de proteínas nas três linhagens avaliadas. Esta redução ocorreu com decremento da produção de radicais superóxido e do NO intracelular nas linhagens m.3243 A>G e m>8344 A>G), porém, não observamos alterações da respiração celular após o tratamento com NAC. A partir da análise dos resultados obtidos neste estudo, podemos concluir que, a nitração de proteínas foi mais frequente nos pacientes com mutações no gene do tRNA e, o tratamento com o antioxidante NAC foi capaz de reduzir a nitração de proteínas nas células com as mutações m.3243 A>G, m.8344 A>G e deleção, porém sem melhora na respiração celular.

Cardiovascular diseases are the main cause of death worldwide. Recent studies have revealed the influence of histone-modifying enzymes in cardiac remodeling and heart dysfunction. The Set7 methyltransferase regulates the expression of several genes through the methylation of histones and modulates the activity of non-histone proteins. However, the role of Set7 in cardiac remodeling and heart dysfunction remains unknown. To address this question, wild-type (WT) and Set7 knockout (KO) male mice were injected with isoproterenol or saline. WT mice injected with isoproterenol displayed a decrease in Set7 activity in the heart. In addition, WT and Set7 KO mice injected with isoproterenol exhibited cardiac hypertrophy. Interestingly, Set7 deletion exacerbated cardiac hypertrophy in response to isoproterenol but attenuated myocardial fibrosis. Echocardiograms revealed that WT mice injected with isoproterenol had lowered ejection fractions and fractional shortening, and increased E′-wave deceleration time and E/A ratio compared with their controls. Conversely, Set7 KO mice did not show alteration in these parameters in response to isoproterenol. However, prolonged exposure to isoproterenol induced cardiac dysfunction both in WT and Set7 KO mice. Both isoproterenol and Set7 deletion changed the transcriptional profile of the heart. Moreover, Set7 deletion increased the expression of Pgc1α and mitochondrial DNA content in the heart, and reduced the expression of cellular senescence and inflammation markers in response to isoproterenol. Taken together, our data suggest that Set7 deletion attenuates isoproterenol-induced myocardial fibrosis and delays heart dysfunction, suggesting that Set7 plays an important role in cardiac remodeling and dysfunction in response to stress.

Gymnogeophagus labiatus and G. lacustris have been long recognized as sister species exhibiting different ecological requirements. Gymnogeophagus labiatus occurs in rock bottom rivers in the hydrographic basins of Patos Lagoon (HBP) and Tramandaí River (HBT), while G. lacustris is exclusive from sand bottom coastal lagoons of the HBT. In this study, we used molecular markers, morphological measurements and data from nuptial male coloration to investigate the evolutionary relationship between these species in each hydrographic basin. We found, for all data sets, a closer relationship between G. labiatus and G. lacustris from the HBT than between G. labiatus populations from HBT and HBP. In particular, lip area had a large intraspecific plasticity, being uninformative to diagnose G. lacustris from G. labiatus. Molecular clock-based estimates suggest a recent divergence between species in the HBT (17,000 years ago), but not between G. labiatus from HBP and HBT (3.6 millions of years ago). Finally, we also found a divergent G. labiatus genetic lineage from the Camaquã River, in the HBP. These results show that the current taxonomy of G. labiatus and G. lacustris does not properly represent evolutionary lineages in these species. RESUMO Gymnogeophagus labiatus e G. lacustris vêm sendo consideradas espécies irmãs que possuem diferentes exigências ecológicas. Gymnogeophagus labiatus ocorre em rios de fundo de pedra nas bacias hidrográficas da Laguna dos Patos (HBP) e do rio Tramandaí (HBT), enquanto G. lacustris é exclusivo da HBT, ocorrendo em lagoas costeiras de fundo de arenoso. Nesse estudo, foram usados marcadores moleculares, medidas morfológicas e dados sobre a coloração nupcial em machos para investigar a relação evolutiva entre estas espécies em cada bacia hidrográfica. Para todos os conjuntos de dados foi observada uma relação mais próxima entre G. labiatus e G. lacustris da HBT do que entre as populações de G. labiatus da HBP e HBT. Em particular, a área do lábio teve uma grande plasticidade intraespecífica, não sendo informativa para diagnosticar G. lacustris de G. labiatus. Estimativas baseadas no relógio molecular sugeriram uma divergência recente entre as espécies da HBT (17.000 anos atrás), mas não entre as populações de G. labiatus da HBP e HBT (3,6 milhões de anos atrás). Finalmente, também foi encontrada uma linhagem genética de G. labiatus divergente no rio Camaquã, na HBP. Esses resultados mostram que a taxonomia atual de G. labiatus e G. lacustris não representa adequadamente as linhagens evolutivas nessas espécies.

Submitted by Gabrielle Queiroz Vacari (gabrielle.queiroz@unesp.br) on 2021-11-16T12:18:58Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_GabrielleQueirozVacari.pdf: 1459259 bytes, checksum: ea9118d0f1a22b3e6ff0bca96f3e87cc (MD5) Rejected by Laudicélia Martins Arantes (lm.arantes@unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: 1 - Segundo a CAPES (Portaria nº 206, de 4 de setembro de 2018), o agradecimento deve conter exatamente a seguinte redação: O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001. Qualquer dúvida, entre em contato com Laudicélia 016 3209 7474 ou 16 99299 6148. Agradecemos a compreensão. on 2021-11-16T12:43:16Z (GMT) Submitted by Gabrielle Queiroz Vacari (gabrielle.queiroz@unesp.br) on 2021-11-16T14:22:05Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Gabrielle_Queiroz_Vacari.pdf: 1458918 bytes, checksum: 1db2ad29d5f98d80bc121b22a61e9288 (MD5) Approved for entry into archive by Laudicélia Martins Arantes (lm.arantes@unesp.br) on 2021-11-16T16:16:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vacari_gq_me_jabo.pdf: 1458918 bytes, checksum: 1db2ad29d5f98d80bc121b22a61e9288 (MD5) Made available in DSpace on 2021-11-16T16:16:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vacari_gq_me_jabo.pdf: 1458918 bytes, checksum: 1db2ad29d5f98d80bc121b22a61e9288 (MD5) Previous issue date: 2021-09-01 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) A espécie Mazama rondoni Miranda-Ribeiro, 1914 tem sido posicionada dentro da sinonímia de Mazama nemorivaga (Cuvier, 1817), pertencendo ao grupo de veados cinzas que ocupa a região Amazônica. A classificação taxonômica de M. nemorivaga apresenta inconsistências que sugerem a presença de mais de uma espécie dentro do táxon. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo contribuir com a taxonomia do gênero Mazama, mediante a indicação de um topotipo de M. rondoni, e sua caracterização morfológica, citogenética e molecular, permitindo assim sua comparação com outros espécimes, a fim de conhecer diferenças entre eles e revisar a taxonomia do grupo. Para tanto, amostras de osso e pele foram obtidas no Museu Nacional do Rio de Janeiro do holótipo e parátipo de M. rondoni para extração e amplificação de DNA mitocondrial. Um exemplar também foi coletado na localidade tipo de M. rondoni (Vilhena-RO, Brasil) com o auxílio de caçadores locais. O topótipo foi caracterizado por técnicas de morfologia tradicional (medidas crânio-mandibulares, medidas biométricas, coloração da pele), assim como análises citogenéticas (Banda G, Banda C, coloração convencional de Giemsa, coloração Ag-NOR e FISH) e moleculares (análises filogenéticas de genes mitocondriais). Os resultados morfológicos posicionam o topótipo junto com os pequenos Mazama. O animal possui os cromossomos semelhantes ao topótipo de M.nemorivaga, porém com sistema sexual múltiplo. Por fim, os resultados da caracterização molecular, mostraram o agrupamento do topótipo de M. rondoni com exemplares da região do Amazônia ocidental (Rondônia), ajudando em um correto posicionamento do táxon para possível validação da espécie Mazama rondoni. The Mazama rondoni species has been placed as synonymy of Mazama nemorivaga. It is considered part of the gray brocket group that occupies the Amazon region. The taxonomic classification of M. nemorivaga has demonstrated inconsistencies suggesting the presence of more than one species within the taxon. Thus, the present study aimed to contribute to the taxonomy of the genus Mazama by collecting a specimen of M. rondoni in its type locality. It was performed a detail morphological, cytogenetic, and molecular characterization for comparison with other specimens of Mazama in order to evaluate the differences between them and review the taxonomy of the species. For this purpose, we extracted and amplificated mitochondrial DNA from the skull and skin tissue samples of the type series (holotype and paratypes) that were deposited in the National Museum of Rio de Janeiro. We also collected one specimen from the type locality of M. rondoni (Vilhena-RO, Brazil) with the support of local hunters. The topotype was characterized by traditional morphological techniques (craniomandibular measurements, body biometry, and skin color), cytogenetic (conventional Giemsa staining, C band, G band, Ag-NOR and FISH), and molecular (phylogenetic analysis of mitochondrial genes). Our phylogenetic tree recovered the M. rondoni topotype with other individuals of M. nemorivaga from the western Amazon region (Rondônia). We believe that our results contributes as the first step to clarify the identity of the taxon and possible validation of the Mazama rondoni species. 19/05420-4 01

Outra The Leontopithecus chrysopygus species, popularly known as the black lion tamarin (MLP), has been suffering from the fragmentation of its natural habitat, which limits gene flow and results in a decrease in genetic variability and an increase in inbreeding within populations. The genetic-population study and the establishment of genetic diversity parameters, based on molecular data from mitochondrial DNA, allow the characterization of the structure and historical genetic diversity within and between populations, and this information is important to help manage the species and maintain genetic variation both in free-living and captive populations. In this work, the matrilineal structure of ex situ and in situ groups was evaluated with the aim of generating insights to support decisions on long-term management and conservation of the species. Additionally, pedigree data were analyzed to establish kinship relationships among captive animals. The control region (D-loop) of the mitochondrial genome was evaluated in 43 MLPs from five free-living populations and 32 captive individuals kept at the Fundação Parque Zoológico de São Paulo (FPZSP, SP); 19 individuals at the Rio de Janeiro Primate Center and 20 at the Durrell Wildlife Conservation Trust (DWCT, Jersey). The generated sequences were analyzed using different computational tools to characterize the haplotype diversity and genetic structure of the evaluated groups. Pedigree analysis showed lower relatedness values ​​in FPZSP than in CPRJ and DWCT. The analysis of mitochondrial data showed a total of seven haplotypes, only three of them (H1, H2 and H3) being shared between free-living and captive individuals. The mean value of haplotypic diversity (Hd) was higher in free-living (0.752) than in captivity (0.589). The existence of unique haplotypes in FPZSP, in addition to the low haplotype diversity observed in DWCT and its absence in CPRJ, highlights the urgent need for a metapopulation management that aims to preserve a broader base of matrilineal genetic diversity in these two institutions. The presence of a unique haplotype in FPZSP also indicates the need to expand the analyzes in in situ populations. On the other hand, unique haplotypes were found in in situ populations, indicating that contemporary ex situ populations do not retain historical matrilineal diversity representative of the free-living populations evaluated so far. This study brings important data that can help future integrated metapopulation management plans that target genetic-based translocation and reintroduction actions. A espécie Leontopithecus chrysopygus, conhecida popularmente como mico-leão-preto (MLP), vem sofrendo com a fragmentação de seu habitat natural, o que limita o fluxo gênico e resulta na diminuição da variabilidade genética e no aumento da endogamia dentro das populações. O estudo genético-populacional e o estabelecimento de parâmetros de diversidade genética, baseados em dados moleculares do DNA mitocondrial permitem a caracterização da estrutura e diversidade genética histórica dentro e entre populações, sendo estas informações importantes para auxiliar o manejo da espécie e manutenção da variação genética tanto em populações de vida-livre quanto de cativeiro. Neste trabalho a estrutura matrilinear de grupos ex situ e in situ foi avaliada com o objetivo de gerar insights para auxiliar as decisões de manejo e conservação da espécie em longo termo. Adicionalmente, dados de pedigree foram analisados para estabelecimento das relações de parentesco entre os animais de cativeiro. A região controle (D-loop) do genoma mitocondrial foi avaliada em 43 MLPs provenientes de cinco populações de vida livre e 32 indivíduos cativos mantidos na Fundação Parque Zoológico de São Paulo (FPZSP, SP); 19 indivíduos no Centro de Primatologia do Rio de Janeiro e 20 no Durrell Wildlife Conservation Trust (DWCT, Jersey). As sequências geradas foram analisadas utilizando-se diferentes ferramentas computacionais para caracterização da diversidade haplotípica e estrutura genética dos grupos avaliados. A análise de pedigree evidenciou valores de parentesco menores na FPZSP que no CPRJ e em DWCT. A análise dos dados mitocondriais evidenciou um total de sete haplótipos, sendo apenas três deles (H1, H2 e H3) compartilhados entre indivíduos de vida-livre e de cativeiro. O valor médio de diversidade haplotípica (Hd) foi maior em vida-livre (0,752) que em cativeiro (0,589). A existência de haplótipos exclusivos na FPZSP, além da baixa diversidade haplotípica observada em DWCT e ausência desta no CPRJ, destaca a urgente necessidade de um manejo metapopulacional que objetive preservar uma base mais ampla da diversidade genética matrilinear nestas duas instituições. A presença de um haplótipo exclusivo na FPZSP indica também a necessidade de ampliar as análises nas populações in situ. Por outro lado, haplótipos exclusivos foram encontrados em populações in situ, indicando que as populações contemporâneas ex situ não retêm diversidade matrilinear histórica representativa das populações de vida-livre até o momento avaliadas. Este estudo traz dados importantes que podem auxiliar futuros planos de manejo metapopulacional integrado que visem ações de translocações e reintroduções baseados em genética.

The Orinoco Goose (Neochen jubata) is a few-known and endemic Anatidae to South America, inhabiting sandy beaches along medium and large rivers, with a well-developed riparian forest and in swamp savannas and large freshwater baths. Recent data indicate the presence of longitudinal migratory behavior, and despite them, there are no records on the genetic profile of this species. The Araguaia River region, in the municipality of Luiz Alves, Goiás, receives an undetermined number of ducks seasonally, and there is little information about the individuals who visit this place, constituting the ideal scenario for a study able to offer a genetic overview perspective of this species and to understand the relationship between these individuals better. For this, we genetically characterized 61 individuals sampled in three distinct years of collection using microsatellite molecular markers and mitochondrial DNA. Genetic diversity analyses revealed low levels of heterozygosity for all sampled groups. However, they are within the equilibrium proposed by Hardy-Weinberg (HWE), as inbreeding or drift are not acting in these groups. The parentage analysis supports it, showing a high number of unrelated individuals over the years. AMOVA showed a significant difference among groups. These results may reflect the structure of this migratory species in that region, with the paired differentiation test of individuals from 2013 and 2014 being more similar to each other than those from other years, indicating a possible genetic structure diagnosed by the years of capture. However, there is a high allelic sharing among the three sampled groups, suggesting that these individuals are a population that connects over time and that they have a philopatric relationship with the location. The results found in this study constitute an initial milestone for the genetic knowledge of the mallard duck that should be raised in many other genetic studies. Resumo: O ganso-do-orinoco (Neochen jubata) é um anatídeo endêmico da América do Sul, cujo habitat são praias arenosas ao longo de rios médios e grandes, com uma vegetação ripária bem desenvolvida e em savanas do pântano com extensos banhados de água doce. Dados recentes indicam a presença de comportamento migratório longitudinal e, apesar destes, não existem registros sobre o perfil genético dessa espécie. A região do rio Araguaia, no município de Luiz Alves, Goiás, recebe um número indeterminado de patos sazonalmente e há poucas informações sobre os indivíduos que visitam este local, constituindo o cenário ideal para um estudo capaz de oferecer uma perspectiva genética geral dessa espécie e também de entender melhor a relação de parentesco entre esses indivíduos. Para tal, caracterizamos geneticamente 60 indivíduos amostrados em três anos distintos de coleta, utilizando marcadores moleculares microssatélites e DNA mitocondrial. As análises de diversidade genética revelaram baixos níveis de heterozigosidade para todos os grupos amostrados. No entanto, eles estão dentro do Equilíbrio proposto por Hardy-Weinberg (HWE), pois a consanguinidade ou a deriva não estão atuando nesses grupos, a análise de parentesco apoia este resultado indicando um alto número de indivíduos não relacionados ao longo dos anos. A AMOVA apresentou diferença significativa entre os grupos. Esses resultados podem refletir a estrutura dessa espécie migratória naquela região, com o teste de diferenciação pareada de indivíduos de 2013 e 2014 sendo mais semelhantes entre si do que os de outros anos, indicando uma possível estruturação genética diagnosticada pelos anos de captura. No entanto, há um alto compartilhamento alélico entre os três grupos amostrados sugerindo que esses indivíduos são uma população que se conecta ao longo do tempo e que têm uma relação filopátrica com o local. Os resultados aqui encontrados constituem um marco inicial para o conhecimento genético do ganso-do-orinoco que contribuirá para novos estudos sobre esta espécie considerada "quase ameaçada" pela IUCN.

Orientadores: Eliana Maria Zanotti Magalhães, Roseli Tuan Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: O planorbídeo Biomphalaria tenagophila (Orbigny, 1835) (Gastropoda: Planorbidae) é a espécie hospedeira intermediaria do Schistosoma mansoni Sambon, 1907 predominante no estado de São Paulo. No estado de São Paulo a espécie está relacionada com a transmissão da maioria dos casos autóctones de esquistossomose. Exemplares de B. tenagophila provenientes de várias localidades da bacia Litorânea Paulista foram analisados quanto ao polimorfismo de um trecho do gene mitocondrial rRNA16S e o segmento ITS2 que integra o cistron de DNA ribossômico nuclear. Paralelamente foi testada a suscetibilidade de populações de B. tenagophila das localidades de Itariri, Caraguatatuba, Ilha Bela e São Sebastião com linhagens diferenciadas de S. mansoni. As localidades amostradas representam pontos importantes na transmissão da esquistossomose no estado de São Paulo, devido as condições de infraestrutura, por serem áreas inundáveis e pela presença de contingente humano de outras áreas do Brasil. Nesta situação, destacam-se o município de Itariri, onde ocorreram os maiores números de casos de esquistossomose no Vale do Ribeira e os municípios de Caraguatatuba e São Sebastião que ao longo dos anos vem tendo um aumento no número de casos autóctones. Do total de 1635 espécimes de Biomphalaria coletados nas coleções de água doce do Litoral Norte e Sul do estado de São Paulo observamos a predominância de 84% da espécie B. tenagophila e 16% da espécie Biomphalaria straminea (Dunker, 1848). As análises moleculares indicaram que existem duas subpopulações de B. tenagophila nesta área, com haplótipos exclusivos para Juquiá e Registro, e sequências que compartilham o mesmo haplótipo do Litoral Norte e de Itariri. As taxas de infecções para as linhagens SJ e SJS mostraram que os caramujos do Litoral Norte foram mais suscetíveis que os caramujos do município de Itariri, talvez pode ser devido a proximidade dos municípios do Litoral Norte com o Vale do Rio Paraíba, local de origem da linhagem. A maior taxa de infecção correspondeu uma maior mortalidade nos moluscos de Caraguatatuba e Ilha Bela, indicando que o parasita afetou a sobrevida dos moluscos. Os resultados deste trabalho mostraram que todas as populações testadas foram resistentes às linhagens BH e SE. Os resultados sugerem haver uma correlação positiva entre a suscetibilidade ao S. mansoni e a redução da variabilidade genética nas populações de caramujos testadas. Desta forma, o risco de infecção dos hospedeiros intermediários por S. mansoni estaria relacionado com populações de caramujos geneticamente homogêneas. Desta forma o grau de diversidade genética pode ser um indicador de risco para a transmissão da esquistossomose Abstract: The planorbid Biomphalaria tenagophila (Orbigny, 1835) (Gastropoda: Planorbidae) is the predominant intermediate host specie of Schistosoma mansoni Sambon, 1907 in São Paulo state, where is most related to autochthonous cases of schistosomiasis transmission. Specimens of B. tenagophila were obtained from several locations of São Paulo Coastal Basin and analyzed for the polymorphism of a portion of the mitochondrial gene rRNA16S and the ITS2 segment, wich integrates the cistron of nuclear ribosomal DNA. In parallel it was tested the susceptibility of B. tenagophila populations from the municipalities of Itariri, Caraguatatuba, Ilha Bela and São Sebastião, with different strains of S. mansoni. These sampling sites represent important points of schistosomiasis transmission in São Paulo state due to infrastructure conditions, floodable areas and the presence of human contingent of other Brazilian areas, in particular the municipality of Itariri, where occurred the highest number of cases of schistosomiasis in the Ribeira Valley and in the cities of São Sebastião and Caraguatatuba that over the years it has had an increase in the number of autochthonous cases. Of the total 1635 of Biomphalaria specimens collected in freshwater pools from the North and South Coasts of the state of São Paulo, it was observed the predominance of 84% B.tenagophila species and the presence of Biomphalaria straminea (Dunker, 1848) in 16%. The molecular analysis indicates that there are two subpopulations of B. tenagophila in this area, one with an exclusive and unique haplotype from Juquiá and Registro, and the other with sequences which share the same haplotype from the North Coast and Itariri. The infection rates of SJ and SJS strains show the snails from the North Coast are more susceptible than the snails from the municipality of Itariri. This, in hypothesis, can be caused due to the proximity of the cities of the North Coast and the Paraíba River Valley, site of origin of those strains. The highest infection rate corresponded to a higher mortality rate of the mollusks from Caraguatatuba and Ilha Bela, indicating the effect of the parasite in the snails' survival. The results of this study show that all tested populations were resistant to the BH and SE strains. The results suggest a positive relationship between S. mansoni susceptibility and the reduction of genetic variability in the snails populations tested. Therefore, the S. mansoni infection risk of the intermediate hosts would be related to genetically homogeneous snails' populations. And with that, genetic diversity can be an indicator of risk for the transmission of schistosomiasis Mestrado Biodiversidade Animal Mestra em Biologia Animal

Orientador: Ana Maria Lima de Azeredo-Espin Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: As espécies da família Calliproridae, conhecidas como moscas varejeiras, apresentam ampla distribuição geográfica no Velho e Novo Mundo. Por serem causadores de miíases e vetores de doenças, muitas espécies possuem hábito sinantrópico, importância econômica, médico-sanitária e forense. Enquanto algumas espécies são pragas da pecuária e acarretam grande prejuízo econômico devido às infestações, outras são importantes para a entomologia forense, auxiliando na investigação de crimes e questões médico-legais. Neste contexto, os marcadores moleculares têm sido de grande valia para estudos genéticos relacionados à família Calliphoridae, sendo utilizados em estudos populacionais, evolutivos e biogeográficos, complementando análises ecológicas e sistemáticas. Dentre os marcadores moleculares, o DNA mitocondrial (DNAmt) tem mostrado potencial para estudos evolutivos relacionados à família Calliphoridae, devido a várias características, tais como: possuir uma estrutura genética simples, geralmente não apresentando íntrons, DNA repetitivo, elementos transponíveis e pseudogenes; exibir uma forma de transmissão predominantemente linear (herança materna); grande número de cópias e, finalmente, por apresentar maior taxa de substituição nucleotídica, quando comparada ao DNA nuclear. Na maioria das espécies animais, o DNAmt possui cerca de 16-20kb e apresenta 37 genes, dos quais 13 são codificadores de proteínas, 2 de subunidades ribossomais (rRNAs) e 22 de tRNAs. Neste genoma, a maior porção não codificadora é chamada região controle (RC), ou A+T em insetos, por ser rica nesses dois nucleotídeos. Bridências experimentais com insetos, crustáceos e vertebrados sugerem que essa região esteja relacionada à replicação e transcrição do genoma mitocondrial. Eventos de rearranjos gênicos envolvendo a região controle e os tRNAs adjacentes são relativamente freqüentes em insetos. Recentemente uma duplicação do gene para tRNA de isoleucina (tRNAIle) foi descrita em três espécies do gênero Chrysomya, não sendo encontrada nas demais espécies de Calliphoridae estudadas até então, sugerindo que a duplicação poderia ter se originado num evento evolutivo anterior à diversificação desse gênero e que seria um marcador molecular eficiente para sua identificação. Dessa forma, com o intuito de caracterizar a região controle do DNAmt m família Calliphoridae bem como a duplicação do tRNAIle, 15 espécies pertencentes a sete gêneros desta família foram analisadas. Nos califorídeos estudados, a região controle apresentou-se dividida em dois domínios com característica distintas: um conservado, devido à presença de blocos de seqüê ncia conservados além de estruturas conservadas em vários grupos de insetos, que podem estar relacionadas à replicação e transcrição do DNAmt; e um domínio variável, tanto em tamanho quanto em seqüência. Enquanto o domínio conservado apresentou potencial para estudos filogenéticos, o domínio variável apresentou características interessantes para estudos com estrutura de populações. A caracterização da RC de califorídeos também permitiu a identificação da duplicação do tRNAIle em outras duas espécies de Chrysomya, além de uma espécie do gênero Calliphora. Um segundo tipo de duplicação, envolvendo os tRNAIle e tRNAGln, foi identificada na espécie do gênero Phormia. Os dados sugerem que o domínio variável da região controle possa atuar como um "hot spot" para eventos de rearranjo. Para a avaliação do potencial para estudos filogenéticos do domínio conservado, foram analisadas as seqüências desse domínio da região controle de 26 indivíduos pertencentes a 18 espécies de califorídeos. Os resultados dão suporte à monofilia dás três subfamílias estudadas (Chrysomyinae, Luciliinae e Calliphorinae) corroborando estudos morfológicos e moleculares realizados previamente em Calliphoridae. Além disso, o domínio conservado da região controle mostrou-se um marcador eficiente para a identificação de espécies de califorídeos, mesmo quando espécies semelhantes morfologicamente foram comparadas. Os resultados obtidos indicam um potencial dessa região do genoma mitocondrial tanto para estudo com taxa com divergência recente como para o diagnóstico de espéciés de importância forense Abstract: The species of family Calliphoridae, known as blowflies, present wide geographic distribution throughout Old and New World and many have synantropic habit, being of economic, medical, sanitary and forensic importance for causing myiasis and for being vectors of diseases. While some species are parasites of livestock and causes great economic prejudices, others are important for forensic entomology, helping in legal investigations. Molecular markers are providing valuable results on genetic-evolutive studies related to the family Calliphoridae, been used in population structure, evolutive and biogeographic studies, complementing ecological md systematic analyses. Among the molecular markers, the mitochondrial DNA have shown a great potential for evolutive studies related to family Calliphoridae, being many the features that make it a rich source of genotypic characters: simple genetic structure, which usually lacks introns, transposable elements and pseudogenes; its predominant1y maternal inheritance; high copy number and its higher rate of nucleotide substitution compared to nuclear DNA. In most animal species, mtDNA is a circular, double-stranded 16-20 kb molecule that generally contains 37 genes, being 13 protein-coding genes, two genes for subunits of ribosomal RNA (rRNA) and 22 transfer RNA (tRNA) genes. Within this genome, the major non-coding region is known as control region, or A+T region in insects for being rich in these nucleotides. Experimental evidences with insects, crustaceans and vertebrates suggest that this region is related to the replication and transcription of the mitochondrial genome. Rearrangements events involving the control region and its flanking tRNAs may be frequent in insects. In recent works, an isoleucine tRNA gene (tRNAIle) duplication was reported for three Chrysomya species, not been identified in the other calliphorids species studied so far, suggesting that the duplication may have occurred before the diversification of this genus and that it would be an efficient marker for its identification. Therefore, intending to characterize the control region of mitochondrial DNA in family Calliphoridae just as the tRNAIle duplication, 15 species belonging to seven genera of this family were analyzed. In the studied calliphorids, two domains were recognized in the control region: a conserved domain with conserved sequence blocks and conserved structures also identified in other insect groups, which relates the control region to the replication and transcription of mitochondrial DNA; and a variable domain that varies markedly in sequence and length Whereas the conserved domain has shown a potential for phylogenetic stud ies, the variable domain has interesting features for population studies. The characterization of the control region in various calliphorids species also showed the presence of the duplication of the tRNAIle in two other species of Chrysomya and in a species of genus Calliphora. A different duplication, involving the tRNAIle and tRNAGln, was identified in the species of genus Phormia. The present data suggests that the variable domain of the contraI region may act as a hot spot for rearrangement events. For evaluating the potential of the conserved domain for . phylogenetic studies, sequences of this domain were analyzed for 26 specimens belonging to 18 calliphorid species. The results supports the monophyly of the three subfamilies studied (Chrysomyinae, Luciliinae and Calliphorinae), corroborating previous morphologic and molecular studies. Moreover, the cohserved domain of control region showed to be I useful for calliphorids species identification, even when morphologic similar species were compared. The data reveals a potential of this region of the mitochondrial genome for studies with recent diverged taxa and also for the diagnosis of species with forensic importance Mestrado Genética Animal e Evolução Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Ana Maria Lima de Azeredo-Espin Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A espécie Cochliomyia macellaria (Fabricius) caracteriza-se por ser exclusivamente saprófaga, podendo causar miíases apenas em infestações secundárias de feridas. Apresenta ampla distribuição geográfica nas Américas, do sul do Canadá até a Argentina. Esta espécie, por ser sinantrópica, tem grande importância como vetor mecânico de microorganismos patogênicos. Na década de 70, as Américas foram invadidas por espécies do gênero Chrysomya (Robineau-Desvoidy) cuja distribuição geográfica era confinada ao Velho Mundo. A introdução no continente Americano ocorreu através de intervenção humana. O estabelecimento de espécies de Chrysomya no Novo Mundo afetou diretamente a fauna local de moscas varejeiras que exploram o mesmo recurso e mostram-se competidores eficientes. As espécies nativas do Novo Mundo do gênero Cochliomyia são consideradas equivalentes ecológicos das espécies de Chrysomya. A introdução e estabelecimento de espécies deste gênero na região Neotropical tem contribuído para alterar a distribuição e freqüência de populações de C. macellaria no Brasil. O conhecimento básico da variabilidade genética e evolução intraespecífica é uma informação necessária para a compreensão da estrutura de população e eventos evolutivos recentes como introduções e fluxo gênico. Em insetos, o DNAmt tem mostrado ser um marcador genético efetivo para obter informações sobre a variabilidade e estrutura genética de populações. Neste trabalho, a análise de restrição do DNArnt e o cálculo da divergência de seqüência nucleotídica no DNArnt de 6 populações brasileiras de C. macellaria, foram conduzidos para examinar a variabilidade genética e para fornecer bases para a compreensão da atual estrutura populacional de C. macellaria. Foi realizada também a análise cariotípica, para a obtenção de dados que relacionassem informações nucleares e citoplasmáticas de algumas populações. O uso de 13 endonucleases de restrição na análise do DNArnt de C. macellaria revelou que 3 enzimas (EcoRV, HindIII e PvuII) foram eficientes para detectar variabilidade. Baseado nos padrões de restrição obtidos para estas enzimas, foram caracterizados 11 haplótipos mitocondriais. Entre os haplótipos mitocondriais, os valores obtidos para divergência de seqüência de nucleotídeos (o) variaram de 0.002 a 0.009. Estes dados sugerem diferenciação local do DNArnt de algumas populações. A análise cladística dos haplótipos observados e da distribuição geográfica sugere que algumas populações de C. macellaria apresentam certa descontinuidade genética com separação espacial, dados que refletem barreiras ao fluxo gênico. Por outro lado, algumas populações revelam que haplótipos intimamente relacionados não apresentam localização geográfica, o que pode refletir interação dessas populações através de fluxo gênico, migração entre as diferentes localidades ou interferência humana. A análise cariotípica de três populações de C. macellaria (Ca, Cp e PU) revelou diferenças quanto a posição dos centrômeros e tamanho dos cromossomos sexuais, além de detectar constrições secundárias que podem ser utilizadas como marcadores interpopulacionais e interespecíficos a nível cromossômico. Apesar de ter sido detectada interação via fluxo gênico entre algumas das populações de C. macellaria e dos baixos valores de divergência de seqüência, a alta variabilidade observada no DNArnt representa um marcador genético molecular efetivo para a compreensão de eventos evolutivos recentes e no monitoramento de afunilamento e competição entre as espécies causadoras de miíases nativas e introduzidas da família Calliphoridae Abstract: Cochliomyia macellaria (Fabricius) is an endemic New World species ranging from southern Canada to Argentina, that is specially abundant in the tropical regions. This species is exclusively saprophagous species breeding in carrion and is also a secondary agent of myiasis. It is perhaps the most widely distributed calliphorid in the Americas. The adults of C. macellaria are attracted to a wide variety of substrates for food or reproduction, such as urban garbage, human and livestock feces and wounds infested with dipteran larvaes or not. This species has been reported as a mechanical vector of human and animal diseases. Recently, four Old World blow flies of the genus Chrysomya (Robineau-Desvoidy) were introduced in the New World. These species, particularly C. albiceps and C. putoria, have the same habitat of the native species, including C. macellaria, providing strong interspecific competition, and have caused a population reduction and displacement of C. macellaria in several regions of Brazil. Investigations of the genetic variability among populations of this species would help to understand historical patterns of dispersal and current levels of gene flow. In insects, the mtDNA has been considered an effective genetic marker to obtain informations about species variability and their genetic structure. In this work, the mtDNA restriction analysis and the sequence divergence of six Brazilian populations of C. macellaria were conducted to estimate the genetic variability and to understand the actual populational structure of this species. A karyotipic analysis was also conducted to obtain data that compare nuclear and cytoplasmatic information in some populations. Three out of thirteen enzymes (EcoRV, HindIII and PvuII) were suitable to detect mtDNA variation between the sampled C. macellaria populations. Combined restriction patterns for these three enzymes comprised the mtDNA haplotypes of each of the individuals. Eleven mitochondrial haplotypes were detected. Among the mitochondrial haplotypes, the values of sequence divergence estimated (o) ranged from 0.002 to 0.009. These data suggest local differentiation of mtDNA of some populations. The cladistic analysis of the haplotypes and the analysis of geographical distribution suggest that some populations of C. macellaria show genetic discontinuity with spatial separation, reflecting barrier to gene flow. The karyotipic analysis of three populations (Ca, Cp e PU) revealed differences in centromere position and size of sexual chromosomes besides the presence of secondary constrictions that can be used as interspecific and interpopulation markers. The data presented in this work confirm the effectiveness of mtDNA as a genetic marker to understand recent evolutionary events, and to monitorize bottlenecks and competition among native and introduced species of the Calliphoridae family Mestrado Genética Mestre em Ciências Biológicas

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O bicudo verdadeiro (Sporophila maximiliani) é uma ave bastante admirada entre os apreciadores de aves canoras de gaiola, principalmente na região central do Brasil. A espécie é considerada criticamente ameaçada no Brasil, estando extinta nos estados do Rio de Janeiro e São Paulo. Em contraste, a população de bicudos legalmente em cativeiro é bastante significativa, com mais de 300 mil indivíduos. Conhecer a situação genética do bicudo é essencial para a tomada de decisões antes da soltura, uma vez que mesmo com as características físicas próximas de indivíduos de vida livre, sua diversidade genética ou a presença de híbridos pode prejudicar a sobrevivência da espécie na natureza a longo prazo. Por isso o desenvolvimento de marcadores moleculares que permitem avaliar a diversidade genética e a presença de possíveis híbridos, é essencial para a condução de programas de reintrodução de forma segura e bem sucedidas a longo prazo. Este trabalho teve por objetivo padronizar marcadores microssatélites compatíveis com a tecnologia NGS e analisar sequências de COI de espécimes em cativeiro de Minas Gerais. Foram desenhados 50 pares de primers e submetidos a PCRs em diferentes condições, dos quais 13 foram padronizados, sendo a maioria sensível a pequenas quantidades de DNA e pouco específicas; o que pode ser útil para futuros estudos com outras espécies do gênero. Foram analisadas 119 sequências do gene mitocondrial COI e três espécies: S. atrirostris, S. crassirostris e S. maximiliani. Não foi observado um agrupamento entre as espécies, podendo estar relacionada com a hibridização em cativeiro, devido à dificuldade de identificação das fêmeas de diferentes espécies, também não foi observada uma estruturação genética dentro dos criatórios, provavelmente devido ao fluxo gênico devido à transferência de animais entre esses locais. Com isso, novos estudos com diferentes marcadores precisam ser realizados a fim se conhecer melhor a situação genética da espécie em cativeiro.

Orientadores: Sérgio Furtado dos Reis, Prianda Laborda Rios Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A interação entre o ambiente e a biologia de uma espécie influencia a estrutura genética das populações dessa espécie que ocorrem neste ambiente. Assim ao decompor a estrutura genética de uma especie é possível compreender como esta é influenciada pelo ambiente em que vive. Neste trabalho tento estimar a diversidade e a estrutura genética de populações naturais de um peixe tropical Poecilia vivipara que habitam a região norte do estado do Rio de Janeiro para então compreender a interação entre o ambiente e a biologia desta espécie. A colonização recente (< 5000 anos) da região norte do Rio de Janeiro pelas populações de Poecilia vivipara gera um ambiente propicio para análises evolutivas e ecológicas devido a diversidade encontrada e as escalas de tempo e espaço apresentadas pelo sistema. A região Norte do Rio de Janeiro apresenta a peculiaridade da formação do delta do Rio Paraíba do Sul como um número muito grande lagoas, riachos e pântanos fornecendo uma grande variabilidade de habitats em um pequeno espaço geográfico. O principal objetivo desta tese foi estimar a variação genética das populações de\textit{ Poecilia vivipara} que ocorrem dentro do delta do Rio Paraíba do Sul e de populações externas a este delta. Com estas informações, tentar inferir a estrutura genética dessas populações e identificar os possíveis fatores responsáveis pela estruturação. Para tanto 420 indivíduos foram coletados e caracterizados geneticamente com o uso de marcadores moleculares. Foi utilizado a Região de Controle da replicação mitocondrial e 18 locos microssatélites isolados para este trabalho. Os resultados demonstram uma grande variabilidade molecular em ambos os marcadores em praticamente todas as populações. Houve detecção de estrutura genética entre as populações e esta estrutura não pode ser explicada pela distancia entre as populações. A hipótese alternativa aceita para explicar a estrutura foi que a historia de formação das lagoas mais precisamente o processo predominante na formação das lagoas. Estes processos foram a sedimentação fluvial e a sedimentação marinha. Ademais, outras características da biologia da espécie puderam ser observadas como: a importância das drenagens como facilitadoras da migração, a dispersão igual entre fêmeas e machos e a evidência de seleção natural sobre os locos microssatélites Abstract: The interaction between the environment and the biology of a species influences the genetic structure of the populations of this species occurring in this environment. Thus, by decomposing the structure genetics of a species, it is possible to understand how it is influenced by the environment in that lives. In this work I try to estimate the diversity and genetic structure of populations of a tropical fish Poecilia vivipara that inhabit the northern region of the state of Rio de Janeiro to then understand the interaction between the environment and the biology of this species. The recent colonization (< 5000) of the northern region of Rio de Janeiro by the populations of Poecilia vivipara creates an environment conducive to evolutionary and ecological analysis due to the diversity the time and space scales presented by the system. The northen region of Rio de Janeiro presents the specularity of the formation of the Paraiba do Sul river as a very large number of ponds, streams and swamps providing a large variability of habitats in a small geographic space. The main objective of this thesis was to estimate the genetic variation of the populations of Poecilia vivipara in the delta of the Paraíba do Sul River and this delta. Using this information, try to infer the genetic structure of these populations and identify the possible factors responsible for structuring. For this purpose, 420 individuals were collected and characterized genetically with the use of molecular markers. We used the Control Region of mitochondrial replication and 18 microsatellite loci isolated for this work. The results demonstrate a big amount of molecular variability in both markers in practically all populations. There was a genetic structure and this structure can not be explained by the distance between populations. The alternative hypothesis accepted to explain the structure was that the history of lagoons more precisely the predominant process in pond formation. These processes were river sedimentation and marine sedimentation. In addition, other characteristics of the biology of the species could be observed as: a importance of drainage as facilitators of migration, equal dispersion among females and males and the evidence of natural selection on the microsatellite loci Doutorado Genética Animal e Evolução Doutor em Genética e Biologia Molecular FAPESP 2012/16567-7

Orientador: Vera Nisaka Solferini Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: The abstract is available with the full electronic document Doutorado Genética Animal e Evolução Mestra em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Ana Maria Lima de Azeredo-Espin Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A mosca-da-bicheira, Cochliomyia hominivorax, é um ectoparasito obrigatório dos animais de sangue quente endêmico das Américas. As miíases causadas por esta praga geram severos prejuízos econômicos na produção pecuária da América do Sul e da região do Caribe, devido à mortalidade e redução na produtividade dos animais infestados. Nesta tese, abordamos alguns aspectos da distribuição da variação de seqüências do DNA mitocondrial de C. hominivorax em duas escalas geográficas e os eventos históricos que podem explicar os padrões observados. As principais contribuições foram compiladas em três artigos científicos. No primeiro artigo, (artigo 1) investigamos o padrão geral de estruturação geográfica da variabilidade genética em 38 localidades ao longo de toda a distribuição da espécie. As análises das seqüências parciais da região controle (CR) e dos genes COI e COII mitocondriais revelaram que a diversidade genética da espécie está estruturada em quatro grupos regionais principais, denominados Cuba (CG), República Dominicana (DRG), região norte e região sul da Amazônia (NAG e SAG, respectivamente). Foi sugerido que o padrão observado foi principalmente formado por eventos históricos, como a colonização das ilhas do Caribe, vicariância na região Amazônica e expansão das populações desde o último máximo glacial. O segundo artigo (artigo 2) apresenta um teste da hipótese de perturbação-vicariância na região Amazônica, que foi realizado através de simulações de coalescência e modelagem ecológica da espécie. Os resultados indicaram que os ciclos climáticos do Pleistoceno promoveram a expansão, fragmentação e mistura das populações na região Amazônica em diferentes momentos do passado. Detectamos que o primeiro momento de divergência dos grupos de populações analisadas (SAG, NAG e amostras da América Central e do Norte) é mais antigo que o último período glacial e deve ter acontecido no interglacial Yarmouth (~250.000 anos atrás). Porém, a demografia histórica da espécie e as relações filogenéticas das seqüências mitocondriais sugerem um padrão mais complexo, incluindo reticulação, para a evolução e divergência das populações na região Amazônica. No terceiro artigo (artigo 3), apresentamos o primeiro estudo da variabilidade genética de C. hominivorax em escala local, em que se analisaram indivíduos de 25 sítios de coleta distribuídos numa área de 90 km por 60 km próxima às cidades de Quaraí e Artigas, na fronteira entre Brasil e Uruguai. Os resultados sugerem que os indivíduos pertencem a uma única população com alto grau de polimorfismo, indicando que esta é uma população estável capaz de sobreviver às condições adversas do inverno local e que flutua demograficamente de acordo com o clima da região. Porém, há evidências de que estas amostras não estão em equilíbrio e, portanto, a ausência de estruturação baseada nas estimativas tradicionais deve ser interpretada com cuidado. Como esta é uma região importante para a atividade pecuária do Brasil e Uruguai, estes resultados são de interesse para um possível plano de controle na região. No entanto, serão necessárias análises de amostras seriadas ao longo de um ano, assim como de diferentes anos na mesma escala geográfica, para melhor entender o padrão de fluxo gênico na região Abstract: The New World screwworm fly, Cochliomyia hominivorax, is an obligate ectoparasite of warm blooded vertebrates, endemic of the Americas. Myiasis caused by this pest fly generate great profit looses to the livestock sector in South America and the Caribbean region, due to mortality and productivity reduction of infested animals. In this thesis, we approach some aspects of mitochondrial DNA sequences variation of C. hominivorax in two geographic scales, and the historical events that could explain the observed patterns. The main contributions were compiled in three research articles. In the first (article 1), we investigate the general pattern of genetic variability distribution in 38 localities encompassing the species geographic range. The analysis of partial sequences of the mitochondrial control region (CR), COI and COII genes revealed four main regional groups of genetic diversity, denominated Cuba (CG), Dominican Republic (DRG), north region (NAG) and south region (SAG) of the Amazon basin. Results suggest that current distribution of C. hominivorax genetic diversity was mainly shaped for historical events, i.e. Caribbean islands colonization, vicariance in the Amazon region and population expansion since the last glacial maximum. The second article (article 2) presents a hypotheses test of vicariance-perturbation in the Amazon region, through coalescent simulations and ecological niche modeling of the species. The results indicate that Pleistocene climatic cycles promote expansion, fragmentation and mixture of Amazon region populations during the past. We detected that the divergence among groups of analyzed populations (SAG, NAG and samples from North and Central America) occurred before the last glacial maximum and may have happened during the interglacial Yarmouth (~250.000 years ago). However, the species demographic history and the phylogenetic relationships of the mitochondrial sequences suggest a more complex pattern, including reticulation, for the evolution and divergence of the Amazonian region populations. Finally, in the third article (article 3) we present the first study of the genetic variability of C. hominivorax in a local scale, in which individuals of 25 localities in a 90 km for 60 km area in the proximity of Artigas city and Quaraí city, in the border between Brazil and Uruguay, were analyzed. The results suggest that the individuals are from a unique population, with high level of polymorphism, indicating that this is a stable population which is capable of survive the adverse local winter conditions and demographically fluctuate in accordance to the region climate. However, there are evidences that these samples are not in equilibrium hence the absence of structure interpretation based on traditional estimates must be done carefully. As this is an important region for livestock industry of Brazil and Uruguay, these results are interesting for a possible control program in the region. However, studies of serially collected samples throughout the year and in different years at the same geographic scale will be necessary to better understand the gene flow pattern in the region Doutorado Genética Animal e Evolução Doutor em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: João Aristeu da Rosa, Carlos Eduardo Almeida Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Triatoma sherlocki, espécie primeiramente coletada por Cerqueira, 1975, tem distribuição registrada na região do município de Gentio do Ouro, Centro Norte do Estado da Bahia, Brasil. Populações intradomiciliares dessa espécie foram encontradas em um assentamento de garimpo em Gentio do Ouro, conhecido como Encantado. Em sua localidade tipo (Santo Inácio) invasões domiciliares são frequentes, mas não foi constatado qualquer indício de domiciliação, portanto informações sobre a sua biologia e aspectos epidemiológicos quanto à transmissão de Trypanosoma cruzi se fazem necessárias. O objetivo central deste trabalho foi verificar se o fator genético poderia estar envolvido no processo de domiciliação de T. sherlocki e se as populações provenientes de ambientes antropizados poderiam apresentar identidade genética. Coletas em ambientes estritamente silvestres e em áreas antropizados nas localidades Santo Inácio e Encantado foram efetuadas entre 2008 e 2009. A análise da variabilidade genética das populações coletadas de T. sherlocki foi verificada por meio de sequenciamento de um fragmento do gene mitocondrial Citocromo B e a estrutura genética foi avaliada utilizando Análise de Variância Molecular (AMOVA). Exemplares de T. sherlocki foram coletados em nove localidades, duas antrópicas, denominadas "Encantado 1" e "Santo Inácio 1", e as demais estritamente silvestres denominadas "Encantado 2", "Santo Inácio 2", "Gentio do Ouro 1", "Gentio do Ouro 2", "Gentio do Ouro 3", "Gentio do Ouro 4" e "Gentio do Ouro 5". Somente na localidade de "Encantado 1" existem registros de capturas de ninfas e adultos no intradomicílo. Em Santo Inácio 1, segundo a Secretaria de Saúde de Gentio do Ouro, casos de invasões esporádicas são frequentes apenas por exemplares adultos. Foram obtidas 292 sequências de 565 pares de bases do fragmento do gene mitocondrial Cit B e 63 haplótipos foram encontrados. Os valores de diversidade haplotípica variaram de 0.602 para a localidade "Gentio do Ouro 4" até 0.820 para a localidade "Gentio do Ouro 2". Os resultados obtidos por AMOVA demonstraram que o agrupamento de populações por distância geográfica variou mais entre os grupos (11.13%) do que entre populações dentro dos grupos (2.83%). As análises baseadas em agrupamentos ecológicos, isto é, silvestres versus antrópicos, variaram em 13.39% entre as populações dentro desses grupos, portanto, sem estruturação genética para esses agrupamentos. Esses resultados não suportam a hipótese de dispersão passiva para a formação de colônias intradomiciliares em Encantado 1 a partir de Santo Inácio 1 e sugerem que a colonização das habitações em Encantado 1 ocorre a partir de focos silvestres adjacentes. Como as populações de Encantado 1 e 2 apresentaram relativo grau de diferenciação genética quando comparadas às demais, a possibilidade do fator genético estar envolvido na colonização dos domicílios em Encantado deve ser considerada. As análises de populações de T. juazeirensis e de T. melanica, membros do complexo T. brasiliensis, foram conduzidas com a mesma abordagem utilizada para o estudo da estrutura genética de T. sherlocki. A variação entre as populações T. sherlocki e T. melanica são compatíveis com a diferenciação intraespecífica, ao passo que para T. juazeirensis encontrou-se alta diferenciação genética entre populações da Localidade Tipo (Juazeiro) em relação às populações da região Centro Norte do Estado da Bahia, indicando um possível processo de isolamento reprodutivo Abstract: Triatoma sherlocki, a specie first collected by Cerqueira, 1975, it is registered in the municipality of Gentio do Ouro region North Central from Bahia State, Brazil. Household population of T. sherlocki were found in a small artisan quarry-mining community in the municipality of Gentio do Ouro, known as Encantado. From the type locality (Santo Inácio) home invasions are common, but did not report any evidence of domestication, therefore information about its biology and epidemiology aspects in relation to the transmission of Chagas disease are needed. The main objective of this study was to determine if the genetic factor might be involved in the process of domestication of this specie and if the populations from anthropized environments could present genetic identity. Collected from wild strictly and anthropized environmental in the localities Santo Inácio and Encantado were performed between 2008 and 2009. The analysis of genetic variability of populations collected was verified by sequencing of fragment of the mitochondrial gene Cytochrome B and the genetic structure was evaluated by using analysis molecular variance (AMOVA). Specimens of the T. sherlocki were collected in nine locations, two anthropogenics, denominated "Encantado 1" and "Santo Inácio 1", and the others wild strictly denominated "Encantado 2", "Santo Inácio 2", "Gentio do Ouro 1", "Gentio do Ouro 2", "Gentio do Ouro 3", "Gentio do Ouro 4" and "Gentio do Ouro 5". Only in the Encantado 1 locality were collected nymphs and adults in households. In Santo Inácio 1 according the Health Secretary from Gentio do Ouro, Bahia, sporadic invasions are frequent and only adults were collected in households. 292 sequences of 565 bases pairs of the fragment mitochondrial gene Cyt B were obtained and 63 haplotypes were founded. Haplotype diversity values ranged from 0.602 in the "Gentio do Ouro 4" locality to 0.820 in the "Gentio do Ouro 2" locality. The results of AMOVA showed that the population grouping based on geographical distance resulted in a greater variation between groups (11.13%) than among populations within groups (2.83%). When performed the analysis based on groupings ecologic, ie, localities wild strictly vs. anthropized localities, where specimens household are observed, there was no significance for the variation between groups, which showed 13.39% of variation among populations within groups. These results rule out the hypothesis of passive spread to formation of household colonies in Encantado 1 from Santo Inácio 1, suggesting that colonizations of houses in Encantado 1 occurs from adjacent foci wild. As the populations Encantado 1 and 2 presented relative degree of genetic differentiation when compared to other populations, the possibility that the genetic factor is involved in the colonization of houses in Encantado should be considered. Analysis of populations of T. juazeirensis and T. melanica, others members of the Triatoma brasiliensis complex that occur in the Bahia State, was also conducted with the same approach for the inferences about the genetic structure of T. sherlocki. The variation between T. sherlocki and T. melanica populations are consistent with intraspecific differentiation, whereas T. juazeirensis found a high genetic differentiation between populations from the Type Locality (Juazeiro) in relation to the populations of the North Central region of Bahia State, indicating a possible process of reproductive isolation Doutorado Parasitologia Doutor em Parasitologia

This checklist is the fourth contribution resulting from a long-term multidisciplinary project which combined morphological analyses and molecular techniques (mitochondrial DNA markers) for accurate identification of marine and coastal decapod crustaceans of São Paulo State (Brazil). We provide a list of 63 species of the following 11 families of 4 superfamilies of Anomura: Albuneidae (4 spp.), Blepharipodidae (1 sp.), Chirostylidae (1 sp.), Diogenidae (18 spp.), Hippidae (1 sp.), Munididae (8 spp.), Munidopsidae (1 sp.), Paguridae (13 spp.), Parapaguridae (2 spp.), Porcellanidae (13 spp.), and Pylochelidae (1 sp.). Seven species previously reported from the region were neither collected nor found in museum collections during our study, including one (Sympagurus dimorphus) that we suggest to be removed from São Paulo coast fauna lists. We generated new sequences of cytochrome oxidase subunit I (barcode region) and 16S genes of 44 species. This anomuran inventory may serve as guideline for future studies on taxonomy, conservation, population genetics, biogeography, and phylogenetics, which might flag species that deserve further investigations and concerns.

Orientadores: Sérgio Furtado dos Reis, Sergio Ivan Perez Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Mudanças climáticas são fenômenos responsáveis por influenciar dinâmicas de populações ao longo da história evolutiva das espécies. Quando mudanças no clima ocorrem de maneira abrupta suas consequências podem ser refletidas na distribuição, no tamanho e na persistência das populações sob o efeito destas mudanças. O Quaternário foi uma época caracterizada por mudanças climáticas rápidas e intensas. Estimar a demografia histórica de populações nesta escala de tempo é uma forma de avaliar como flutuações no clima influenciaram populações ancestrais. Dados genéticos nos permitem recuperar informação sobre o tamanho populacional em escalas de tempo amplas e buscar associações entre flutuações no tamanho das populações e variações no clima. A demografia histórica de populações do peixe de água doce Poecilia vivipara habitantes da planície Quaternária do norte do Rio de Janeiro foi estimada com o objetivo de avaliar se fenômenos em escalas de tempo ancestrais deixaram uma assinatura no genoma dos indivíduos de populações contemporâneas. Subsequentemente, foi avaliado se as assinaturas genéticas são reflexo de respostas populacionais às variações climáticas intensas ocorridas no Quaternário. Para estimar a demografia histórica de P. vivipara, utilizou-se o método Skyline-Plot Bayesiano (BSP), sendo o gene mitocondrial citocromo b o marcador molecular analisado. A dinâmica populacional ancestral de P. vivipara revelou uma mudança de regime nos últimos 75 mil anos, que pode estar associada direta ou indiretamente às variações climáticas do Quaternário. Flutuações no nível do mar, geradas pelas mudanças climáticas do Quaternário, podem estar relacionadas com as flutuações no tamanho populacional de P. vivipara. Estudos incluindo outras regiões do genoma e com maior detalhamento sobre variações climáticas locais podem contribuir para gerar estimações mais confiáveis da história populacional de P. vivipara e sua potencial relação com eventos climáticos Abstract: Paleoclimatic changes are responsible to influence population dynamics through the evolutionary history of species. When climatic changes occur suddenly its consequences can be reflected in the distribution, size and persistence of populations. The Quaternary was a time of massive climatic changes. The estimation of the demographic history of populations at such timescales allows the assessment of how climatic fluctuations have influenced ancestral populations. Genetic data are available and allow recovering information about population sizes in wide timescales and searching for associations between population size fluctuations and climatic change. The historical demography of freshwater fish Poecilia vivipara populations inhabiting the Rio de Janeiro Northern Quaternary Plain was estimated aiming to evaluate if phenomena in ancestral timescales leaves a signature in the genomes of its modern representatives. Subsequently, we evaluate if the genetic signatures are the result of population responses to massive climatic changes occurred in Quaternary. The Bayesian Skyline-Plot (BSP) was utilized to estimate the demographic history of P. vivipara, with the mitochondrial gene cytochrome b as molecular marker. The ancestral population dynamics of P. vivipara revealed a regime change in the last 75,000 years, which can be direct or indirectly associated to Late Quaternary climatic variations. Sea level fluctuations, generated by Quaternary climatic changes, could be related to population size fluctuations of P. vivipara. Studies including other genome regions and with more details about local climatic variations can create more reliable estimations of the P. vivipara population history and its potential relationship with climatic events Mestrado Biodiversidade Animal Mestra em Biologia Animal

Orientadores: Shirlei Maria Recco-Pimentel, Carmen Sílvia Busin Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A taxonomia e as relações de parentesco em Phyllomedusa são temas de constantes discussões. Hipóteses sobre os relacionamentos intra- e interespecíficos desse gênero decorrem basicamente de análises morfológicas e comportamentais, o que não têm sido suficiente para responder alguns dos questionamentos. O grupo de P. hypochondrialis, o maior dentro do gênero, apresenta dificuldades na sua delimitação e, até o momento, não foi observada nenhuma sinapomorfia que possa reunir as espécies atualmente alocadas no grupo, de maneira que outras ferramentas podem ser elucidativas para resolução dessa problemática. O presente trabalho teve como objetivo utilizar dados citogenéticos e de sequências de DNA mitocondrial para o estudo de algumas das espécies do grupo de P. hypochondrialis. Todos os espécimes apresentaram o número diplóide 2n=26 e morfologia dos cromossomos bastante conservada, o que permitiu a inferência de homeologias cromossômicas. Exceto nas populações de Phyllomedusa sp. (aff. azurea) que apresentam o par 7 submetacêntrico, os cariótipos das demais populações analisadas foram constituídos por seis pares metacêntricos (1, 4, 8, 11-13), seis submetacêntricos (2, 3, 5, 6, 9, 10) e um subtelocêntrico (par 7). A diferença detectada no par 7 pode ser atribuída à presença de uma NOR nos braços curtos dos cromossomos 7 submetacêntricos. Pequenas variações na morfologia de alguns pares cromossômicos, incluindo a localização da NOR, foram observadas em P. rohdei de Ilhéus/BA em relação à descrita por outros autores, corroborando a hipótese da provável existência de espécies crípticas sob esse nome. O cariótipo de P. nordestina se diferenciou dos demais principalmente pela grande quantidade de heterocromatina e pela posição da NOR em 9p. A análise de morfologia externa relativa aos dois caracteres indicados para diagnose e separação de P. hypochondrialis e P. azurea, aplicados a todos os espécimes de diferentes localidades brasileiras, mostrou variações intrapopulacionais não acompanhadas de variações citogenéticas e moleculares. Esses dados apontam a necessidade de uma re-avaliação desses caracteres de diagnose e separação para essas espécies. A análise conjunta de dados citogenéticos e moleculares das populações permitiu identificar a população de Belterra/PA como P. hypochondrialis, portadora de NOR intersticial em 8p. Dados moleculares sugerem que as populações de Uberlândia (Minas Gerais), de São Luís, Bacabeira e Urbano Santos (Maranhão) e de Porto Nacional (Tocantins) possivelmente correspondam a um mesmo táxon, P. azurea. Nesse caso, a NOR em 7p nas populações ao Norte (Maranhão e Tocantins) e em 4p ao sudeste (Minas Gerais) corresponderia a variação interpopulacional. Na análise filogenética molecular, os haplótipos de Chapada dos Guimarães + Santa Terezinha (Mato Grosso) formaram um clado e as populações de Laranjal do Jari (Amapá) e de Prainha (Pará) formaram cada uma um ramo independente. Os dados dessas quatro populações (portadoras de NOR pericentromérica em 8q) sugerem que uma revisão minuciosa deva ser realizada para auxiliar no esclarecimento de seus status taxonômicos. Abstract: Taxonomy and phylogenetic relationships of Phyllomedusa have been subject of continuous discussions. Hypotheses about the intra- and interspecific relationships within this genus have basically arised from morphological and behavioral characteristics, which have not been enough to elucidate the problems as the assigning of species to the P. hypochondrialis group. So, other tools may help to solve this problem. This work aimed to contribute with cytogenetic analysis and mitochondrial DNA sequencing data to the understanding of intra- and interspecific relationships involving the species P. rohdei, P. nordestina, P. hypochondrialis and P. azurea of the P. hypochondrialis group. These species showed the same chromosome number, 2n=26, with a very similar morphology. All populations had karyotypes with six metacentric (1, 4, 8, 11-13), six submetacentric (2, 3, 5, 6, 9, 10) pairs and one subtelocentric pair (7). The populations of Phyllomedusa sp. (aff. azurea) from São Luis, Bacabeira, Urbano Santos (Maranhão state) and Porto Nacional (Tocantins state) had the pair 7 submetacentric. This morphological difference in pair 7 can be attributed to the Nucleolus Organizer Region (NOR) that is located only in the submetacentric pair 7. The karyotype of P. nordestina was distinguished from P. rohdei by the large amount of heterochromatin and by the position of the NOR in chromosome 9p, whereas in P. rohdei it is located in 9q. The karyotype of P. rohdei also differed from that described by other author, suggesting the existence of cryptic species. Brazilian populations of P. azurea, P. hypochondrialis and other populations related to those species were analyzed. Intrapopulational variations in characters of external morphology were not associated with cytogenetic and molecular variations, showing that it is necessary a reevaluation of the diagnosis and separation characters for those species. The combined analysis of molecular and cytogenetic data allowed classifying the population of Belterra/PA as P. hypochondrialis, with NOR in pair 8p. Molecular data suggested that populations from Uberlândia (Minas Gerais), São Luiz, Bacabeira e Urbano Santos (Maranhão) and Porto Nacional (Tocantins) probably correspond to the taxon P. azurea. By comparing the karyotype of specimens from North populations (Maranhão and Tocantins) and from Southeast populations (Minas Gerais) different NOR positions were observed and interpreted as an interpopulational variation. The genetic diversity observed among populations with pericentromeric NOR in 8q (Laranjal do Jari, Prainha and Chapada dos Guimarães + Santa Terezinha; three clades in the molecular phylogenetic analysis) suggests that these populations could be in incipient process of speciation. Mestrado Biologia Celular Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Sérgio Furtado dos Reis Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Os poecilídeos são um excelente sistema modelo para estudos de evolução de história de vida seleção natural e sexual, evolução e coevolução experimental e evolução fenotípica em gradientes ecológicos. Os poecilídeos são também excelentes modelos para o estudo de processos ecológicos e evolutivos associados como a invasão e colonização de novos ambientes. As populações de Poecilia vivípara que ocorrem no sistema lagunar de Campos de Goytacazes no norte do estado do Rio de Janeiro são um exemplo notável de invasão e colonização de novos ambientes. Nesse sistema, a origem das lagoas deve-se a processos geomorfológicos associados com a formação do delta do rio Paraíba do Sul durante o Holoceno. Para este sistema formulamos a hipótese que a história geológica da região influenciou a variação genética atual em Poecilia vivípara. Deste modo, uma população de uma outra bacia hidrográfica seria diferente das populações da bacia do rio Paraíba do Sul. Uma população do rio Paraíba do Sul de uma região com formação mais antiga seria diferente das populações de regiões com história mais recente. Dentre as mais recentes as que vivem na área de influência marinha seriam diferentes das que vivem na área fluvial. A hipótese foi testada usando sequências da região de controle da replicação mitocondrial de 8 populações com 30 indivíduos cada. Os resultados mostraram uma grande diversidade genética dentro e entre as populações, estruturação genética entre as populações antigas recentes do rio Paraíba do Sul e que não houve mudanças no tamanho efetivo das populações recentemente. A partir dos resultados a hipótese formulada não foi refutada. Assim, existe relação entre a história geológica da região e a variação genética atual do P. vivípara. Há evidências que o regime de inundação característico da região também age sobre a variação genética destas populações aumentando o fluxo genético entre as mesmas Abstract: The fishes of Poeciliidae family are an excellent model system for studies of life history evolution of natural and sexual selection, experimental evolution and coevolution in phenotypic evolution and ecological gradients. These are also excellent models for the study of ecological and evolutionary processes associated as the invasion and colonization of new environments. Populations of Poecilia vivipara occurring in the lagoon system of Goytacazes fields in northern Rio de Janeiro state are a notable example of invasion and colonization of new environments. In this system, the origin of the lakes due to geomorphological processes associated with the formation of the delta of the River Paraíba do Sul during the Holocene. For this system we hypothesized that the geological history of the region influenced the genetic variation present in Poecilia vivipara. Thus, a population of another watershed would be different populations of river basin Paraíba do Sul A population of Paraíba do Sul River in a region with older formation would be different regions with populations of more recent history. Among the most recent ones that live in the area of marine influence would be different from those who live in the river. The hypothesis was tested using sequences of the control region of mitochondrial replication of 8 populations with 30 individuals each. The results showed a high genetic diversity within and among populations, genetic structure among populations older times recent Paraíba do Sul river and that there were no changes in effective population size recently. From the results the hypothesis was not refuted. Thus, there is a relationship between the geological history of the region and genetic variation of the current P. vivipara. There is evidence that the flooding regime characteristic of the region also acts on the genetic variation of these populations increasing gene flow between them Mestrado Genética Animal e Evolução Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Edi Lúcia Sartorato Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: A perda auditiva é a deficiência sensorial mais frequente em humanos, afetando cerca de um em cada 500 recém-nascidos. Dentre as causas da perda auditiva, mais de 60% dos casos de perda auditiva congênita são genéticos. Acredita-se que no Brasil a surdez com origem genética pode chegar a 16% dos casos sendo que em 70% deles a surdez é não-sindrômica. Em 80% das perdas auditivas não-sindrômicas a herança é autossômica recessiva, em 10 a 20% autossômica dominante, em 2 a 3% ligada ao cromossomo X e em 1% é de herança materna. Mutações no DNA mitocondrial (mtDNA) têm sido associadas à surdez induzida por aminoglicosídeos e a surdez não-sindrômicas em diferentes populações. Ao todo, 52 mutações distribuídas em 15 genes mitocondriais, responsáveis pela síntese de tRNA ou rRNA, estão envolvidos com a perda auditiva. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo a padronização de um método molecular, no qual um grande número de indivíduos pôde ser analisado de forma simultânea, com o rastreamento de 50 alterações esclarecendo a etiologia em alguns casos, além de servir de grande valia para as políticas públicas na área dos estudos da surdez. Utilizando tecnologia high-throughput de genotipagem de espectrometria de massa Iplex Gold/Maldi TOF MS, foram estudadas 50 alterações. Ao todo 256 indivíduos foram analisados, sendo 152 pacientes com perda auditiva neurossensorial e 104 controles ouvintes. A técnica foi posteriormente validada através de análise por sequenciamento pelo método de Sanger. Foram detectadas 15 alterações mitocondriais conhecidas (G709A, A735G, A827G, G988A, A1555G, T4363C, T5628C, T5655C, G5821A, C7462T, G8363A, T10454C, G12236A, T1291C, G15927A). Este estudo contribuiu para mostrar o espectro de variantes mitocondriais em pacientes brasileiros com perda auditiva, além de reforçar a extrema importância do estudo do gene MT-RNR1, que apresentou 80% das alterações encontradas. A frequência da A1555G foi relativamente alta (2,6%), indicando que essa mutação é uma importante causa de perda auditiva em nossa população. Este trabalho relata pela primeira vez a investigação e a detecção da mutação G8363A em pacientes brasileiros com perda auditiva neurossensorial maternal. A técnica de genotipagem por espectrometria de massa se mostrou extremamente confiável com todos os seus resultados confirmados pelo sequenciamento direto. Tais resultados comprovam que essa tecnologia é uma ótima ferramenta a ser empregada nos testes de diagnóstico molecular da perda auditiva, pois apresenta um baixo custo e alta acurácia Abstract: Hearing loss is the most common sensory deficit in humans, affecting about one in five hundred newborns. Among the causes of hearing loss, more than 60% of cases of congenital hearing loss are genetic. It is believed that in Brazil deafness with genetic origin can reach 16% of the cases and in 70% of them the deafness is non-syndromic. In 80% of the non-syndromic hearing losses the inheritance is autosomal recessive, in 10 to 20% autosomal dominant, in 2 to 3% linked to the X chromosome and in 1% it is of maternal inheritance. Mutations in mitochondrial DNA (mtDNA) have been associated with aminoglycoside-induced and non-syndromic deafness in different populations. Altogether, 52 mutations distributed in 15 mitochondrial genes, responsible for the synthesis of tRNA or rRNA, are involved in hearing loss. Thus, the present study aimed to standardize a new molecular method, in which a large number of individuals could be analyzed simultaneously, with the tracking of a vast amount of alterations clarifying the etiology in some cases, besides serving of great value for public policies in the area of studies of deafness. Using high-throughput genotyping of Iplex Gold / Maldi TOF MS mass spectrometry, 50 changes were studied. A total of 256 individuals were analyzed, of which 152 patients had sensorineural hearing loss and 104 hearing controls. The technique was later validated by direct sequencing analysis. Fifteen known mitochondrial alterations were detected (G709A, A727G, G988A, A1555G, T4363C, T5628C, T5655C, G5821A, C7462T, G8363A, T10454C, G12236A, T1291C, G15927A). This study contributed to show the spectrum of mitochondrial variants in Brazilian patients with hearing loss, besides reinforcing the extremely important study of the MT-RNR1 gene, which presented 80% of the alterations found. The frequency of A1555G was relatively high (2.6%), indicating that this mutation is an important cause of hearing loss in our population. This paper reports for the first time the investigation and detection of the G8363A mutation in Brazilian patients with maternal sensorineural hearing loss. The mass spectrometry genotyping technique proved to be extremely reliable with all its results confirmed by direct sequencing. These results prove that this technology is a great tool to be used in molecular diagnostic tests of hearing loss, because it presents a low cost and high accuracy Mestrado Ciências Biomédicas Mestre em Ciências Médicas CAPES

Agradecimentos: This work was supported by the São Paulo Research Foundation (FAPESP) [#2016/01343-7 to D.P. and M.A.M.A, ICTP-SAIFR, #2018/11187-8 to D.P.] and [#2019/20271-5 to M.A.M.A.], by the Coordenaç cão de Aperfeiç coamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Finance Code 001, and by CNPq [#302049/2015-0 to M.A.M.A.].We are very grateful to Prof. Felipe Barreto for the support on the data set of the T. californicus interpopulation tree. We also thank Dr. Flavia M. D. Marquitti for fruitful discussions. Special thanks to Dr. Joshua Plotkin for the many suggestions and careful reading of our manuscript Abstract: Mitochondrial genetic material (mtDNA) is widely used for phylogenetic reconstruction and as a barcode for species identification. The utility of mtDNA in these contexts derives from its particular molecular properties, including its high evolutionary rate, uniparental inheritance, and small size. ButmtDNA may also play a fundamental role in speciation-as suggested by recent observations of coevolution with the nuclear DNA, along with the fact that respiration depends on coordination of genes from both sources. Here, we study how mito-nuclear interactions affect the accuracy of species identification by mtDNA, as well as the speciation process itself. We simulate the evolution of a population of individuals who carry a recombining nuclear genome and a mitochondrial genome inherited maternally. We compare a null model fitness landscape that lacks any mito-nuclear interaction against a scenario in which interactions influence fitness. Fitness is assigned to individuals according to their mito-nuclear compatibility, which drives the coevolution of the nuclear and mitochondrial genomes. Depending on the model parameters, the population breaks into distinct species and the model output then allows us to analyze the accuracy of mtDNA barcode for species identification. Remarkably, we find that species identification by mtDNA is equally accurate in the presence or absence of mito-nuclear coupling and that the success of the DNA barcode derives mainly from population geographical isolation during speciation. Nevertheless, selection imposed by mito-nuclear compatibility influences the diversification process and leaves signatures in the genetic content and spatial distribution of the populations, in three ways. First, speciation is delayed and the resulting phylogenetic trees are more balanced. Second, clades in the resulting phylogenetic tree correlate more strongly with the spatial distribution of species and clusters of more similar mtDNA's. Third, there is a substantial increase in the intraspecies mtDNA similarity, decreasing the number of alleles substitutions per locus and promoting the conservation of genetic information. We compare the evolutionary patterns observed in our model to empirical data from copepods (Tigriopus californicus). We find good qualitative agreement in the geographic patterns and the topology of the phylogenetic tree, provided the model includes selection based on mito-nuclear interactions. These results highlight the role of mito-nuclear compatibility in the speciation process and its reconstruction from genetic data FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Fechado

Orientador: Jörg Kobarg Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: As NEKs (Nima Related Kinases) são uma família de 11 membros proteínas quinases que regulam importantes funções celulares. Por controlarem eventos importantes, como a mitose, replicação e reparo do DNA e também funções relacionadas ao metabolismo celular como apoptose, funções mitocondriais e citoesqueleto, as NEKs muitas vezes encontram-se mutadas ou alteradas em células cancerígenas, sendo portanto potenciais alvos terapêuticas para o tratamento de tumores. Dentre as NEKs, a quinase NEK5 é um dos membros menos estudados família, com estudos anteriores apontando para sua relação na resposta ao dano de DNA e funções mitocondriais. A participação e alteração de NEK5 em cancer de próstata e de mama já foi descrita, mas os mecanismos subjacentes à essas alterações ainda não são claros. Este trabalho teve como principal objetivo entender e descrever as funções reguladas pela quinase NEK5 em células normais e cancerígenas em qual tivemos duas abordagens distintas. Em um primeiro momento, estudamos o envolvimento da quinase com a regulação da homeostase mitocondrial e sua função na manutenção do mtDNA. Aqui, mostramos que a superexpressão de NEK5 selvagem (NEK5WT) e da sua versão inativa (NEK5K33A - kinase dead) alteram a massa, potencial de membrane e integridade do mtDNA, de uma maneira quinase-dependente. Também mostramos que NEK5 interage com LonP1 participando do eixo de sinalização LonP1-TFAM, e que sua interação com LonP1 pode estar relacionada ao reparo do dano no mtDNA, uma vez que a interação NEK5-LonP1 aumenta diante de dano oxidativo. Em um segundo momento, com intuito de entender o papel da NEK5 em transformações malignas, exploramos a rede de interações proteicas, identificando possíveis parceiros de interações e vias de sinalizações reguladas por NEK5 em modelo de cancer de mama. Utilizando técnicas de Proteômica baseadas em Espectometria de Massas, construímos uma rede de interações com potenciais parceiros diretos e vias de sinalizações afetadas pela expressão da quinase em células que epiteliais de mama. Demonstramos que a superexpressão da quinase NEK5 leva ao aumento da formação de colônia e aumento dos acinos mamários em cultura celular 3D (Matrigel), levando também à alteração morfológica dos acinos mamários. Neste trabalho, também exploramos vias de sinalização reguladas por NEK que são dependentes e independentes de sua função quinásica, utilizando expressão de mutantes como kinase-dead e kinase-domain, e demonstramos possíveis processos biológicos regulados por NEK5 e sua atividade quinásica. De uma maneira geral, os dados gerados neste trabalho contribuiram com nosso entendimento acerca da quinase NEK5 e servirão como base para investigações futuras Abstract: The NEKs (Nima Related Kinases) are a family of eleven protein kinases that regulate important cellular functions. Because they control essential events, such as mitosis, DNA Replication and Repair and also functions related to cell-metabolism such as apoptosis, mitochondrial functions and cytoskeleton organization, NEKs are often mutated or altered in cancer cells, thus being potential therapeutic targets for tumors malignancies. Among the NEK family, NEK5 is one of the least characterized family members, with previous studies pointing to its relationship with DNA Damage Response and mitochondrial functions. The participation of NEK5 in prostate and breast cancer have already been described elsewhere, although the mechanisms underlying these alterations are still unclear. The main goal of this work is to understand and describe the functions regulated by NEK5 in normal and cancer cells, and to achieve that, we followed two different approaches. At first, we studied the involvement of NEK5 with mitochondrial homeostasis and its role in mtDNA maintenance. Here, we showed that the overexpression of wild-type NEK5 (NEK5WT) and its inactive version (NEK5K33A - kinase-dead) alters the mitochondrial mass and membrane potential, and it is involved with mtDNA integrity in a kinase-dependent manner. We have also shown that NEK5 interacts with LonP1 participating in the LonP1-TFAM signaling axis and this interaction might be related to mtDNA Repair since NEK5-LonP1 interaction increases upon oxidative damage. In the second moment of this work, in order to understand the role of NEK5 in malignant transformations, we explored the network of protein interactions, identifying possible partners interactions and signaling pathways regulated by NEK5 in breast cancer model. Using Proteomics techniques based on Mass Spectrometry, we built a network of interactions with potential direct partners and signaling pathways affected by the expression of NEK5 in epithelial breast cells. We demonstrated that the overexpression of NEK5 leads to an increase in colony formation and an increase in breast acini in 3D cell culture (Matrigel), also leading to morphological alteration of the acini. In this work, we also explored NEK5-regulated signaling pathways that are dependent on and independent of its kinase function, using the expression of mutants such as kinase-dead and kinase-domain, and demonstrated possible biological processes regulated by NEK5 and its kinase activity. In general, the data generated in this work contributed to our understanding of the NEK5 kinase biology and will serve as a basis for future investigations Doutorado Bioquímica Doutora em Biologia Funcional e Molecular FAPESP 2016/10530-5; 2019/11435-4 CAPES 001

O presente trabalho tem como objetivo de realizar uma revisão sistemática de literatura a respeito da Síndrome de Leigh (SL) a fim de informar a população no geral e aos profissionais de saúde a respeito da sua fisiopatologia, manifestações clínicas, tratamento e papel da enfermagem no que diz respeito a SL como doença rara. Foi realizada através de periódicos publicados na Biblioteca Virtual de Saúde (BVS), indexados em bases de dados MEDLINE, PUBMED, SCIELO, no período de 2007 a 2020, tendo como critérios de inclusão tiveram artigos que tratassem diretamente da SL. As doenças mitocondriais como a SL pertencem a um grande grupo de entidades de apresentação clinica heterogêneas relacionada a disfunções na respiração celular. A doença por sua vez afeta de forma heterogênea diversos órgãos e ocorre em geral nos primeiros dois anos de vida. O diagnóstico é dificultado pelo pleomorfismo de sua apresentação, sendo baseado nos achados clínicos. Por se tratar de uma doença sem cura e de cunho progressivo torna-se fundamental o diagnóstico precoce para início do tratamento. A consulta de enfermagem tem como objetivo acompanhar o crescimento físico e desenvolvimento neuropsicomotor e intelectual da criança. Podendo o enfermeiro identificar precocemente, através das consultas de acompanhamento, possíveis riscos no desenvolvimento cognitivo e sinais clínicos que caracterizam diversas patologias, como a SL.

A avaliação de estoques pesqueiros para o manejo sustentável e medidas conservacionistas são feitas através da estatística pesqueira, que demanda dados confiáveis e é, na maioria dos casos, baseada em nomes populares. Entretanto, dados básicos como taxonomia, nomes populares, distribuição geográfica e delimitação de estoques, por exemplo, muitas vezes não estão disponíveis comprometendo o manejo pesqueiro. Assim, esse trabalho une etnoictiologia e análises filogeográficas dos clupeídeos Opisthonema oglinum e Harengula spp. com o objetivo de identificar seus nomes populares e investigar seus padrões filogeográficos, no intuito de delimitar estoques pesqueiros na costa brasileira. No primeiro capítulo, descrevemos a percepção dos pescadores e dos consumidores locais acerca da ginga, que são pequenos peixes costeiros que compõem o prato típico “ginga com tapioca”, patrimônio imaterial do Estado do Rio Grande do Norte. Através de entrevistas e obtenção de espécimes em feiras ou mercados de peixe de seis localidades, em três estados do Nordeste brasileiro, detectamos que ginga consiste em indivíduos juvenis de algumas espécies de sardinhas e arenques, e que a única diferença entre ginga e sardinha é o tamanho, representando a ginga os peixes menores e a sardinha os maiores, às vezes da mesma espécie. O termo é basicamente restrito à região metropolitana de Natal. Além disso, a ginga pode ser considerada uma “espécie culturalmente importante” e, consequentemente, deve estar entre as espécies-alvo para conservação e manejo local. No segundo capítulo, comparamos os padrões filogeográficos dos dois grupos mais representativos da ginga, O. oglinum e Harengula spp., ao longo de suas supostas distribuições no Atlântico Oeste, dos EUA até o sul do Brasil, usando o marcador mitocondrial CO1. Além disso, investigamos quantas populações existem desses táxons na costa brasileira e no arquipélago oceânico de Fernando de Noronha. Nesse arquipélago, as sardinhas são usadas como isca para pesca artesanal, e tem gerado um conflito entre os pescadores e os órgãos ambientais. A carência de informações básicas, como por exemplo, a identidade taxonômica das espécies, é fundamental para o manejo sustentável. Nossos resultados apontam O. oglinum como sendo uma única linhagem em todo o Atlântico Oeste, mas que possui estruturação populacional entre Brasil, EUA+México e Bermudas, e Harengula como sendo duas espécies, Harengula clupeola e H. jaguana na América do Norte e Caribe e uma distinta linhagem no Brasil, que possivelmente possa se tratar de uma nova espécie. Ao avaliar esses táxons em um contexto temporal, revelam que a separação entre as espécies de Harengula do hemisfério norte e do Brasil coincide com o aumento do fluxo da descarga dos rios Amazonas e Orinoco. Com esses resultados é possível observar que, apesar da biologia similar, O. oglinum e Harengula spp. não apresentam o mesmo padrão filogeográfico e devem ser manejadas de maneiras distintas. The assessment of fishery stocks for sustainable management and conservation measures are made using fishery statistics, which requires reliable data and is, in most cases, based on popular names. However, basic data such as taxonomy, popular names, geographical distribution, and delimitation of stocks, for example, often are not available, which compromise fishery management. Thus, this project combines ethnoichthyology and phylogeographic analyses of the clupeids Opisthonema oglinum and Harengula spp. to identify their popular names and investigate their phylogeographic patterns, and then delimit fish stocks on the Brazilian coast. In the first chapter, I describe the perception of fishers and local consumers of what is “ginga”, which are small coastal fish and are part of the typical dish “ginga com tapioca”, an intangible cultural heritage of the Rio Grande do Norte state. Through interviews and specimens at fish markets in six locations in three states of Northeastern Brazil, we found that “ginga” consists of juvenile individuals of some sardine and anchovy species, and that the only difference between “ginga” and sardine is the size, “ginga” representing the smaller fishes and sardines the larger, sometimes of the same species. The popular name is basically restricted to the metropolitan region of Natal city. In addition, the “ginga” can be considered a "culturally important species" and, therefore, should among the target species for conservation and local management. In the second chapter, we compare the phylogeographic patterns of the two most representative groups of “ginga”, O. oglinum and Harengula spp., along their supposed Western Atlantic distributions using the mitochondrial marker CO1. Additionally, we investigate how many stocks of these taxa are on the Brazilian coast and in the oceanic archipelago of Fernando de Noronha. In this archipelago, sardines are used as bait for artisanal fishing, and this have been generating a conflict between fishers and environmental agencies. The lack of basic information, such as the taxonomic identity of species, is essential for sustainable management. Our results indicate O. oglinum as a single lineage in the entire Western Atlantic, but shows population structure between Brazil, USA+Mexico, and Bermuda, and Harengula as two species, Harengula clupeola and H. jaguana in North America and the Caribbean and one distinct lineage in Brazil, which might be a new species. When evaluating these taxa in a temporal context, revealed that the separation between the Harengula species in the northern hemisphere and Brazil coincides with the increased discharge of the Amazon and Orinoco rivers. With these results it is possible to observe that, despite the similar biology, O. oglinum and Harengula spp. do not have the same phylogeographic pattern and must be handled differently.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais Dentre os peixes neotropicais, o gênero Astyanax é considerado como um dos mais diversos e abundantes. São peixes conhecidos popularmente como lambaris ou piabas e apesar de serem amplamente estudados, suas relações filogenéticas ainda são incertas, em função de uma taxonomia complexa repleta de espécies crípticas e complexos de espécies. Há algumas décadas, estudos com citogenética clássica e molecular têm fornecido dados valiosos sobre a dinâmica cromossômica do gênero, ajudando à identificar os complexos de espécie e à traçar suas histórias evolutivas. Seguindo os avanços nas tecnologias de sequenciamento de genomas e na biologia computacional, uma nova área tem crescido, a Ciência de Dados Genômicos, fornecendo uma infinidade de novas ferramentas e abordagens para estudos genéticos, ecológicos e evolutivos em diversos organismos. Nesta dissertação, exploramos algumas dessas ferramentas no genoma de Astyanax altiparanae, que, diferentemente de outras espécies do gênero, é cromossomicamente pouco diversa, onde os marcadores citogenéticos atuais não se mostram muito resolutivos. Com os dados genômicos obtidos por sequenciamento de nova geração (NGS) e utilizando de uma série de ferramentas de bioinformática, objetivamos realizar a montagem de um mitogenoma completo para A. altiparanae e analisar o satelitoma desta espécie. O mitogenoma obtido foi descrito e foi feita a anotação funcional do mesmo. Construímos uma filogenia a partir desse mitogenoma em conjunto com os de outros Characiformes disponíveis na literatura e exploramos o satelitoma de A. altiparanae, onde descobrimos e classificamos 32 sequências de DNAs satélites promissores para a espécie. Com base nos resultados obtidos, concluímos que a filogenia baseada em genomas mitocondriais completos dispõe a espécie A. altiparane como grupo irmão de A. mexicanus e reforça a ideia de uma condição parafilética para o gênero. Além disso, das 32 sequências de elementos repetitivos identificadas, sugerimos três como possíveis novos marcadores citogenéticos para A. altiparanae e para Astyanax como um todo. Por fim, demonstramos que as abordagens in silico se inserem como um complemento forte para as técnicas clássicas de citogenética e FISH, sendo desde já imprescindíveis uma vez que, ao suprir algumas das limitações da citogenética clássica e da FISH, fornecem novos pontos de partida para melhor entender os mecanismos genéticos e cromossômicos por detrás dos padrões evolutivos dos Astyanax, ajudando assim, numa reconstrução mais precisa da história do gênero. Among neotropical fish, the genus Astyanax is considered one of the most diverse and abundant. These fish are popularly known as “tetras” or “piabas” and despite being widely studied, their phylogenetic relationships are still uncertain, due to a complex taxonomy filled with cryptic species and species complex. For some decades, classical cytogenetics and molecular studies have provided valuable data on the chromosomal use of the genus, helping to identify species complexes and track their evolutionary histories. Following advances in genome sequencing technologies and computational biology, a new area has grown, Genomic Data Science, providing a wilderness of new tools and approaches for genetic, ecological and evolutionary studies in diverse organisms. In this dissertation, we explore some of these tools in the Astyanax altiparanae genome, which, unlike other species of the genus, has poor chromosomally diversity, where current cytogenetic markers can be less effective. With the genomic data obtained by Next-Generation Sequencing (NGS) and using a series of bioinformatics tools we aim to carry out the assembly of a complete mitogenome for A. altiparanae and analyze the satellite of this species. The mitogenome obtained was described and its functional annotation was made. We built a phylogeny from this mitogenome together with those of other characiforms available in the literature and explored the A. altiparanae satellite, where we discovered and classified 32 promising satellite DNA sequences for the species. Based on the results obtained, we conclude that phylogeny based on complete mitochondrial genomes makes the A. altiparane species the sister group of A. mexicanus and reinforces the idea of a paraphyletic condition for the genus. In addition, of the 32 sequences of repetitive elements identified, we suggest three as possible new cytogenetic markers for A. altiparanae and for the genus as a whole. Finally, we demonstrate that in silico approaches are a strong complement to the classic techniques of cytogenetics and FISH, being essential since, by addressing some of the limitations of these two techniques, they provide new starting points to better understand the genetic and chromosomal mechanisms behind the evolutionary patterns of Astyanax, thus helping in a more accurate reconstruction of the history of the genre.

The use of analytical methodologies based on DNA (e.g. PCR-RFLP) to determine the authenticity of different types of meat products after the initial labeling is pivotal to avoid fraudulent practices due to the increased rates of meat consumption. Our PCR-RFLP of mitochondrial 12S rRNA gene using restriction enzymes (AluI and ApoI) aimed to confirm the accuracy of the meat species labeling, based on fresh and processed meat collected in central markets along the main cities in the Amazonas Region (Bagua, Bagua Grande, Chachapoyas, Luya, Pedro Ruiz, Rodriguez de Mendoza). Our analyses qualitatively identified and differentiated three commercial species of fresh meat (bovine, porcine, ovine) and also found the substitution of goat by sheep meat. Regarding processed meat, its composition was uncertain and further analyses should be addressed to determine the meat origin. Monitoring using DNA-based analytical methods of meat trade is suggested to determine fraudulent practices, such as species substitution in markets along regions of Peru. Resumo O uso de metodologias analíticas baseadas em DNA (PCR-RFLP) para determinar, após a rotulagem inicial, a autenticidade de diferentes tipos de produtos derivados de carne é essencial para evitar práticas fraudulentas, tendo em vista o crescente aumento do consumo de carne. Nossa análise por PCR-RFLP do gene mitocondrial 12S rRNA usando enzimas de restrição (AluI e ApoI) teve como objetivo confirmar a precisão da rotulagem de espécies de carne animal, com base em amostras de carne fresca e processada, coletadas em mercados centrais nas principais cidades da região do Amazonas (Bagua, Bagua Grande, Chachapoyas, Luya, Pedro Ruiz, Rodriguez de Mendoza). Nossas análises identificaram e diferenciaram qualitativamente três espécies comerciais de carne fresca (bovina, suína, ovina) e também encontraram a substituição de espécies de cabra por carne ovina. Em relação à carne processada, sua composição mostrou-se incerta e análises adicionais devem ser feitas para determinar a origem desta. Sugere-se o monitoramento do comércio de carne usando métodos analíticos baseados no DNA para determinar práticas fraudulentas como substituição de espécies nos mercados ao longo das regiões do Peru.

Background and purpose Mitochondria play a central role in the host response to viral infection and immunity, being key to antiviral signaling and exacerbating inflammatory processes. Mitochondria and Toll-like receptor (TLR) have been suggested as potential targets in SARS-CoV-2 infection. However, the involvement of TLR9 in SARS-Cov-2-induced endothelial dysfunction and potential contribution to cardiovascular complications in COVID-19 have not been demonstrated. This study determined whether infection of endothelial cells by SARS-CoV-2 affects mitochondrial function and induces mitochondrial DNA (mtDNA) release. We also questioned whether TLR9 signaling mediates the inflammatory responses induced by SARS-CoV-2 in endothelial cells. Experimental approach Human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) were infected by SARS-CoV-2 and immunofluorescence was used to confirm the infection. Mitochondrial function was analyzed by specific probes and mtDNA levels by real-time polymerase chain reaction (RT-PCR). Inflammatory markers were measured by ELISA, protein expression by western blot, intracellular calcium (Ca2+) by FLUOR-4, and vascular reactivity with a myography. Key results SARS-CoV-2 infected HUVECs, which express ACE2 and TMPRSS2 proteins, and promoted mitochondrial dysfunction, i.e. it increased mitochondria-derived superoxide anion, mitochondrial membrane potential, and mtDNA release, leading to activation of TLR9 and NF-kB, and release of cytokines. SARS-CoV-2 also decreased nitric oxide synthase (eNOS) expression and inhibited Ca2+ responses in endothelial cells. TLR9 blockade reduced SARS-CoV-2-induced IL-6 release and prevented decreased eNOS expression. mtDNA increased vascular reactivity to endothelin-1 (ET-1) in arteries from wild type, but not TLR9 knockout mice. These events were recapitulated in serum samples from COVID-19 patients, that exhibited increased levels of mtDNA compared to sex- and age-matched healthy subjects and patients with comorbidities. Conclusion and applications SARS-CoV-2 infection impairs mitochondrial function and activates TLR9 signaling in endothelial cells. TLR9 triggers inflammatory responses that lead to endothelial cell dysfunction, potentially contributing to the severity of symptoms in COVID-19. Targeting mitochondrial metabolic pathways may help to define novel therapeutic strategies for COVID-19., Graphical abstract Unlabelled Image

The p53 protein exerts fundamental roles in cell responses to a variety of stress stimuli. It has clear roles in controlling cell cycle, triggering apoptosis, activating autophagy and modulating DNA damage response. Little is known about the role of p53 in autophagy-associated cell death, which can be induced by photoactivation of photosensitizers within cells. The photosensitizer 1,9-dimethyl methylene blue (DMMB) within nanomolar concentration regimes has specific intracellular targets (mitochondria and lysosomes), photoinducing a typical scenario of cell death with autophagy. Importantly, in consequence of its subcellular localization, photoactive DMMB induces selective damage to mitochondrial DNA, saving nuclear DNA. By challenging cells having different p53 protein levels, we investigated whether p53 modulates DMMB/light-induced phototoxicity and cell cycle dynamics. Cells lacking p53 activity were slightly more resistant to photoactivated DMMB, which was correlated with a smaller sub-G1 population, indicative of a lower level of apoptosis. DMMB photosensitization seems to induce mostly autophagy-associated cell death and S-phase cell cycle arrest with replication stress. Remarkably, these responses were independent on the p53 status, indicating that p53 is not involved in either process. Despite describing some p53-related responses in cells challenged by photosensitization, our results also provide novel information on the consequences of DMMB phototoxicity.

Orientadores: André Victor Lucci Freitas, Karina Lucas da Silva Brandão Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Apesar de megadiversa e com altas taxas de endemismo, a Mata Atlântica (doravante MA) é um dos biomas mais ameaçados do mundo. Quase cinco séculos de degradação antrópica resultaram em enorme perda de habitat e fragmentação da floresta, reduzindo a MA a menos de 11% de sua cobertura original. Os estudos filogeográficos neste bioma podem contribuir para responder a perguntas importantes sobre a evolução de sua biota, bem como sobre a relação da história geológica do bioma e a distribuição de espécies em suas diferentes formações. Neste contexto, estudos com borboletas há muito contribuem para a compreensão sobre padrões evolutivos e ecológicos em diferentes biomas e podem auxiliar para o conhecimento sobre a evolução da MA. A borboleta Heliconius erato phyllis ocorre em toda a MA, incluindo localidades com alta heterogeneidade climática e de vegetação. O entendimento dos padrões de distribuição da sua variabilidade genética em diferentes domínios climáticos da MA, e de possíveis barreiras climáticas e geográficas para sua ocorrência neste bioma, é altamente relevante para entender a evolução tanto da espécie quanto da grande biodiversidade e endemismo da MA. Neste estudo, investigamos dados de sequências de mtDNA de 378 indivíduos de 68 localidades da MA. Os resultados indicam uma alta estruturação genética entre as populações (FST = 0,34, p < 0,001), com uma correlação significativa entre as distâncias geográficas e genéticas (teste de Mantel, r = 0,322, p < 0,001). A análise de Hierarquia Populacional indicou cinco clusters genéticos que compartilham maior informação genética entre eles. A rede de haplótipos também recuperou cinco grandes haplogrupos de indivíduos que compartilham mais haplótipos entre si do que com indivíduos de outros grupos. Cada haplogrupo está associado a três regiões diferentes da MA: Nordeste, Sudeste e Sul. Esses resultados sugerem que barreiras climáticas (presentes ou passadas) contribuíram para a estrutura genética atualmente encontrada em H. erato phyllis Abstract: Despite being megadiverse and with high rates of endemism, the Atlantic Forest (hereafter AF) is one of the most threatened biomes in the world. Almost five centuries of anthropic degradation led to habitat loss and forest fragmentation, reducing the AF to less than 11% of its original coverage. Phylogeographic studies in this biome can contribute to answering important questions about the evolution of its biota, the relation of the latter with the AF geological history, and about the distribution of species in its different formations. In this context, studies with butterflies have long contributed to the understanding of evolutionary and ecological patterns in different biomes and can assist in understanding the evolution of the AF. Heliconius erato phyllis butterfly occurs throughout the AF, including locations with high climatic and vegetation heterogeneity. The understanding of the distribution patterns of its genetic variability in different climatic domains of the AF, and possible climatic and geographical barriers to its occurrence in this biome, is highly relevant to understand the evolution of both the species and the great biodiversity and endemism of this biome. In this study, we present data obtained from mtDNA COI sequences of 378 individuals from 68 AF localities throughout its distribution. Our results indicate a high genetic structure among populations (FST = 0.34, p = < 0.001), with a significant correlation between geographic and genetics distances (Mantel test, r = 0.322, p < 0.001). The Population Hierarchy analysis indicated five genetic clusters that share more genetic information between them. The haplotype network also recovered five large haplogroups of individuals who share more haplotypes among themselves than with individuals from other groups. Each haplogroup is associated with three different AF regions: Northeast, Southeast and South regions. These results combined evaluated suggest that climatic barriers (present or past) have contributed to the genetic structure currently found in H. erato phyllis Mestrado Biodiversidade Animal Mestra em Biologia Animal CAPES 88887508347/2020-00

Orientadores: Marcelo Mendes Brandão, Karina Lucas da Silva Brandão Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Os ecossistemas de areia branca da Amazônia (conhecidos como campinas e campinaranas) são manchas isoladas de vegetação escleromórfica que ocorrem sob solos de areia branca, exclusivamente na Amazônia. Esses ecossistemas apresentam baixa diversidade e alto endemismo floral e faunístico devido às características únicas do solo, alta luminosidade e temperatura. No entanto, esses ecossistemas são sub-representados em estudos geológicos e biológicos, especialmente no que diz respeito à estrutura genética e diversidade das espécies que os habitam. Neste trabalho, investigamos a variabilidade genética entre subpopulações de Heliconius hermathena, uma espécie de borboleta endêmica dos ecossistemas de areia branca da Amazônia. Utilizando todo o genoma mitocondrial como marcador molecular, inferimos alta diferenciação genética entre indivíduos de seis subespécies diferentes de H. hermathena, que ocorrem em oito localidades diferentes (subpopulações). Nossos dados confirmam a hipótese prévia sobre a diversificação da espécie, na qual o isolamento das áreas de areia branca pode ter desempenhado um papel importante na geração e manutenção da variabilidade genética e da estrutura populacional encontradas nas subpopulações de H. hermathena. Além disso, acreditamos que este estudo esteja de acordo com outros que estudaram espécies adaptadas a esses ambientes em relação a diferenciação genética, mostrando que é necessário avaliar o papel dos ecossistemas de áreas de areia branca de forma mais profunda, afim de entender melhor os padrões que levaram à grande biodiversidade amazônica Abstract: Amazonian white sand ecosystems (campinas and campinaranas) are strongly isolated patches of escleromorphic vegetation above white sandy soils that occur exclusively in the Amazon. These ecosystems present low diversity and high floral and faunal endemism due to unique soil characteristics, harsh luminosity and temperature conditions. Nevertheless, these ecosystems are underrepresented in geological and biological studies, especially regarding the genetic structure and diversity of the species inhabiting them. Here, we investigate the genetic differentiation among subpopulations of Heliconius hermathena, an endemic butterfly to the Amazonian white sand ecosystems. Using the whole mitochondrial genome as molecular marker, we inferred high values of genetic differentiation among individuals from six different subspecies of H. hermathena occuring in eight different localities (subpopulations). Our data confirms previous hypotheses regarding the species diversification in which the isolation of the patches of white sand areas might have played an important role in generating and maintaining the species structure across subpopulations. Furthermore, we believe that this work is in accordance with others on white sand areas genetic differentiation, showing that it is necessary to assess the role of white sand areas in generating and maintaining diversification patterns in the Amazon in order to better appreciate Amazonian biodiversity Mestrado Genética Animal e Evolução Mestre em Genética e Biologia Molecular CAPES 8888.329587/2019-01

Genetic and phylogenetic relationships among seven piranha species of the genera Serrasalmus and Pygocentrus from the Paraná-Paraguay, São Francisco and Tocantins River basins were evaluated in the present study by partial sequences of two mitochondrial genes, Cytochrome b and Cytochrome c Oxidase I. Phylogenetic analysis of Maximum-Likelihood and Bayesian inference were performed. Results indicated, in general, greater genetic similarity between the two species of Pygocentrus (P. nattereri and P. piraya), between Serrasalmus rhombeus and S. marginatus and between S. maculatus, S. brandtii and S. eigenmanni. Pygocentrus nattereri, S. rhombeus and S. maculatus showed high intraspecific genetic variability. These species have each one, at least two different mitochondrial lineages that, currently, occur in sympatry (S. rhombeus) or in allopatry (P. nattereri and S. maculatus). Species delimitation analysis and the high values of genetic distances observed between populations of S. rhombeus and of S. maculatus indicated that each species may corresponds to a complex of cryptic species. The non-monophyletic condition of S. rhombeus and S. maculatus reinforces the hypothesis. The geographic distribution and the genetic differentiation pattern observed for the piranha species analyzed herein are discussed regarding the geological and hydrological events that occurred in the hydrographic basins. Resumo Relações genéticas e filogenéticas de sete espécies de piranhas dos gêneros Serrasalmus e Pygocentrus das bacias hidrográficas Paraná-Paraguai, São Francisco e Tocantins foram avaliadas com base em sequências parciais dos genes mitocondriais Citocromo b e Citocromo c Oxidase I. Foram realizadas análises filogenéticas de Máxima Verossimilhança e de inferência Bayesiana. Os resultados indicaram, em geral, maior similaridade genética entre as duas espécies de Pygocentrus (P. nattereri e P. piraya), entre Serrasalmus rhombeus e S. marginatus e entre S. maculatus, S. brandtii e S. eigenmanni. Pygocentrus nattereri, S. rhombeus e S. maculatus revelaram ter alta variabilidade genética intraespecífica. Essas espécies têm, cada uma, pelo menos duas linhagens mitocondriais que, atualmente, ocorrem em simpatria (S. rhombeus) ou alopatria (P. nattereri e S. maculatus). Análises de delimitação de espécies e os altos valores de distância genética observados entre as populações de S. rhombeus e de S. maculatus indicam que cada espécie pode, na verdade, corresponder a um complexo de espécies crípticas. A condição não-monofilética de S. rhombeus e S. maculatus reforça essa hipótese. A distribuição geográfica e o padrão de diferenciação genética observados para as espécies de piranhas analisadas são discutidos com relação aos eventos geológicos e hidrológicos que ocorreram nas bacias hidrográficas.

A utiliza??o de t?cnicas de biologia molecular na solu??o de problemas de interesse forense constitui importante parcela das ferramentas dispon?veis na execu??o de per?cias de interesse criminal ou c?vel, sendo particularmente relevante em casos como identifica??o de suspeitos de envolvimento em fatos delituosos, reconhecimento de v?timas em eventos de desastre de massa, determina??o de paternidade ou outras rela??es de parentesco biol?gico, entre outros tipos de eventos de interesse judicial onde a gen?tica forense ? empregada. Nesse contexto, a per?cia criminal muitas vezes se defronta com problemas relacionados ao tipo de amostra criminal cuja an?lise ? alvo dos exames: vest?gios biol?gicos com baix?ssima quantidade de DNA ou com elevado grau de degrada??o do mesmo (devido ? exposi??o a fatores ambientais), presen?a de misturas de mais de um doador, entre outros. Tais situa??es representam um desafio ao analista, onde a disponibilidade de novas tecnologias na solu??o de casos cr?ticos pode ser a ?nica alternativa dispon?vel para a resolu??o do crime. T?cnicas de sequenciamento massivo paralelo (MPS) apresentam diversas vantagens para emprego em amostras criminais cr?ticas, incluindo elevada sensibilidade, customiza??o de pain?is anal?ticos com inclus?o de diferentes tipos de marcadores gen?ticos, capacidade de an?lise de amostras com elevado grau de degrada??o ou contamina??o, quantidade significativa de informa??es geradas por uma ?nica an?lise (possibilitando o processamento simult?neo de um grande n?mero de amostras), entre outros. Dessa maneira, a inclus?o das t?cnicas de MPS ao arsenal anal?tico dispon?vel nas ci?ncias forenses ? indispens?vel, visando ? solu??o de problemas forenses onde exames tradicionais s?o insuficientes ou n?o podem ser aplicados em raz?o das caracter?sticas da amostra. O presente trabalho prop?s investigar a adequa??o e conveni?ncia da implementa??o de t?cnicas de MPS junto ao Laborat?rio Regional de Gen?tica Forense da Pol?cia Federal, com o intuito de inclus?o de tais t?cnicas no arsenal anal?tico dispon?vel para execu??o de exames de rotina na casu?stica da Pol?cia Federal. Nesse contexto, foram realizados estudos de efici?ncia de genotipagem em um sistema de MPS com um painel comercial contendo 90 SNPs autoss?micos informativos com elevada heterozigosidade, e 34 SNPs de clado superior do cromossomo Y. Os estudos inclu?ram a determina??o das frequ?ncias al?licas associadas aos marcadores na popula??o brasileira e a avalia??o de sua efici?ncia nos processos de identifica??o humana. Amostras oriundas de casos forenses reais (casework) foram tamb?m examinadas, com objetivo de compara??o da adequa??o da nova t?cnica proposta quando confrontada com resultados obtidos por m?todos tradicionais, al?m da avalia??o do impacto da natureza biol?gica da evid?ncia criminal na qualidade e efici?ncia de genotipagem destas amostras. A pesquisa incluiu uma an?lise da variabilidade e estrutura gen?tica dos hapl?tipos do cromossomo Y no Brasil, diferenciando as cinco regi?es demogr?ficas do pa?s, e buscando caracterizar as diferentes linhagens patrilineares que contribu?ram para a forma??o da popula??o brasileira. Ao total, mais de 400 amostras criminais ou de refer?ncia das cinco regi?es brasileiras foram avaliadas com sucesso por esta metodologia, sendo obtidas as frequ?ncias al?licas e outros par?metros de interesse forense relevantes par auso em estudos de identifica??o humana. Al?m do painel acima citado, o presente trabalho avaliou igualmente a efici?ncia de sequenciamento em linhagens uniparentais maternas de interesse forense. Assim, um painel comercial empregado no estudo do genoma mitocondrial completo foi avaliado quanto a sua capacidade de sequenciamento e adequabilidade para emprego em amostras da popula??o brasileira. Este ?ltimo estudo, um dos pioneiros na descri??o de hapl?tipos de DNA mitocondrial com origem brasileira utilizando a sequ?ncia completa com um foco forense, incluiu um total de 96 amostras, no que pode ser considerado o embri?o da organiza??o de uma base de dados de genomas mitocondriais completos na popula??o deste pa?s, para uso em exames de interesse forense. Os resultados sugerem a adequabilidade dos m?todos avaliados, os quais se mostraram apropriados para emprego na rotina anal?tica brasileira, com capacidade de gera??o de perfis gen?ticos ou hapl?tipos mitocondriais com adequada robustez, efici?ncia e confiabilidade. Molecular biology techniques constitute a significant part of technical solutions available in forensic analysis for criminal or civil purposes. As such, these methods are particularly relevant in cases including crime suspects identification, mass disaster victim identification, paternity or other forms of kinship determination, among others. In this context, forensic analysis usually faces technical problems associated with the very nature of criminal biological evidence: samples with very low DNA amounts or in highly degraded conditions (usually due to environmental exposure), DNA mixtures including more than a single origin, background DNA contamination, inhibitors presence, and additional factors. This situation might represent a challenge to the analysts, where alternative technologies to traditional methods can be the only alternative for successful evaluation of some criminal evidences. Massive Parallel Sequencing (MPS) techniques present advantages in challenging samples processing including high sensitivity, flexibility for panel design including different kind of forensic markers and polymorphisms, adequacy for use with degraded or contaminated samples, simultaneous processing of a high number of samples and/or polymorphisms (as a result of barcoding alternatives and humongous amount of data generated in a single run), along with other benefits. Therefore, inclusion of these techniques to routine analytical repertoire is key to efficient solution of current forensic problems caused by limits associated with traditional DNA genotyping, sequencing and analysis methods. Adequacy and convenience of MPS techniques introduction and implementation in Brazilian Federal Police Forensic Genetics Regional Laboratory were evaluated in this project, in order to add such methods to available DNA analysis protocols in this facility. Genotyping efficiency studies were conducted in a commercial MPS panel including 90 highly heterozygous, informative SNP markers, as well as 34 high-clade Y-chromosome SNPs. Allelic frequencies for Brazilian populations and other relevant forensic descriptive indexes were estimated. In addition, efficiency of this method in real criminal casework samples was evaluated, and results compared to those obtained from traditional analysis methods. Impact of biological nature of criminal samples in genotyping efficiency was also analyzed. Finally, genetic variability and structure in Y-chromosome haplotypes distributions was assessed in Brazilian population, according to geopolitical regions, in order to describe paternal lineage contribution patterns to modern Brazilian populations. Over four hundred reference or criminal samples from all five Brazilian geopolitical regions were successfully evaluated, and resulting allele frequencies and forensic parameters obtained for human identification purposes. A second commercial solution was also evaluated in its efficiency to generate complete DNA sequences of forensic relevant uniparental lineages. Thus, complete mitochondrial genomes were obtained through MPS techniques, whose efficiency and adequacy to Brazilian samples were explored. This study aims to lay the groundwork of a future database containing full-genome mitochondrial Brazilian sequences, for forensic purposes. Obtained results suggest adequacy of evaluated methods, which were found to be appropriate for routine use in Brazilian forensic casework processing, with ability to generate robust, efficient and trustworthy genetic profiles from Brazilian criminal samples. Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES

Submitted by Amanda Santiago Ferreira Lantyer Silva (asbiologa@gmail.com) on 2019-07-16T12:18:40Z No. of bitstreams: 1 16.07.2019 Tese entregue no sistema.pdf: 5770855 bytes, checksum: 579abd73315a801c77d9533736a61d75 (MD5) Rejected by Adriana Aparecida Puerta Buzzá (dripuerta@rc.unesp.br), reason: Prezada Amanda, O documento enviado para a coleção Campus Unesp Rio Claro foi recusado pelo(s) seguinte(s) motivo(s): - Agradecimentos: A Portaria nº 206, de 04/09/2018 Dispõe sobre obrigatoriedade de citação da CAPES nos agradecimentos da seguinte forma: Art. 3º Deverão ser usadas as seguintes expressões, no idioma do trabalho: "O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001" - O Sumário deve vir após o Resumo e Abstract Agradecemos a compreensão e aguardamos o envio do novo arquivo. Atenciosamente, Biblioteca Campus Rio Claro Repositório Institucional UNESP https://repositorio.unesp.br on 2019-07-18T17:26:33Z (GMT) Submitted by Amanda Santiago Ferreira Lantyer Silva (asbiologa@gmail.com) on 2019-07-18T17:52:35Z No. of bitstreams: 2 Tese ASFLS - versão final.pdf: 5739220 bytes, checksum: 72918e182ffd9d0a5278cfdacd5d1fc8 (MD5) Tese ASFLS - versão final.pdf: 5739220 bytes, checksum: 72918e182ffd9d0a5278cfdacd5d1fc8 (MD5) Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta Buzzá (dripuerta@rc.unesp.br) on 2019-07-18T20:07:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_asfl_dr_rcla_par.pdf: 1509161 bytes, checksum: 109dd3c1fc306a5739696ae2a1bb6d23 (MD5) Made available in DSpace on 2019-07-18T20:07:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_asfl_dr_rcla_par.pdf: 1509161 bytes, checksum: 109dd3c1fc306a5739696ae2a1bb6d23 (MD5) Previous issue date: 2019-05-31 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Nesta tese exploramos a diversificação de espécies de anuros da Tribo Lophyohylini distribuídas na Mata Atlântica (MA) e Caatinga, biomas do Brasil. Para tanto, utilizamos dados genômicos e métodos de filogeografia estatística para analisá-los, uma abordagem robusta e até então ainda escassa na filogeografia dos organismos sul-americanos. Através do sequenciamento Sanger amostramos trechos de DNA mitocondrial (mtDNA) e através do sequenciamento de alto rendimento obtivemos polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) do DNA nuclear (nDNA). No primeiro capítulo, reunimos 82 amostras da espécie Aparasphenodon brunoi que apresenta distribuição nas terras baixas e costeiras do bioma MA, sendo considerada ideal para investigar o papel da instabilidade climática do Pleistoceno em seu processo de diversificação. Ainda no primeiro capítulo, para avaliar a influência do comportamento filopátrico, associado às diferenças no modo reprodutivo, na dispersão e consequentemente, no fluxo gênico entre populações, reunimos 72 amostras de A. arapapa e A. aff. brunoi. Estas tratam-se de espécies simpátricas, de distribuição mais restrita e com modos reprodutivos contrastantes o que as tornam ideais para esse tipo de comparação. De acordo com a inferência baseada em modelos demográficos, por volta do último máximo glacial (UMG) a população norte de A. brunoi se manteve estável enquanto que a do sul experimentou um gargalo seguido de expansão recente. Além disso, a população norte de A. brunoi apresenta maior diversidade nuclear do que a população sul. A paleomodelagem de distribuição de A. brunoi corrobora o padrão disjunto das populações norte e sul assim como a distribuição relictual da espécie no UMG quando desconsiderada a plataforma continental como área de expansão da MA. Dessa forma, sugerimos que a diversificação em A. brunoi está em consonância com a hipótese de refúgios pleistocênicos para a MA. Quanto ao segundo aspecto estudado no primeiro capítulo, detectamos similaridade no padrão de diversidade e endogamia para A. arapapa e A. aff. brunoi, contradizendo nossas expectativas. Sugerimos que o comportamento filopátrico dos machos de A. arapapa não deve atuar fortemente em limitar a dispersão da espécie. No segundo capítulo, reunimos 69 amostras de C. greeningi para investigar sua diversificação intraespecífica (distribuído na Caatinga) e comparar sua demografia histórica com a de A. brunoi, considerando que as espécies se encontram em biomas distintos e adjacentes teriam experimentado expansões e contrações de forma antagônica. Corythomantis greeningi apresentou fraca estruturação geográfica para o gene mitocondrial ND2 mas não para o COI. A análise do nDNA revelou a existência de duas populações, uma distribuída a leste e outra a oeste. As análises demográficas para C. greeningi indicam que a população do leste sofreu expansão tal como observado para outras espécies de anuros do bioma e a do oeste sofreu retração durante o UMG. Sugerimos que a população do oeste pode ter sido sujeita a retração devido a invasão de áreas úmidas na Caatinga antes de sua expansão. Essa dinâmica foi aproximadamente sincrônica e antagônica à retração da população de A. brunoi ao sul da MA, possivelmente refletindo a dinâmica geográfica antagônica dos biomas Caatinga e MA no UMG. A história evolutiva dos organismos aqui estudados sugere, de modo geral, que o passado dos biomas em que se inserem é complexo e sua história é complementar. In this dissertation we explored the diversification of anuran species of the Lophyohylini Tribe distributed in the Atlantic Forest (AF) and Caatinga biomes of Brazil. To do so, we used genomic data and methods of statistical phylogeography to analyze them, a robust and until then still scarce approach in the phylogeography of South American organisms. Through the Sanger sequencing we sampled mitochondrial DNA (mtDNA) and through high-throughput sequencing we obtained single nucleotide polymorphisms (SNPs) from nuclear DNA (nDNA). In the first chapter, we collected 82 samples of the species Aparasphenodon brunoi that is distributed in the low and coastal lands of the AF biome, being considered ideal to investigate the role of Pleistocene climatic instability in its diversification process. In the first chapter, to evaluate the influence of philopatric behavior, associated with differences in reproductive mode, dispersion and consequent gene flow among populations, we also collected 72 samples of A. arapapa and A. aff. brunoi species. These are sympatric species with a narrower distribution and with contrasting reproductive modes, making them ideal for this type of comparison. According to the inference based on demographic models, around the last glacial maximum (LGM) the northern population of A. brunoi remained stable while the southern one experienced a bottleneck followed by recent expansion. In addition, the northern population of A. brunoi exhibits greater nuclear diversity than the southern population. The paleomodeling distribution of A. brunoi corroborates the disjoint pattern of the northern and southern populations as well as the relictual distribution of the species in the LGM when the continental shelf is not considered as an area of expansion of the AF. Thus, we suggest that the diversification in A. brunoi is in line with the hypothesis of Pleistocene refuges for AF. As for the second aspect studied in the first chapter, we detected similarity in the pattern of diversity and inbreeding for A. arapapa and A. aff. brunoi, contradicting our expectations. We suggest that the philopatric behavior of A. arapapa males should not act strongly in limiting the dispersion of the species. In the second chapter, we collected 69 samples of C. greeningi to investigate their intraspecific diversification (distributed in the Caatinga) and compare their historical demographics with that of A. brunoi, considering that the species found in distinct and adjacent biomes would have experienced expansions and contractions of an antagonistic form. Corythomantis greeningi presented a weak geographic structuring for the mitochondrial ND2 gene but not for the COI. Analysis of nDNA revealed the existence of two populations, one distributed to the east and one to the west. The demographic analyzes for C. greeningi indicate that eastern population underwent expansion as observed for other species of anurans of the biome and the western population suffered a retraction during the LGM. We suggest the western population may have been subject to shrinkage due to invasion of wetlands in the Caatinga before its expansion. This dynamics was approximately synchronic and antagonistic to the retraction of the A. brunoi population south of the AF, possibly reflecting the antagonistic geographic dynamics of the Caatinga and AF biomes in the LGM. The evolutionary history of the organisms studied here, in general, suggests that the past of the biomes in which they are is complex and its history is complementary.

Dissertação (Mestrado) - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Programa de Pós-Graduação em Biologia de Vertebrados. A ciência atual têm sido revolucionada pelo avanço tecnológico que permite, cada vez mais, a aquisição massiva de dados e informações. Na Biologia, avanços como no desenvolvimento de tecnologias que permitem acessar o material genético fez com que esse processo ficasse muito mais rápido e acessível, possibilitando um aumento significativo de informações e criando a era genômica. Um exemplo disso, é de como a descrição de genes e genomas podem ser usados na filogenia, isto é, o estudo da relação evolutiva entre grupos de organismos. O mitogenoma têm sido usado para resolver filogenias e para o entendimento de padrões biogeográficos de vários grupos. Peixes constituem o grupo de vertebrados com o maior número de espécies e representam um dos melhores grupos de organismos para a identificação de padrões biogeográficos. O gênero Prochilodus é um dos mais abundantes e amplamente distribuídos, incluindo 13 espécies de ocorrência nas principais bacias da América do Sul. O objetivo deste trabalho foi utilizar mitogenomas completos para o melhor entendimento de padrões filogenéticos e biogeográficos que deram origem a biodiversidade de Prochilodus. As análises iniciaram com o sequenciamento dos mitogenomas, usando uma abordagem de sequenciamento de nova geração (NGS), e montados usando o software MIRA e MITObim. A anotação dos genomas mitocondriais foi realizada com auxílio do programa Mitos Web Server e Mitoannotator. Foram utilizados, ainda, 42 mitogenomas disponíveis publicamente, pertencentes a 17 famílias de Characiformes, para a montagem de uma árvore filogenética datada. Nossos resultados corroboram as hipóteses filogenéticas prévias do gênero Prochilodus e sugerem sua origem durante o Plioceno tardio e radiação ao redor do Mioceno Calabriano, possivelmente causada pelo evento de conexão na cabeceira de bacias. Foram realizadas comparações intra-específicas entre mitogenomas das espécies estudadas, corroborando a divergência específica atribuída à atual classificação taxonômica de algumas espécies e os resultados encontrados neste trabalho permitirão a formulação de hipóteses paleo-biogeográficas, como eventos de conexão passada entre as bacias do rio Jequitinhonha e do São Francisco, bem como deste com o Alto Paraná, onde encontram-se as espécies estudadas. Palavras-chave: filogenômica, filogeografia, DNA mitocondrial completo, prochilodus . Current science has been revolutionized by technological advance that increasingly allows the massive acquisition of data and information. In biology, advances in the development of technologies that allow access to genetic material made the process much faster and more accessible, enabling a significant increase in information and creating the 'genomic era'. An example of this is how the description of genes and genomes can be used in phylogeny, that is, the study of the evolutionary relationship between groups of organisms. The mitogenoma has been used to solve phylogenies and to understand biogeographic patterns. Fish constitute the group of vertebrates with the largest number of species and represent one of the best groups of organisms for the identification of biogeographic patterns. The genus Prochilodus is one of the most abundant and widely distributed, including 13 species of occurrence in the main basin of South America. The objective of this work was to use complete mitogenomas for the better understanding of phylogenetic and biogeographic patterns that gave rise to the biodiversity of Prochilodus. The analyzes started with the sequencing of mitogenomas, using a new generation sequencing approach (NGS), and assembled using MIRA and MITObim software. The annotation of the mitochondrial genomes was carried out with the program Mitos Web Server and Mitoannotator. We also used 42 publicly available mitogenomas, belonging to 17 Characiformes families, for the assembly of a dated phylogenetic tree. Our results corroborate the previous phylogenetic hypotheses of the genus Prochilodus and suggest its origin during late Pliocene and radiation around the Calabrian Miocene, possibly caused by the connection event in the headwaters of the basins. Intraspecific comparisons were made between mitogenomas of the species studied, corroborating the specific divergence attributed to the current taxonomic classification of some species and the results found in this work will allow the formulation of paleo-biogeographic hypotheses, such as events of past connection between the basins of the Jequitinhonha river and of the São Francisco, as well as of this with the Upper Paraná, where the species studied are found. Key words: phylogenomics, phylogeography, complete mitochondrial DNA, prochilodus.

Submitted by Eluzai Dinai Pinto Sandoval (eluzaidinai@gmail.com) on 2019-04-16T13:31:58Z No. of bitstreams: 1 Diss Definitivo Mestrado.pdf: 3234764 bytes, checksum: 2624a0b7483bbcf84401b35cba33cd5e (MD5) Rejected by Tatiana Camila Gricio (tatiana.gricio@unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: 1 - Segundo a CAPES (Portaria nº 206, de 4 de setembro de 2018), todos os trabalhos deverão, obrigatoriamente, fazer referência ao apoio recebido, devendo ser usadas exatamente as seguintes expressões: O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001. Agradecemos a compreensão. on 2019-04-16T13:41:18Z (GMT) Submitted by Eluzai Dinai Pinto Sandoval (eluzaidinai@gmail.com) on 2019-04-16T13:51:17Z No. of bitstreams: 1 Diss Mestrado EDPS .pdf: 3235908 bytes, checksum: d912cc20bd6144fc31b8e1233c5d71fc (MD5) Approved for entry into archive by Tatiana Camila Gricio (tatiana.gricio@unesp.br) on 2019-04-16T13:58:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sandoval_edp_me_jabo.pdf: 3235908 bytes, checksum: d912cc20bd6144fc31b8e1233c5d71fc (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-16T13:58:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sandoval_edp_me_jabo.pdf: 3235908 bytes, checksum: d912cc20bd6144fc31b8e1233c5d71fc (MD5) Previous issue date: 2019-03-22 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Mazama temama (Temamaçame) é o veado vermelho de menor tamanho da América central. Foi uma das primeiras espécies descritas para o gênero que devido à grande similaridade morfológica com Mazama americana foi considerada como sinônimo por muitos autores até final do século passado. Os estudos citogenéticos de animais em cativeiro mostraram cariótipos diferenciados que levaram ao reconhecimento como espécie única. Os estudos filogenéticos têm sustentado a monofilia da espécie, embora existam algumas incongruências devido à sua grande distribuição geográfica. Assim, o objetivo do trabalho foi propor um neótipo para M. temama a partir da caracterização de um topótipo de Veracruz e da mesma forma, caracterizar três parátipos da localidade de Campeche. Com isso, foi possível descrevê-los morfologicamente (medidas cranianas, coloração da pele e biometria corporal), obter cariótipos de animais de vida livre com origem conhecida para análises citogenéticas (banda C, banda G, coloração Ag-NOR e coloração convencional Giemsa) e realizar análises filogenéticas de genes mitocondriais. Os resultados morfológicos separaram a espécie de Mazama americana mas não conseguiram diferenciar M.temama dos outros pequenos Mazama. As árvores filogenéticas comprovaram a monofilia do grupo mostrando um resultado similar a outros autores. O cariótipo do neótipo é significativamente diferenciado do anteriormente descrito para à espécie, sendo que os parátipos de Campeche apresentam variantes cariotípicas evidenciando um processo recente de especiação e sugerindo a presença de mais de uma espécie de Mazama vermelho no México. Mazama temama (Temamaçame) is the smallest red deer in Central America. It was one of the first species described for the genus, previously considered by many authors as synonymous of Mazama americana because of all the morphological similarity among these species. Cytogenetic studies of captive animals showed differentiated karyotypes that led to recognition as a single species. Phylogenetic studies have supported the monophyly of the species, although there are some incongruities related with the geographic distribution. Therefore, the objective of the study was to propose a neotype for M. temama through the characterization of a topotype from Veracruz and, in the same way, to characterize three paratypes of the locality of Campeche. It was possible to describe them morphologically (cranial measurements, skin coloration and body biometry), to obtain karyotypes of free-living animals for cytogenetic analyzes (C-band, G-band, Ag-NOR staining and conventional Giemsa staining) and study the phylogenetic relationship of the group using mitochondrial genes. The morphological results separated the species from Mazama americana species but couldn’t differentiate M.temama from the other small Mazama. The phylogenetic trees proved the monophyly of the group showing a similar result to other authors. The karyotype of the neotype is significantly different from the one previously described for the species, and the Campeche paratypes present karyotypic variants evidencing a recent process of speciation and suggesting the presence of more than one red Mazama species in Mexico. CAPES: 88882.180616/2018-01

Submitted by Aron Restani (aron_restani@hotmail.com) on 2019-04-26T12:46:40Z No. of bitstreams: 1 Os Psittacideos tese para depósito.docx: 760293 bytes, checksum: f1b4dd790c19370747f94b0773860a99 (MD5) Rejected by Maria Luiza Carpi Semeghini (luiza@assis.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: -- Incluir a folha de aprovação, providenciada pela Pós-graduação; -- Verificar com a Pós-Graduação a forma correta de agradecimento a CAPES; -- O trabalho deve ser enviado em formato PDF (corrigir a desconfiguração). Agradecemos a compreensão. on 2019-04-26T22:56:58Z (GMT) Submitted by Aron Restani (aron_restani@hotmail.com) on 2019-05-03T13:23:21Z No. of bitstreams: 2 Os Psittacideos tese final.pdf: 1192123 bytes, checksum: deb1b551480e6e03c7635669d4c6e8c4 (MD5) atestado de aprovação.pdf: 225998 bytes, checksum: bb2778dd806b25bcecffc53aa4d1842b (MD5) Rejected by Maria Luiza Carpi Semeghini (luiza@assis.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: - Arrumar a folha de rosto (relatório apresentado para qualificação? não seria a dissertação apresentada para obtenção de título?) - Incluir a folha de aprovação, providenciada pela Seção de Pós-graduação (contendo os nomes dos membros da banca) Agradecemos a compreensão. on 2019-05-03T17:39:58Z (GMT) Submitted by Aron Restani (aron_restani@hotmail.com) on 2019-05-06T17:12:22Z No. of bitstreams: 3 atestado de aprovação.pdf: 225998 bytes, checksum: bb2778dd806b25bcecffc53aa4d1842b (MD5) Os Psittacideos tese para depósito.pdf: 1271382 bytes, checksum: f834c8d587225137cf9565859a012339 (MD5) Certificado Assinado.pdf: 339753 bytes, checksum: e8eaa242b161775484b5b7a61d093cbc (MD5) Rejected by Maria Luiza Carpi Semeghini (luiza@assis.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: -- Resumo, Abstract, Agradecimentos e Sumário devem estar em folhas separadas; -- Arrumar o Sumário A biblioteca elaborou um documento modelo para você usar como base para a sua tese ou dissertação. https://www.assis.unesp.br/#!/ensino/biblioteca/usuarios/alunos-de-pos-graduacao/ Caso tenha algum problema ou dúvida, entre em contato conosco pelo telefone (18) 3302-5844 ou pelo email biblioteca.assis@unesp.br Agradecemos a compreensão. on 2019-05-06T23:19:26Z (GMT) Submitted by Aron Restani (aron_restani@hotmail.com) on 2019-05-08T16:29:03Z No. of bitstreams: 3 atestado de aprovação.pdf: 225998 bytes, checksum: bb2778dd806b25bcecffc53aa4d1842b (MD5) Certificado Assinado.pdf: 339753 bytes, checksum: e8eaa242b161775484b5b7a61d093cbc (MD5) Os Psittacideos tese para depósito.pdf: 1225740 bytes, checksum: 3db16207b9444e5bce6e2f65ff35ce4d (MD5) Approved for entry into archive by Maria Luiza Carpi Semeghini (luiza@assis.unesp.br) on 2019-05-08T23:51:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 restani_a_me_assis_int.pdf: 1526790 bytes, checksum: d29958ff200ded3101b6550d0ea63044 (MD5) Made available in DSpace on 2019-05-08T23:51:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 restani_a_me_assis_int.pdf: 1526790 bytes, checksum: d29958ff200ded3101b6550d0ea63044 (MD5) Previous issue date: 2019-03-12 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A filogenia dos psitacídeos ainda é algo de muita divergência entre os taxonomistas. Embora sejam muito diversificados morfologicamente, principalmente em suas cores, os psitacídeos constituem um grupo muito homogêneo, gerando muitas contradições e controvérsias em sua classificação. Este trabalho buscou utilizar duas fontes de dados para um estudo filogenético, sendo elas: comportamento de auto limpeza e a análise de DNA mitocondrial. Para o estudo, foram selecionadas 17 espécies (Amazona aestiva, Amazona brasiliensis, Amazona farinosa, Amazona rhodocorytha, Amazona vinacea, Aratinga solstitialis, Diopsitaca nobilis, Eos bornea, Eupsittula aurea, Guaruba guarouba, Pionopsita pileata, Pionus maximiliani, Pionus menstruus, Primolius maracanã, Psittacara leucophthalmus, Pyrrhura frontalis e Pyrrhura perlata). O estudo do comportamento de auto limpeza se deu através de observações e registros videográficos no Parque Zoológico Municipal Quinzinho de Barros, em Sorocaba – SP. A análise de DNA mitocondrial foi feita através de dados obtidos no “GenBank”. Resultados da análise comportamental apontam congruência entre a filogenia obtida e outros estudos filogenéticos moleculares e morfológicos, evidenciando que analises filogenéticas através do comportamento podem ser uma fonte de dados viável. Enquanto a filogenia resultante da análise de máxima verossimilhança das sequências de DNA mitocondrial 12S e 16S apontam que com dados obtidos no GenBank podemos realizar uma reconstrução filogenética com resultados satisfatórios, evidenciando a importância desta fonte de dados de livre acesso e a necessidade de continuar fomentando a base de dados para o auxilio de pesquisas futuras. The phylogeny of parrots is still a matter of great divergence among taxonomists. The examples are very diversified, mainly in their nuclei, the psitacídeos constitute a very homogeneous group, generating many contradictions and controversies in its classification. This work sought to use two data sources for a phylogenetic study, being: self cleaning behavior and mitochondrial DNA analysis. For the study, we selected 17 species (Amazona aestiva, Amazona rhodocorytha, Amazona vinacea, Aratinga solstitialis, Diopsitaca nobilis, Eos bornea, Eupitiula aurea, Guaruba guarouba, Pionopsita pileata, Pionus maximiliani, Pionus menstruus, Primolius maracanã, Psittacara leucophthalmus, Pyrrhura frontalis and Pyrrhura perlata). The study of the Self Cleaning Behavior was done through OBSERVATIONS and Videographic Records at the Municipal Zoological Park Quinzinho de Barros, in Sorocaba - SP, Analysis of mitochondrial DNA was made through Data obtained in the "GenBank". Results of the behavioral analysis point out congruence between phylogeny and other phylogenetic and molecular studies, evidencing phylogenetic analyzes through behavior can be a viable data source. While the phylogeny resulting from the maximum likelihood analysis of the 12S and 16S mitochondrial DNA sequences indicates that with data obtained there we can perform a phylogenetic reconstruction with satisfactory results, evidencing the importance of this source of free access data and the need to continue fomenting a base of data to assist future research 001

Submitted by Boris INFORMAT (boris@uerj.br) on 2021-04-26T01:10:29Z No. of bitstreams: 1 Tatiana Lucia Santos Nogueira Tese completa.pdf: 4550328 bytes, checksum: 285f0bc2cabb7dd6e0f793951c407920 (MD5) Made available in DSpace on 2021-04-26T01:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tatiana Lucia Santos Nogueira Tese completa.pdf: 4550328 bytes, checksum: 285f0bc2cabb7dd6e0f793951c407920 (MD5) Previous issue date: 2019-02-27 The ethnic characteristics of the Brazilian population reflect four centuries of history that marked the process of settlement during the colonial period, which involved the interrelationship of indigenous natives, European colonizers and African slaves. The objective of this study was to characterize the maternal lineages of the regional complexes of the Midwest, North and Northeast of the country based on the complete analysis of the mitochondrial DNA control region. Samples from 413 individuals unrelated were included, predominantly male gender, born in the four states of Midwest, in the sex states of North and in seven states of Northeast region. The genetic diversity analyzes at intrapopulation level showed 149 different haplotypes in the Midwest region, 141 in the North region and 93 in the Northeast region, in a total of 159, 154 and 100 haplotypes from each region, respectively. A high haplotype diversity was observed in the Midwest region (0.9990 ± 0.0009) and in the North and Northwest regions the indexes were proportionally similar (0.9985 +/- 0.0010 e 0.9984 ± 0.0018). The relatively proportions of the maternal lineages based in the haplogroups determination was 62.99% of Amerindian, 32.47% of African and 4.54% of European in the North region; 47.17% of Amerindian, 32.85% of African and 16.98% of European in the Midwest region and; 39% of Amerindian, 44% of African and 17% of European in the Northeast region. These data are in concordance with the historical context of Brazil s colonization and with how the settlement process occurred within the past five centuries. Significant genetic differentiation was observed between the Northeast region and both the Midwest and North regions, as well as with the Southeast region population. The population from Santa Catarina presented a high differentiation index in the comparison with all populations analyzed, in consonance with the migratory influences of Europeans that marked the southern region of the country at the time of the settlement process. A database of 383 haplotypes was created for the North, Northeast and Central West regions of Brazil, which may contribute to the expansion of already existing data of the mitochondrial lineages of South American peoples. As características étnicas da população brasileira refletem cinco séculos de história que marcam o processo de povoamento durante o período colonial, o qual envolveu a interrelação de nativos indígenas, colonizadores europeus e escravos africanos. O objetivo deste estudo foi caracterizar as linhagens maternas dos complexos regionais do Centro-Oeste, do Norte e do Nordeste do país com base na análise completa da região controle do DNA mitocondrial. Foram incluídas amostras de 413 indivíduos não relacionados, nascidos nos quatro Estados da região Centro-Oeste, em seis Estados da região Norte e em sete da região Nordeste. Nas análises de diversidade genética em nível intrapopulacional foram encontrados 149 haplótipos diferentes na região Centro-Oeste, 141 na região Norte e 93 na região Nordeste num total de 159, 154 e 100 haplótipos de cada região, respectivamente. Uma alta diversidade haplotípica foi observada na região Centro-Oeste (0,9990 ± 0,0009) e nas regiões Norte e Nordeste os índices se mostraram proporcionalmente semelhantes (0,9985 ± 0,0010 e 0,9984 ± 0,0018). As proporções relativas das linhagens maternas com base na determinação dos haplogrupos foi de 62,99% de ameríndios, 32,47% de africanos e 4,54% de europeus na região Norte; 47,17% de ameríndios, 32,85% de africanos e 16,98% de europeus na região Centro-Oeste e; 39% de ameríndios, 44% de africanos e 17% de europeus na região Nordeste. Estes dados estão alinhados com o contexto histórico da colonização do Brasil e de como se deu o processo de povoamento ao longo de cinco séculos. Distâncias genéticas significativas foram observadas entre a região Nordeste e as regiões Centro-Oeste e Norte, bem como com as populações da região Sudeste. A população de Santa Catarina apresentou alto índice de diversidade nas comparações com todas as populações analisadas, em consonância com as influências migratórias de europeus que marcaram a região Sul do país na época da colonização. Uma base de dados de 383 haplótipos foi construída para as regiões Norte, Nordeste e Centro-Oeste do Brasil o que poderá contribuir para a expansão de dados já existentes das linhagens mitocondriais de povos da América do Sul.

The Brazil has an unquestionable importance in the setting of global biodiversity which makes it one of the countries most targeted to this which is the third largest illicit trade of the world, the trafficking of wild animals. Even with the recognition of technique as important tool in identifying, still hangs a discussion about what the best segment of DNA to be used (Cytb or IOC) and if these are effective for degraded samples, as is the case of forensic samples. Objective was to contribute to the dissolution of the questioning and deposit in the GenBank database of mitochondrial DNA sequences generated. The samples were divided into two groups, calls to reference samples (collected animals of the Zoo of UFMT) and challenged samples (sent to Technical Scientific Police laboratory for species identification). After extraction, amplification and sequencing, the sequences were confronted with samples already deposited in GenBank. The best results were obtained for the shorter sequences of Cytb. In only 10% of species achieved success in sequencing the IOC segment. The resulting sequences of samples references, when faced with the sequences deposited in GenBank showed similarity between 100% 93.9%, with the exception of the sample Leopardus pardalis which resulted in 91.9% of similarity with the species Prionailurus bengalensis. For the resulting sequences of samples questioned obtained similarity index greater than 97% of species of hydrochaeris Hydrochoerus, Tapirus terrestris and Euprhactus sexcinctus. For the obtained sequences of species, Pecari tajacu, Rhynchotus rufescens, Leptotila verreauxi and Tupinambis teguixin, the index of similarity was of 94.3% with Pecari tajacu, 96.5% with Ramphasto toco, 96.1% with Amazona guildingii and 98.3% with the species Tupinambis merianae, respectively. Thus this work contributed to standardize and show the efficiency of the technique and the need to carry out a major project of sequencing of the entire fauna Silvestre Brazilian to make them available in public databases.

Agradecimentos: This work was funded by Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) (Edital Ciências Forenses no. 25/2014, Process 23038.006839/2014-33), International postdoc fellowship (CAPES 0092/17-7) and Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Financial support was also provided by CESAM (UID/AMB/50017 - POCI-01-0145-FEDER-007638), and by FCT/MCTES through national funds (PIDDAC). Co-funding was provided by the FEDER, within the PT2020 Partnership Agreement and Compete 2020 Abstract: The Sarcophagidae family is one of the most important in forensic entomology. Its richest genus, Oxysarcodexia, is well-distributed in Brazil and Latin America and includes species that can be used in forensic investigations to estimate the Post Mortem Interval (PMI). In this communication, we present the mitochondrial genome (mtDNA) of four Oxysarcodexia species: O. avuncula (one specimen), O. terminalis (one specimen), O. thornax (three specimens), and O. varia (one specimen). These mitochondrial genomes (mtDNA) range from 14,998 to 15,613?bp and have 22 tRNA genes, 13 protein-coding genes (PCG), and 2 rRNAs distributed along both strands. The mitogenomes from Oxysarcodexia showed in the present work represents an important contribution to the knowledge regarding the Sarcophagidae phylogenetic structure and is an important source of information for the development of novel DNA markers for forensic identification COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Aberto

Orientadora: Profa Dra. Iris Hass Coorientadores: Profa Dra. Liliani Marilia Tiepolo, Profo Dr. James C. Russell Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Genética. Defesa : Curitiba, 30/10/2019 Inclui referências Resumo: A invasão biológica por espécies exóticas é considerada uma das maiores ameaças ao bem-estar ecológico do planeta. Ratos e camundongos são os mamíferos invasores mais disseminados pelo mundo. A bioinvasão não é uma área consolidada de pesquisa no Brasil, e até 2013, apenas 16% dos trabalhos produzidos com espécies não nativas tinham mamíferos como objeto de estudo. Esta tese se propõe a dar continuidade aos primeiros estudos com roedores invasores no Brasil, e preencher algumas lacunas de informações através de uma abordagem ecológica e genética. No capítulo I foi realizada a modelagem de ocupação de duas espécies de roedores exóticos detectadas no Município de Paranaguá, Rattus norvegicus e Mus musculus. Neste trabalho, foi detectada uma relação negativa entre a probabilidade de ocupação dessas espécies e a porcentagem de cobertura florestal em um raio de 1000m. Esta análise permitiu propor que as fitofisionomias florestais do bioma Mata Atlântica servem como uma barreira de dispersão para as espécies estudadas. No capítulo II, foram utilizados marcadores de microssatélites para avaliar o fluxo gênico do roedor Rattus norvegicus ao longo de uma das principais vias de acesso ao porto de Paranaguá. Constatamos uma significativa frequência de dispersão mediada por humanos que aproxima geneticamente as duas populações mais afastadas geograficamente. E finalmente no capítulo III foram utilizadas amostras de Rattus rattus provenientes do arquipélago de Fernando de Noronha para se avaliar o fluxo gênico entre as populações da cadeia de ilhas a nordeste pertencentes ao arquipélago. Através do uso de microssatélites e sequenciamento da região mitocondrial d-loop os resultados indicaram ausência de fluxo gênico entre as ilhas, o que faz da ilha Rata a melhor candidata ao controle e a erradicação. Abstract: Biological invasion by exotic species is considered one of the greatest threats to the planet's ecological welfare. Rats and mice are the most widespread invasive mammals in the world. Bioinvasion is not a consolidated research area in Brazil, and until 2013, only 16% of the papers published with non-native species had mammals as their object of study. This thesis aims to continue the first studies with invasive rodents in Brazil, and fill some information gaps through an ecological and genetic approach. In chapter I, the occupancy modeling of two exotic rodent species detected in Paranaguá, Rattus norvegicus and Mus musculus, was performed. In this work, a negative relationship was detected between the probability of occupation of these species and the percentage of forest cover within a 1000m radius. This analysis allowed us to propose that the forest phytophysiognomies of the Atlantic Forest biome serve as a dispersal barrier for the studied species. In Chapter II, microsatellite markers were used to evaluate the gene flow of the Rattus norvegicus rodent along one of the main roads used to access to the port of Paranaguá. We found a significant frequency of human-mediated dispersion that genetically approximates the two geographically distant populations. Finally, in Chapter III, samples of Rattus rattus from the Fernando de Noronha archipelago were used to evaluate the gene flow among the populations of the northeastern island chain belonging to the archipelago. Using microsatellites and sequences of the mitochondrial d-loop region, the results indicated the absence of gene flow between the islands, which makes Rata Island a great candidate for control and eradication.

Dissertação de mestrado em Ecologia, Habitat destruction and bushmeat hunting are promoting world-wide fragmentation and demographic contractions of primate populations, of which insular populations are thought to be particularly susceptible to extinction because of a presumably reduced genetic diversity and evolutionary potential. The Bijagós archipelago (BA), located off the coast of Guinea-Bissau (GB) in West Africa, sustain high levels of biodiversity of worldwide-recognised importance. The primate species occurring at BA – the Western lesser spot-nosed guenon (Cercopithecus petaurista buettikoferi), mona monkey (Cercopithecus campbelli) and, the green monkey (Chlorocebus sabaeus) – are at the fringe of distribution and may have a high conservation value. Insular populations of C. p. buettikoferi are presumably the last populations in GB but have never been genetically surveyed across different islands. In this work, I aimed at updating the occurrence of the three primates species in BA, investigate their most likely mainland origin and evaluate their extinction vulnerability by estimating genetic diversity, population substructure and demographic history. Non-invasive DNA sampling was conducted in seven islands of BA and five different protected areas in the mainland. Fragments of mitochondrial DNA (cytochrome b gene and, mitochondrial control region) and ten autosomal microsatellite loci were used as genetic markers. C. p. buettikoferi’s and C. campbelli‘s occurrence in sampled islands seems to remain unaltered from the most recent but twenty-years-old surveys carried out in BA. However, Chl. sabaeus seems to be currently absent from Galinha, Canhabaque, Uno, Uracane and Caravela. For the primates occurring at both BA and mainland, insular populations were genetically less diverse, particularly C. campbelli. The surrounding areas of the Geba Channel (Quinara administrative region) were suggested as the probable source of insular populations. The genetic diversity of insular C. p. buettikoferi was not exceedingly low for both genetic markers at sampled islands. The population seems to be strongly structured by island, but evidence for migration between islands and admixture between genetic clusters were found. Naturally occurring gene flow between islands is improbable considering socio-ecological features of the species, and human-induced translocation of individuals may be a more likely explanation. The present work was the most complete genetic assessment of the three guenon species occurring at BA to date. It highlighted the importance of human communities in shaping past and current genetic dynamics of these insular populations by presumably promoting translocations to and within BA while also suggesting that primate populations may be negatively impacted if environmental damaging anthropogenic activities increase in the future., A destruição de habitat e a caça para consumo humano estão a promover, à escala global, a fragmentação e declínios demográficos das populações de primatas. Pensa-se que as populações de insulares são particularmente suscetíveis à extinção devido à ocorrência de níveis de diversidade genética e potencial evolutivo naturalmente baixos. O arquipélago dos Bijagós (AB) localiza-se na costa da Guiné-Bissau (GB), na África Ocidental. As espécies de primatas que ocorrem no AB – o macaco petaurista (Cercopithecus petaurista buettikoferi), o macaco mona (Cercopithecus mona) e o macaco verde (Chlorocebus sabaeus) – encontram-se no limiar da sua distribuição, podendo possuir elevada importância de conservação. As populações insulares de C. p. buettikoferi são presumivelmente as últimas populações da GB, contudo, nunca foram analisadas geneticamente nas diversas ilhas onde ocorrem. Neste trabalho, os meus principais objetivos foram atualizar a ocorrência das três espécies de primatas no AB, investigar a sua origem continental mais provável e avaliar a sua vulnerabilidade à extinção, estimando a sua diversidade genética, subestrutura populacional e história demográfica. Foram obtidas amostras não-invasivas de DNA em sete ilhas do AB e em cinco áreas protegidas no continente. Como marcadores genéticos, foram utilizados fragmentos do DNA mitocondrial (gene citocromo b e da região de controlo mitocondrial) e dez loci de microssatélites autossómicos. A ocorrência de C. p. buettikoferi e de C. campbelli nas ilhas amostradas parece ter permanecido inalterada relativamente aos últimos censos conduzidos no AB que datam de há mais de 20 anos. Contudo, Chl. sabaeus aparenta ter desaparecido das ilhas de Galinha, Canhabaque, Uno, Uracane e Caravela. Nos primatas que ocorrem quer no AB, quer no continente, as populações insulares foram aquelas que continham os níveis mais baixos de diversidade genética, particularmente C. campbelli. As áreas envolventes ao Canal de Geba (região administrativa de Quinara) foram sugeridas como a origem mais provável das populações insulares. As populações insulares de C. p. buettikoferi não se encontravam especialmente depauperadas de diversidade genética em ambos os marcadores utilizados. Esta população aparenta estar fortemente estruturada por ilha, todavia, foram encontrados indícios de migração entre ilhas e mistura entre clusters genéticos. A ocorrência natural de fluxo genético entre ilhas é improvável considerando as características sociobiológicas da espécie. Assim sendo, translocações promovidas por humanos parecem ser uma explicação mais plausível. Até há data, este trabalho constitui o censo genético mais completo das três espécies de primatas que ocorrem no AB. Aqui, destaca-se a ação das comunidades humanas na possível promoção de translocações de primatas para e, entre as ilhas do AB e na consequente modelação das dinâmicas genéticas, passadas e presentes, destas populações insulares. Adicionalmente, sugere-se que as populações de primatas no AB poderão sofrer impactos negativos se a degradação ambiental promovida pelas atividades antropogénicas aumentar no futuro., This project was funded by Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), Portugal, through the do project: PRIMATOMICS (PTDC/IVC-ANT/3058/2014), The Born Free Foundation, Chester Zoo Conservation Fund, Primate Conservation Incorporated, CAROSI, Cápsulas do Norte, Camarc, JA-Rolhas e Cápsulas.

La presente tesis doctoral se ha centrado en el estudio de la variabilidad del DNA mitocondrial (DNAmt) por secuenciación masiva (NGS) y el impacto de dicha variabilidad en el glioma cerebral. Debido al papel que desempeña la mitocondria en la producción de energía celular, se ha postulado que alteraciones en el DNAmt pueden contribuir al proceso carcinogénico, sobre todo en aquellos tejidos que requieren más energía, como el cerebral. Así pues, el estudio del glioma deviene muy interesante en términos de análisis mitocondrial. Asimismo, los avances en la secuenciación del DNAmt mediante NGS permiten realizar estudios sobre la variabilidad mitocondrial de forma más precisa y exhaustiva, particularmente en aquellos centrados en la detección y la determinación de la heteroplasmia mitocondrial. Sin embargo, la detección de la heteroplasmia a bajas frecuencias no es un proceso sencillo debido a la gran dificultad para discriminar correctamente la presencia de falsos positivos y falsos negativos, sin que de momento exista un criterio único que determine cuál es la mejor metodología para establecer un límite de detección fiable. Considerando estos aspectos, en la presente tesis doctoral se han planteado 2 objetivos principales: 1) Evaluar la capacidad de detección y reproducibilidad de la Next Generation Sequencing (NGS), utilizando la metodología de Nextera XT® y la plataforma MiSeq (Illumina), en la detección fiable de la variabilidad del genoma mitocondrial tanto en homoplasmia como en heteroplasmia; y 2) Valorar la implicación del genoma mitocondrial en el desarrollo de gliomas cerebrales de diferentes grados de malignidad. Tanto la metodología como los resultados y discusión se han organizado en 4 capítulos. En el primer capítulo se han descrito todos los aspectos relacionados con el material y la metodología empleada en el presente trabajo. En el segundo capítulo se han presentado los resultados y la discusión en relación al análisis de la calidad de los datos generados a partir de la secuenciación de las muestras de DNAmt. En el tercer capítulo se han descrito los resultados y la discusión en relación a la determinación de la fiabilidad y reproducibilidad de los resultados obtenidos en el análisis del DNAmt, a partir de la generación de librerías de NGS independientes. Además, se ha establecido una nueva estrategia para determinar los límites de detección de la heteroplasmia mitocondrial mediante NGS. Por último, en el cuarto capítulo se han presentado los resultados y la discusión basados en el análisis de la variabilidad mitocondrial de individuos afectos de glioma. El presente trabajo ha permitido ampliar los conocimientos respecto a la detección de la heteroplasmia mitocondrial mediante la tecnología de NGS y el papel del DNAmt en el glioma cerebral. A nivel de la detección de la heteroplasmia, se ha presentado una nueva estrategia para establecer sus límites de detección, intentando reducir errores en la interpretación de los resultados obtenidos. Respecto al estudio del glioma, este trabajo ha sido el primero en establecer una asociación de los haplogrupos mitocondriales J y T y el glioma cerebral y ha inferido en la probabilidad de que los tumores puedan progresar a grados de mayor malignidad según el haplogrupo. Asimismo, los resultados obtenidos respecto la baja cantidad tanto de mutaciones sobrerrepresentadas en el estudio como de mutaciones en posiciones estables que pueden tener cierto impacto a nivel patogénico, y la baja carga mutacional detectada en los individuos afectos de glioma, han sugerido una preferencia por parte del glioma de no acumular mutaciones en el DNAmt, con el fin de no generar una gran cantidad de ROS en el ambiente y poder progresar a estadios de mayor malignidad tumoral. This PhD thesis was focused on the studying of the variability of mitochondrial DNA (DNAmt) by massive parallel sequencing (NGS) and the impact of such variability on the glioma. Due to the significant role of mitochondria in cellular energy production, it has been postulated that mtDNA alterations might contribute to the carcinogenesis process, particularly in those tissues that require more energy, such as the brain. Thus, the study of glioma becomes very interesting in terms of mitochondrial analysis. The advances on mtDNA sequencing with NGS allow studies based on mitochondrial variability to be carried out more precisely and thoroughly, particularly those focused on mitochondrial heteroplasmy detection and establishment. However, heteroplasmy detection at low frequencies is not a straightforward process due to the great difficulty in discriminating the presence of false positives and false negatives correctly, and so far, there is not specific criteria that determines the best methodology to establish a reliable detection limit. Considering these aspects, two main goals were proposed in this PhD thesis: 1) To evaluate the detection and reproducibility capacity of Next Generation Sequencing (NGS), using the Nextera XT® methodology and the MiSeq platform (Illumina), in detecting reliably mitochondrial genome variability in both homoplasmy and heteroplasmy; 2) To assess the involvement of mitochondrial genome in the development of gliomas with different malignancy degrees. Both the methodology and the results and discussion were organised in 4 chapters. In the first chapter, the material and the methodology used in this work were detailed. In the second chapter, the results and discussion regarding the analysis of the quality of the data generated from the sequencing of the mtDNA samples were reported. In the third chapter, the results and discussion of the reliability and reproducibility of the results obtained in mtDNA analysis by generating independent NGS libraries were reported. Moreover, a new strategy was established to define heteroplasmy detection limits using NGS. Finally, in the fourth chapter the results and discussion of the analysis of mitochondrial variability in individuals affected by glioma were described. This work has allowed us to expand the knowledge regarding mitochondrial heteroplasmy detection using NGS and the role of mtDNA in glioma. Concerning mitochondrial heteroplasmy detection, a new strategy was presented to establish its detection limits, in an attempt to reduce misinterpretations of results. Regarding the study of glioma, the present work was the first to establish an association between mitochondrial haplogroups J and T and glioma, and it inferred the likelihood of tumours to progress to higher levels of malignancy according to the haplogroup. Likewise, the low amount of both mutations overrepresented in the study and mutations in stable positions that might have some impact at the pathogenic level, and the low mutational load detected in individuals affected by glioma, suggested that glioma tends to not accumulate mtDNA mutations to avoid generating a large amount of ROS in the environment and to progress to stages of higher levels of malignancy.

Resumo indisponível.

Agradecimentos: This work was funded by Coordenac¸~ao de Aperfeic¸oamento de Pessoal de N ivel Superior (CAPES) (Edital Ci^ encias Forenses no. 25/2014, Process 23038.006839 / 2014-33), International postdoc fellowship (CAPES 0092/ 17-7) and Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient ifico e Tecnologico (CNPq). Financial support was also provided by CESAM (UID/ AMB/50017 - POCI-01-0145-FEDER-007638), and by FCT/MCTES through national funds (PIDDAC). Co-funding was provided by the FEDER, within the PT2020 Partnership Agreement and Compete 2020 Abstract: The Sarcophagidae family of fresh flies bears strong importance in the context of forensic entomology due to their application in the estimation of the Post Mortem Interval (PMI). Sarcophaga is the major genus in the Sarcophagidae family and includes cosmopolitan species, which are distributed worldwide. In this communication, we present the analysis of the complete mitochondrial genome (mtDNA) of two species from Portugal – S. melanura and S. dux – and one from Brazil – S. ruficornis. The mtDNA of these species range from 14,882?bp to 15,190?bp and have 22 tRNA genes, 13 protein-coding genes (PCG), and two rRNAs distributed along both strands. Our data include the first record of complete Sarcophaga mtDNA sequences from species collected in Portugal and in Brazil. These genomes represent an advance in the understanding about this group, expand the database, and can be used for the development of new markers for species identification COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Aberto

Mitochondrial DNA (mtDNA) presents several characteristics useful for forensic studies, especially related to the lack of recombination, to a high copy number, and to matrilineal inheritance. mtDNA typing based on sequences of the control region or full genomic sequences analysis is used to analyze a variety of forensicsamples such as old bones, teeth and hair, as well as other biological samples where the DNA content is low. Evaluation and reporting of the results requires careful consideration of biological issues as well as other issues such as nomenclature and reference population databases. In this work we review mitochondrial DNA profiling methods used for human identification and present their use in the main cases of human identification focusing on the most relevant issues for the forensic and medico-legal areas.

Orientador: Prof. Dr. Vladimir Pavan Margarido Coorientadora: Prof.ª Dr.ª Carla Simone Pavanelli Tese (doutorado em Biologia Comparada) - Universidade Estadual de Maringá, 2019 Pimelodidae é uma família de peixes endêmica e amplamente distribuída na região Neotropical. Com 114 espécies as relações filogenéticas entre seus gêneros ainda não são totalmente compreendidas. Com o objetivo de gerar dados que possam auxiliar no entendimento das relações dentro desta família, foram realizados estudos citogenéticos e análises moleculares em dez espécies de três gêneros de Pimelodidae que ocorrem ao longo das bacias hidrográficas brasileiras. Os exemplares foram coletados no rio Piquiri, bacia do Alto rio Paraná; no rio Iguaçu, jusante às Cataratas do Iguaçu na bacia do Médio rio Paraná; no rio Iguaçu, bacia do Baixo rio Iguaçu; no rio Ijuí, bacia do Alto rio Uruguai; no rio Uruguai, bacia do baixo rio Uruguai; no rio Miranda, bacia do Alto rio Paraguai e no Lago Catalão, na bacia Amazonica. Buscando compreender as relações filogenéticas envolvendo Iheringichthys e Bergiaria, foram realizados estudos citogenéticos e do DNA mitocondrial em três populações de Iheringichthys labrosus, uma população determinada como Iheringichthys cf. syi e uma população de Bergiaria westermanni. Estudos citogenéticos básicos e moleculares foram realizados em Pimelodus pantaneiro do rio Miranda, bacia do Alto rio Paraguai e em Pimelodus cf. blochii da bacia Amazônica, além do mapeamento de sequências repetitivas U2 snDNA em seis espécies de Pimelodus. As análises mostraram a presença de 2n=56 cromossomos em todas as espécies, exceto em 4 exemplares de Pimelodus cf. blochii, reforçando a hipótese de número diplóide basal para a família. As AgRONs, confirmadas pela FISH-DNAr 18S, foram localizadas na região terminal de um par de cromossomos nas espécies de Iheringichthys e Pimelodus, exceto nos cariomorfos B e C de Pimelodus cf. blochii em que múltiplos cístrons de DNAr 18S foram observados, sendo essa uma condição nova para as espécies de Pimelodidae estudadas até o momento, pois todas as outras espécies possem esses sítios em apenas um par de cromossomo. O padrão de distribuição de heterocromatina encontrado é semelhante ao observado em outros Pimelodidae, com maiores divergências em Pimelodus cf. blochii, apresentando divergencias específicas entre as espécies permitindo sua caracterização, consistindo em um importante marcador. A localização das sequências de DNAr 5S em Iheringichthys permitiu diferenciar I. labrosus de I. cf. syi, podendo ser utilizado como marcador taxonômico. As análises de máxima verossimilhança e Bayesiana agruparam B. westermanni e I. cf. syi em um clado distinto das populações de I. labrosus. As diferenças citogenética e moleculares entre essas espécies sugerem que I. cf. syi deve ser realocado em Bergiaria ou que todas estas espécies devem fazer parte do mesmo gênero, reforçando a necessidade de uma revisão taxonômica das espécies destes gêneros. A localização do U2 snDNA foi observada em um par de cromossomos na região pericentromérica em todas as espécies de Pimelodus, aqui estudadas, demostrando uma provável manutenção do padrão de dispersão desses gene no genoma dessas espécies. Em P. pantaneiro o DNAr 5S foi encontrado em dois pares de cromossomos. As análises citogenéticas em Pimelodus cf. blochii mostram a ocorrência de três cariomorfos (A, B e C) com variações na localização e no número de sítios de DNAr 5S e 18S. Os dados citogenéticos e moleculares de Iheringichthys e Bergiaria possibilitam a melhor compreensão da história evolutiva ocorrida entra suas espécies e sugerem um novo arranjo para esses grupos. A descrição da organização cariotípica de Pimelodus pantaneiro e o mapeamento da sequências repetitivas U2 snDNA, pela primeira vez em espécies de Pimelodus, fornecem importantes informações sobre a organização genômica desse grupo. Os resultados do presente estudo revelam dados que contribuem para o conhecimento da história evolutiva das espécies de Pimelodidae, permitem estabelecer e compreender as relações filogenéticas dentro dos grupos e auxiliam na identificação das espécies, fornecendo bases para planos de manejo e conservação adequados Pimelodidae is an endemic and widely distributed fish family in the Neotropical region. With 114 species, phylogenetic relationships among their genera are not yet fully understood. In order to generate data that could help in understanding the relationships within this family, cytogenetic studies and molecular analyzes were performed on ten species of three genera of Pimelodidae that occur along the Brazilian watersheds. The specimens were collected in the Piquiri River, Upper Parana River Basin; on the Iguaçu River, downstream of the Iguaçu Falls in the Middle Paraná River Basin; on the Iguaçu River, Lower Iguaçu River Basin; on the Ijuí River, Upper Uruguay River Basin; on the Uruguay River, the Uruguay River basin; on the Miranda River, the Upper Paraguay River Basin and on the Catalão Lake, in the Amazon basin. In order to understand the phylogenetic relationships involving Iheringichthys and Bergiaria, cytogenetic and mitochondrial DNA studies were performed in three populations of Iheringichthys labrosus, one population determined as Iheringichthys cf. syi and one population of Bergiaria westermanni. Basic and molecular cytogenetic studies were performed in Pimelodus pantaneiro of the Miranda River, Upper Paraguay River basin and in Pimelodus cf. blochii of the Amazon basin, besides the mapping of repetitive sequences U2 snDNA in six species of Pimelodus. The analyzes showed the presence of 2n = 56 chromosomes in all species, except in four specimens of Pimelodus cf. blochii, reinforcing the hypothesis of basal diploid number for the family. The AgNORs, confirmed by FISH-rDNA 18S, were located in the terminal region of a pair of chromosomes in the Iheringichthys and Pimelodus species, except in the B and C caryomorphs of Pimelodus cf. blochii in which multiple cistrons of 18S rDNA were observed, a new condition for the Pimelodidae species studied so far, since all other species have these sites in only one pair of chromosomes. The pattern of heterochromatin distribution found is similar to that observed in other Pimelodidae, with greater divergences in Pimelodus cf. blochii, presenting specific divergences among the species allowing its characterization, consisting of an important marker. The location of the 5S rDNA sequences in Iheringichthys allowed differentiating I. labrosus from I. cf. syi, and can be used as a taxonomic marker. The maximum likelihood and Bayesian analyzes grouped B. westermanni and I. cf. syi in a distinct clade of the populations of I. labrosus. The cytogenetic and molecular differences between these species suggest that I. cf. syi must be reallocated in Bergiaria or that all these species should be part of the same genus, reinforcing the need for a taxonomic revision of the species of these genera. The location of U2 snDNA was observed in a pair of chromosomes in the pericentromeric region of all Pimelodus species studied, demonstrating a possible maintenance of the dispersion pattern of these genes in the genome of these species. In P. pantaneiro, 5S rDNA was found on two pairs of chromosomes. Cytogenetic analyzes in Pimelodus cf. blochii show the occurrence of three caryomorphs (A, B and C) with variations in the location and number of 5S and 18S rDNA sites. The cytogenetic and molecular data of Iheringichthys and Bergiaria provide a better understanding of the evolutionary history of their species and suggest a new arrangement for these groups. The description of the karyotypic organization of Pimelodus pantaneiro and the mapping of the repetitive sequences U2 snDNA, for the first time in species of Pimelodus, provide important information about the genomic organization of this group. The results of the present study reveal data that contribute to the knowledge of the evolutionary history of the Pimelodidae species, allow to establish and understand the phylogenetic relationships within the groups and to assist in the identification of the species, providing the basis for adequate management and conservation plans

Agradecimentos: This work was funded by Coordenac¸~ao de Aperfeic¸oamento de Pessoal de N ivel Superior (CAPES) (Edital Ciências Forenses no. 25/2014, Process 23038.006839/2014-33), International postdoc fellowship (CAPES 0092/ 17-7) and Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient ifico e Tecnologico (CNPq). Financial support was also provided by CESAM (UID/ AMB/50017 - POCI-01-0145-FEDER-007638), and by FCT/MCTES through national funds (PIDDAC). Co-funding provided by the FEDER, within the PT2020 Partnership Agreement and Compete 2020 Abstract: Peckia is one of the most important genera in the Sarcophagidae family of flesh flies. This genus is distributed in Brazil and Latin America, and its species can be used to estimate the Post Mortem Interval (PMI) in forensic investigations. In this communication, we present four mitochondrial genomes (mtDNA) from three Peckia species: P. australis, P. collusor, and P. resona. These mtDNA range from 15,116?bp to 15,234?bp in length and have 22 tRNA genes, 13 protein-coding genes (PCG), and two rRNAs distributed along both the strands. These data expand the knowledge about the Sarcophagidae genomes and present, for the first time, four complete mtDNA sequences of the Peckia genus. We show novel complete mtDNA sequences of flesh fly species of forensic importance. Our data expand the knowledge on the molecular database for the identification of these species, and is an important step towards increasing the databases and can help on the identification of new species, particularly in the forensic context COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Aberto

La presente tesis doctoral se ha centrado en el estudio de la variabilidad del DNA mitocondrial (DNAmt) por secuenciación masiva (NGS) y el impacto de dicha variabilidad en el glioma cerebral. Debido al papel que desempeña la mitocondria en la producción de energía celular, se ha postulado que alteraciones en el DNAmt pueden contribuir al proceso carcinogénico, sobre todo en aquellos tejidos que requieren más energía, como el cerebral. Así pues, el estudio del glioma deviene muy interesante en términos de análisis mitocondrial. Asimismo, los avances en la secuenciación del DNAmt mediante NGS permiten realizar estudios sobre la variabilidad mitocondrial de forma más precisa y exhaustiva, particularmente en aquellos centrados en la detección y la determinación de la heteroplasmia mitocondrial. Sin embargo, la detección de la heteroplasmia a bajas frecuencias no es un proceso sencillo debido a la gran dificultad para discriminar correctamente la presencia de falsos positivos y falsos negativos, sin que de momento exista un criterio único que determine cuál es la mejor metodología para establecer un límite de detección fiable. Considerando estos aspectos, en la presente tesis doctoral se han planteado 2 objetivos principales: 1) Evaluar la capacidad de detección y reproducibilidad de la Next Generation Sequencing (NGS), utilizando la metodología de Nextera XT® y la plataforma MiSeq (Illumina), en la detección fiable de la variabilidad del genoma mitocondrial tanto en homoplasmia como en heteroplasmia; y 2) Valorar la implicación del genoma mitocondrial en el desarrollo de gliomas cerebrales de diferentes grados de malignidad. Tanto la metodología como los resultados y discusión se han organizado en 4 capítulos. En el primer capítulo se han descrito todos los aspectos relacionados con el material y la metodología empleada en el presente trabajo. En el segundo capítulo se han presentado los resultados y la discusión en relación al análisis de la calidad de los datos generados a partir de la secuenciación de las muestras de DNAmt. En el tercer capítulo se han descrito los resultados y la discusión en relación a la determinación de la fiabilidad y reproducibilidad de los resultados obtenidos en el análisis del DNAmt, a partir de la generación de librerías de NGS independientes. Además, se ha establecido una nueva estrategia para determinar los límites de detección de la heteroplasmia mitocondrial mediante NGS. Por último, en el cuarto capítulo se han presentado los resultados y la discusión basados en el análisis de la variabilidad mitocondrial de individuos afectos de glioma. El presente trabajo ha permitido ampliar los conocimientos respecto a la detección de la heteroplasmia mitocondrial mediante la tecnología de NGS y el papel del DNAmt en el glioma cerebral. A nivel de la detección de la heteroplasmia, se ha presentado una nueva estrategia para establecer sus límites de detección, intentando reducir errores en la interpretación de los resultados obtenidos. Respecto al estudio del glioma, este trabajo ha sido el primero en establecer una asociación de los haplogrupos mitocondriales J y T y el glioma cerebral y ha inferido en la probabilidad de que los tumores puedan progresar a grados de mayor malignidad según el haplogrupo. Asimismo, los resultados obtenidos respecto la baja cantidad tanto de mutaciones sobrerrepresentadas en el estudio como de mutaciones en posiciones estables que pueden tener cierto impacto a nivel patogénico, y la baja carga mutacional detectada en los individuos afectos de glioma, han sugerido una preferencia por parte del glioma de no acumular mutaciones en el DNAmt, con el fin de no generar una gran cantidad de ROS en el ambiente y poder progresar a estadios de mayor malignidad tumoral. This PhD thesis was focused on the studying of the variability of mitochondrial DNA (DNAmt) by massive parallel sequencing (NGS) and the impact of such variability on the glioma. Due to the significant role of mitochondria in cellular energy production, it has been postulated that mtDNA alterations might contribute to the carcinogenesis process, particularly in those tissues that require more energy, such as the brain. Thus, the study of glioma becomes very interesting in terms of mitochondrial analysis. The advances on mtDNA sequencing with NGS allow studies based on mitochondrial variability to be carried out more precisely and thoroughly, particularly those focused on mitochondrial heteroplasmy detection and establishment. However, heteroplasmy detection at low frequencies is not a straightforward process due to the great difficulty in discriminating the presence of false positives and false negatives correctly, and so far, there is not specific criteria that determines the best methodology to establish a reliable detection limit. Considering these aspects, two main goals were proposed in this PhD thesis: 1) To evaluate the detection and reproducibility capacity of Next Generation Sequencing (NGS), using the Nextera XT® methodology and the MiSeq platform (Illumina), in detecting reliably mitochondrial genome variability in both homoplasmy and heteroplasmy; 2) To assess the involvement of mitochondrial genome in the development of gliomas with different malignancy degrees. Both the methodology and the results and discussion were organised in 4 chapters. In the first chapter, the material and the methodology used in this work were detailed. In the second chapter, the results and discussion regarding the analysis of the quality of the data generated from the sequencing of the mtDNA samples were reported. In the third chapter, the results and discussion of the reliability and reproducibility of the results obtained in mtDNA analysis by generating independent NGS libraries were reported. Moreover, a new strategy was established to define heteroplasmy detection limits using NGS. Finally, in the fourth chapter the results and discussion of the analysis of mitochondrial variability in individuals affected by glioma were described. This work has allowed us to expand the knowledge regarding mitochondrial heteroplasmy detection using NGS and the role of mtDNA in glioma. Concerning mitochondrial heteroplasmy detection, a new strategy was presented to establish its detection limits, in an attempt to reduce misinterpretations of results. Regarding the study of glioma, the present work was the first to establish an association between mitochondrial haplogroups J and T and glioma, and it inferred the likelihood of tumours to progress to higher levels of malignancy according to the haplogroup. Likewise, the low amount of both mutations overrepresented in the study and mutations in stable positions that might have some impact at the pathogenic level, and the low mutational load detected in individuals affected by glioma, suggested that glioma tends to not accumulate mtDNA mutations to avoid generating a large amount of ROS in the environment and to progress to stages of higher levels of malignancy.

Metabolic myopathies are genetic disorders that decrease the capacity of skeletal muscle to use energy substrates and ATP. These disturbances can be classified into three categories: i) disorders of carbohydrate metabolism (glycogen and glucose), ii) defects in lipid metabolism, and iii) dysfunctions of oxidative phosphorylation -OXPHOS-. The first two are caused by enzyme deficiencies involved in the metabolic pathways of degradation and synthesis of carbohydrates and lipids, and although they show distinct clinical manifestations, exercise intolerance is a predominant symptom present in most of them. Although a good number of patients with these muscle disorders display symptoms in childhood, the diagnosis is often delayed until the second and third decades of life. Therefore, recognizing the clinical features of these deficiencies can lead to an earlier diagnosis and better treatment. Mitochondrial diseases are a group of disorders caused by an alteration of the oxidative phosphorylation system, that leads to a deficient synthesis of ATP. This system is composed of proteins codified in the two genetic systems of the cell, the nuclear and mitochondrial genomes, and, therefore, the mode of inheritance could be either Mendelian or maternal. This review will describe the special characteristics of the mitochondrial genetic system and the main mutations in mtDNA that cause human diseases. Las miopatías metabólicas son un grupo de trastornos genéticos que disminuyen la capacidad del músculo esquelético para utilizar sustratos energéticos y sintetizar ATP. Estas alteraciones pueden clasificarse en tres tipos fundamentalmente: i) trastornos del metabolismo de los carbohidratos (del glucógeno y de la glucosa), ii) defectos del metabolismo lipídico, y iii) alteraciones de la fosforilación oxidativa –OXPHOS-. Las dos primeras se deben a deficiencias enzimáticas de las rutas metabólicas de degradación y síntesis de glúcidos y lípidos y muestran diversas manifestaciones clínicas, pero una buena parte de ellas cursan con intolerancia al ejercicio. Aunque un buen número de pacientes con estos trastornos musculares presentan síntomas en la infancia, el diagnóstico normalmente se retrasa hasta la segunda y tercera década de la vida. Por tanto, reconocer las características clínicas de estas deficiencias conduce a un diagnóstico precoz y a un mejor tratamiento. Las enfermedades mitocondriales son un grupo de trastornos originados por una deficiencia en la síntesis de ATP a través del sistema de fosforilación oxidativa. Este sistema está formado por proteínas codificadas en los dos genomas de la célula (nuclear y mitocondrial) y, por tanto, pueden presentar un modelo de herencia mendeliano o materno. En esta revisión se describirán las características especiales del sistema genético mitocondrial y las principales mutaciones que causan enfermedades en humanos.

Metabolic myopathies are genetic disorders that decrease the capacity of skeletal muscle to use energy substrates and ATP. These disturbances can be classified into three categories: i) disorders of carbohydrate metabolism (glycogen and glucose), ii) defects in lipid metabolism, and iii) dysfunctions of oxidative phosphorylation -OXPHOS-. The first two are caused by enzyme deficiencies involved in the metabolic pathways of degradation and synthesis of carbohydrates and lipids, and although they show distinct clinical manifestations, exercise intolerance is a predominant symptom present in most of them. Although a good number of patients with these muscle disorders display symptoms in childhood, the diagnosis is often delayed until the second and third decades of life. Therefore, recognizing the clinical features of these deficiencies can lead to an earlier diagnosis and better treatment. Mitochondrial diseases are a group of disorders caused by an alteration of the oxidative phosphorylation system, that leads to a deficient synthesis of ATP. This system is composed of proteins codified in the two genetic systems of the cell, the nuclear and mitochondrial genomes, and, therefore, the mode of inheritance could be either Mendelian or maternal. This review will describe the special characteristics of the mitochondrial genetic system and the main mutations in mtDNA that cause human diseases., Las miopatías metabólicas son un grupo de trastornos genéticos que disminuyen la capacidad del músculo esquelético para utilizar sustratos energéticos y sintetizar ATP. Estas alteraciones pueden clasificarse en tres tipos fundamentalmente: i) trastornos del metabolismo de los carbohidratos (del glucógeno y de la glucosa), ii) defectos del metabolismo lipídico, y iii) alteraciones de la fosforilación oxidativa –OXPHOS-. Las dos primeras se deben a deficiencias enzimáticas de las rutas metabólicas de degradación y síntesis de glúcidos y lípidos y muestran diversas manifestaciones clínicas, pero una buena parte de ellas cursan con intolerancia al ejercicio. Aunque un buen número de pacientes con estos trastornos musculares presentan síntomas en la infancia, el diagnóstico normalmente se retrasa hasta la segunda y tercera década de la vida. Por tanto, reconocer las características clínicas de estas deficiencias conduce a un diagnóstico precoz y a un mejor tratamiento. Las enfermedades mitocondriales son un grupo de trastornos originados por una deficiencia en la síntesis de ATP a través del sistema de fosforilación oxidativa. Este sistema está formado por proteínas codificadas en los dos genomas de la célula (nuclear y mitocondrial) y, por tanto, pueden presentar un modelo de herencia mendeliano o materno. En esta revisión se describirán las características especiales del sistema genético mitocondrial y las principales mutaciones que causan enfermedades en humanos.