Genetic traceability of Staphylococcus aureus strains isolated from primiparous dairy cows mastitis, humans and environment in the Northeast region of Brazil / Rastreabilidade genética de cepas de Staphylococcus aureus isoladas de mastite de vacas primíparas, ordenhadores e ambiente de ordenha na região Nordeste do Brasil

This research aimed to investigate the genotypic relatedness of 18 Staphylococcus aureus strains isolated from intramammary infections in primiparous cows and extramammary sites on five dairy herds by rep-PCR using RW3A primers, and by PFGE using the endonuclease SmaI. The isolates were also evaluated in vitro for the susceptibility against beta-lactam antimicrobials drugs (penicillin and oxacillin), considering that beta-lactams are frequently used for treating staphylococcal intrammamary infections. The rep-PCR typing was highly discriminatory (D value= 0.9804) and a total of 15 patterns were detected. The PFGE method was also highly discriminatory (D value= 0.9667) and a total of 13 patterns were observed. A total of 15 out of 18 (83%) isolates were resistant to penicillin and one out of 18 (6%) to oxacillin. In conclusion, these findings confirmed the occurrence of a high genetic diversity of S. aureus strains at the herds and the presence of clonally-related strains only at the same herd, emphasizing a variety of genotypic profiles among the isolates.(AU)

Objetivou-se com este estudo investigar a correlação genética de 18 cepas de Staphylococcus aureus isoladas de infecções intramamárias em vacas primíparas e de locais extramamários em cinco propriedades leiteiras através das técnicas de PCR por sequências palindrômicas extragênicas repetitivas (rep-PCR), usando iniciadores RW3A, e de eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE), usando a endonuclease SmaI. Os isolados também foram avaliados in vitro quanto à suscetibilidade aos antimicrobianos beta-lactâmicos (penicilina e oxacilina). A tipagem por rep-PCR foi altamente discriminatória (valor D = 0,9804) e um total de 15 padrões foram detectados. Os isolados de S. aureus foram agrupados em três grupos diferentes (A a C), com 80% de similaridade. A técnica de PFGE também foi altamente discriminatória (valor D = 0,9667) e um total de 13 padrões foi observado. A análise do dendrograma com um coeficiente de similaridade de 80% gerou dois grupos diferentes (A e B). Além disso, cepas clonais isoladas do leite foram identificadas na mesma propriedade pelos dois métodos de tipificação e, apesar da presença de cepas dominantes, nossos resultados sugerem uma alta diversidade genética dentre as cepas de S. aureus analisadas. Um total de 15, dos 18 (83%) isolados, eram resistentes à penicilina e um dos 18 (6%) à oxacilina. Assim, esses achados confirmam a ocorrência de uma alta diversidade genética de cepas de S. aureus nas propriedades e a presença de cepas clonalmente relacionadas apenas na mesma propriedade, enfatizando uma variedade de perfis genotípicos entre os isolados.(AU)

Generating DNA profile from low copy number DNA: Strategies and associated risks

Many shreds of evidence found on the crime scenes contain a trace amount of DNA which results in insignificant profiling results for subsequent comparison. This can nullify the potential evidence material and hamper investigation process. Over the years, different strategies have been employed by various DNA testing laboratories to create interpretable DNA profiles generated from low template of DNA. This review highlights different strategies used by forensic laboratories worldwide for creating complete DNA profiles from low copy number template for comparison purposes along with its associated risks for forensic purposes.

First chromosomal analysis of Gymnorhamphichthys britskii: the remarkable lowest diploid value within the family Rhamphichthyidae (Gymnotiformes)

Gymnorhamphichthys britskii is a Neotropical electric fish of family Rhamphichthyidae described from the Paraná-Paraguay system. This study reports the first karyotypic description of G. britskii collected from the upper Paraná river basin, which presented 2n=38 chromosomes, karyotype composed of 14 metacentric, 8 submetacentric, 2 subtelocentric and 14 acrocentric chromosomes, and fundamental number as 62 for both sexes. Heteromorphic sex chromosomes were absent. A single pair of nucleolar organizing regions (NORs) was detected in the submetacentric chromosome pair number 9 by silver staining and confirmed by the 18S rDNA probe. The 5S rDNA was located in a single chromosome pair. Heterochromatic regions were clearly observed in the short arms of the NOR-bearing chromosome pair and in the telomeric positions of most acrocentric chromosomes. Besides the present data are valuable to help in understanding karyotypic evolution in Rhamphichthyidae, data from NORs confirmed the tendency of this family in presenting simple NORs sites, similar to the other Gymnotiformes clades. Yet, the presence of a large heterochromatic block in the NOR-bearing chromosome can be used as cytogenetic markers for G. britskii, and that centric fusions appear to be an important mechanism in the karyotype evolution and differentiation among Gymnotiformes species.(AU)

Gymnorhamphichthys britskii é um peixe neotropical da família Rhamphichthyidae descrita no sistema Paraná-Paraguai. Este estudo relata a primeira descrição cariotípica de G. britskii coletado na bacia do alto rio Paraná, que apresentou 2n = 38 cromossomos, cariótipo composto por 14 metacêntricos, 8 submetacêntricos, 2 subtelocêntricos e 14 acrocêntricos, e número fundamental 62 para ambos sexos. Cromossomos sexuais heteromórficos estavam ausentes. Um único par de regiões organizadoras de nucléolos (RONs) foi detectado no par de cromossomos submetacêntricos número 9 por coloração com prata e confirmado pela sonda DNAr 18S. O DNAr 5S foi localizado em um único par cromossômico. Regiões heterocromáticas foram claramente observadas nos braços curtos do par de cromossomos que carrega a RON e nas posições teloméricas da maioria dos cromossomos acrocêntricos. Além dos dados presentes serem valiosos para auxiliar na compreensão da evolução cariotípica em Rhamphichthyidae, dados de RONs confirmaram a tendência desta família em apresentar sítios simples de RONs, semelhantes aos demais clados de Gymnotiformes. No entanto, a presença de um grande bloco heterocromático no cromossomo portador da RON, pode ser usado como marcador citogenético para G. britskii e as fusões cêntricas parecem ser um mecanismo importante na evolução e diferenciação cariotípica entre as espécies de Gymnotiformes.(AU)

First chromosomal analysis of Gymnorhamphichthys britskii: the remarkable lowest diploid value within the family Rhamphichthyidae (Gymnotiformes)

Gymnorhamphichthys britskii is a Neotropical electric fish of family Rhamphichthyidae described from the Paraná-Paraguay system. This study reports the first karyotypic description of G. britskii collected from the upper Paraná river basin, which presented 2n=38 chromosomes, karyotype composed of 14 metacentric, 8 submetacentric, 2 subtelocentric and 14 acrocentric chromosomes, and fundamental number as 62 for both sexes. Heteromorphic sex chromosomes were absent. A single pair of nucleolar organizing regions (NORs) was detected in the submetacentric chromosome pair number 9 by silver staining and confirmed by the 18S rDNA probe. The 5S rDNA was located in a single chromosome pair. Heterochromatic regions were clearly observed in the short arms of the NOR-bearing chromosome pair and in the telomeric positions of most acrocentric chromosomes. Besides the present data are valuable to help in understanding karyotypic evolution in Rhamphichthyidae, data from NORs confirmed the tendency of this family in presenting simple NORs sites, similar to the other Gymnotiformes clades. Yet, the presence of a large heterochromatic block in the NOR-bearing chromosome can be used as cytogenetic markers for G. britskii, and that centric fusions appear to be an important mechanism in the karyotype evolution and differentiation among Gymnotiformes species.(AU)

Gymnorhamphichthys britskii é um peixe neotropical da família Rhamphichthyidae descrita no sistema Paraná-Paraguai. Este estudo relata a primeira descrição cariotípica de G. britskii coletado na bacia do alto rio Paraná, que apresentou 2n = 38 cromossomos, cariótipo composto por 14 metacêntricos, 8 submetacêntricos, 2 subtelocêntricos e 14 acrocêntricos, e número fundamental 62 para ambos sexos. Cromossomos sexuais heteromórficos estavam ausentes. Um único par de regiões organizadoras de nucléolos (RONs) foi detectado no par de cromossomos submetacêntricos número 9 por coloração com prata e confirmado pela sonda DNAr 18S. O DNAr 5S foi localizado em um único par cromossômico. Regiões heterocromáticas foram claramente observadas nos braços curtos do par de cromossomos que carrega a RON e nas posições teloméricas da maioria dos cromossomos acrocêntricos. Além dos dados presentes serem valiosos para auxiliar na compreensão da evolução cariotípica em Rhamphichthyidae, dados de RONs confirmaram a tendência desta família em apresentar sítios simples de RONs, semelhantes aos demais clados de Gymnotiformes. No entanto, a presença de um grande bloco heterocromático no cromossomo portador da RON, pode ser usado como marcador citogenético para G. britskii e as fusões cêntricas parecem ser um mecanismo importante na evolução e diferenciação cariotípica entre as espécies de Gymnotiformes.(AU)

The genetic diversity among strawberry breeding resources based on SSRs

Cultivated strawberry (Fragaria × ananassa Duch.) is a high value horticultural crop. In this study, the genetic diversity of 160 strawberry accessions was determined using five highly polymorphic simple sequence repeat (SSR) markers. Sixty different alleles were identified, with allele frequencies in the range of 0.006 to1. Similarity scores were in the range of 0.034 to 0.963 (average: 0.507). The accessions were categorized into five groups. Group 1 contained two diploid Fragaria vesca species and one unknown accession. Group 2 contained one accession (F x ananassa). Group 3 contained 20 F × ananassa accessions and six unknown accessions. Group 4 contained 48 F. × ananassa accessions, one octaploid Fragaria chiloensis species, and six unknown accessions while Group 5 contained 69 F. × ananassa accessions and six unknown accessions. Accessions within a pedigree were frequently grouped together. A total of 30 novel accessions were categorized alongside existing accessions. These results will allow breeders to develop strategies which incorporate more genetic diversity into new cultivars.

The genetic diversity among strawberry breeding resources based on SSRs

Cultivated strawberry (Fragaria × ananassa Duch.) is a high value horticultural crop. In this study, the genetic diversity of 160 strawberry accessions was determined using five highly polymorphic simple sequence repeat (SSR) markers. Sixty different alleles were identified, with allele frequencies in the range of 0.006 to1. Similarity scores were in the range of 0.034 to 0.963 (average: 0.507). The accessions were categorized into five groups. Group 1 contained two diploid Fragaria vesca species and one unknown accession. Group 2 contained one accession (F x ananassa). Group 3 contained 20 F × ananassa accessions and six unknown accessions. Group 4 contained 48 F. × ananassa accessions, one octaploid Fragaria chiloensis species, and six unknown accessions while Group 5 contained 69 F. × ananassa accessions and six unknown accessions. Accessions within a pedigree were frequently grouped together. A total of 30 novel accessions were categorized alongside existing accessions. These results will allow breeders to develop strategies which incorporate more genetic diversity into new cultivars.(AU)

Identification and validation of novel EST-SSR markers in olives

The olive (Olea europaea L.) is a leading oil crop in the Mediterranean area. Limited information on the inheritance of agronomic significant traits hinders progress in olive breeding programs, which encourages the development of markers linked to the traits. In this study, we report on the development of 46 olive simple sequence repeat (SSR) markers, obtained from 577,025 expressed sequence tags (ESTs) in developing olive fruits generated in the framework of the Slovenian national olive transcriptome project. Sequences were de novo assembled into 98,924 unigenes, which were then used as a source for microsatellites searching. We identified 923 unigenes that contained 984 SSRs among which dinucleotide SSRs (36 %) were the most abundant, followed by tri- (33 %) and hexa- (21 %) nucleotides. Microsatellite repeat motif GA (37 %) was the most common among dinucleotides, while microsatellite repeat motif GAA was the most abundant trinucleotide SSR motif (16 %). Gene ontology annotations could be assigned to 27 % of the unigenes. A hundred and ten expressed sequence tag-derived-simple sequence repeats (EST-SSRs) with annotated genes were selected for primer designing and finally, 46 (42 %) polymorphic EST-SSRs were successfully amplified and used to validate genetic diversity among 24 olive varieties. The average number of alleles per locus, observed heterozygosity, expected heterozygosity, and polymorphic information content were 4.5, 0.649, 0.604 and 0.539, respectively. Twenty-seven EST-SSRs showed good diversity properties and were recommended for further olive genome investigation.

Identification and validation of novel EST-SSR markers in olives

The olive (Olea europaea L.) is a leading oil crop in the Mediterranean area. Limited information on the inheritance of agronomic significant traits hinders progress in olive breeding programs, which encourages the development of markers linked to the traits. In this study, we report on the development of 46 olive simple sequence repeat (SSR) markers, obtained from 577,025 expressed sequence tags (ESTs) in developing olive fruits generated in the framework of the Slovenian national olive transcriptome project. Sequences were de novo assembled into 98,924 unigenes, which were then used as a source for microsatellites searching. We identified 923 unigenes that contained 984 SSRs among which dinucleotide SSRs (36 %) were the most abundant, followed by tri- (33 %) and hexa- (21 %) nucleotides. Microsatellite repeat motif GA (37 %) was the most common among dinucleotides, while microsatellite repeat motif GAA was the most abundant trinucleotide SSR motif (16 %). Gene ontology annotations could be assigned to 27 % of the unigenes. A hundred and ten expressed sequence tag-derived-simple sequence repeats (EST-SSRs) with annotated genes were selected for primer designing and finally, 46 (42 %) polymorphic EST-SSRs were successfully amplified and used to validate genetic diversity among 24 olive varieties. The average number of alleles per locus, observed heterozygosity, expected heterozygosity, and polymorphic information content were 4.5, 0.649, 0.604 and 0.539, respectively. Twenty-seven EST-SSRs showed good diversity properties and were recommended for further olive genome investigation.(AU)

Mobile genetic elements related to carbapenem resistance in Acinetobacter baumannii

Acinetobacter baumannii is widely recognized as an important pathogen associated with nosocomial infections. The treatment of these infections is often difficult due to the acquisition of resistance genes. A. baumannii presents a high genetic plasticity which allows the accumulation of these resistance determinants leading to multidrug resistance. It is highlighted the importance of the horizontal transfer of resistance genes, through mobile genetic elements and its relationship with increased incidence of multidrug resistant A. baumannii in hospitals. Considering that resistance to carbapenems is very important from the clinical and epidemiological point of view, the aim of this article is to present an overview of the current knowledge about genetic elements related to carbapenem resistance in A. baumannii such as integrons, transposons, resistance islands and insertion sequences.(AU)

Microstructural chromosome reorganization in the genus Trichomycterus (Siluriformes: Trichomycteridae)

Trichomycterus is a specious fish genus within Trichomycterinae and displays remarkable karyotype diversity. However, knowledge about their genomic structure and location of repetitive sequence is still limited. In order to better understand the karyotype diversification, we analyzed nine species of Trichomycterus using classical and molecular cytogenetic techniques. Results revealed a conserved diploid chromosome number of 2n=54 chromosomes in all analyzed species, although remarkable differences on the constitutive heterochromatin distribution were observed. In addition, while the 18S rDNA showed a conserved distribution pattern, the 5S rDNA sites showed a quite diverse location considering the analyzed species. Remarkably, both ribosomal genes were co-located in all species, except in T . iheringi , suggesting that co-localization is probably an ancestral condition in Trichomycterus . Finally, three analyzed species showed heterochromatic B chromosomes, reinforcing the intense genomic reorganization occurring in Trichomycterus . Our results showed that chromosomal variations are not restricted to differences in karyotype formula as previously proposed, but also to modifications on the microstructural level of resolution.(AU)

Trichomycterus é um especioso gênero dentro de Trichomycterinae e exibe marcante diversidade cariotípica. No entanto, o conhecimento sobre sua estrutura genômica e localização de seqüências repetitivas ainda é restrita. Para um melhor conhecimento sobre a sua diversificação cariotípica, nós analisamos nove especies de Trichomycterus usando técnicas de citogenética clássica e molecular. Os resultados revelaram um conservado número diploide de 2n = 54 cromossomos em todas as espécies analisadas, embora diferentes marcações na distribuição da heterocromatina constitutiva tenham sido observadas. Além disso, enquanto o DNAr 18S mostrou um padrão de distribuição conservado, os sítios de DNAr 5S mostraram uma localização bastante diversa, considerando as espécies analisadas. Ambos os genes ribossomais foram co-localizados em todas as espécies, exceto em T. iheringi , sugerindo que a co-localização é provavelmente uma condição ancestral em Trichomycterus . Finalmente, três espécies analisadas mostraram cromossomos B heterocromáticos, reforçando uma intensa reoganização genômica ocorrendo em Trichomycterus . Nossos resultados mostraram que variações cromossômicas não estão restritas à diferenças na fórmula cariotípica, como proposto anteriormente, mas também às alterações a níveis de resolução estrutural.(AU)

Allopatric chromosomal variation in Nematocharax venustus Weitzman, Menezes & Britski, 1986 (Actinopterygii: Characiformes) based on mapping of repetitive sequences

Characiformes is the most cytogenetically studied group of freshwater Actinopterygii, but karyotypical data of several taxa remain unknown. This is the case of Nematocharax , regarded as a monotypic genus and characterized by marked sexual dimorphism. Therefore, we provide the first cytogenetic report of allopatric populations of Nematocharax venustus based on distinct methods of chromosomal banding and fluorescence in situ hybridization (FISH) with repetitive DNA probes (18S and 5S rDNA). The karyotype macrostructure was conserved in all specimens and populations, independently on sex, since they shared a diploid number (2n) of 50 chromosomes divided into 8m+26sm+14st+2a. The heterochromatin was mainly distributed at pericentromeric regions and base-specific fluorochrome staining revealed a single pair bearing GC-rich sites, coincident with nucleolar organizer regions (NORs). On the other hand, interpopulation variation in both number and position of repetitive sequences was observed, particularly in relation to 5S rDNA. Apparently, the short life cycles and restricted dispersal of small characins, such as N. venustus , might have favored the divergence of repetitive DNA among populations, indicating that this species might encompass populations with distinct evolutionary histories, which has important implications for conservation measures.(AU)

Characiformes é o grupo de Actinopterygii de água doce mais estudado citogeneticamente, porém dados cariotípicos de vários taxa permanecem desconhecidos. Este é o caso de Nematocharax , considerado um gênero monotípico e caracterizado pelo acentuado dimorfismo sexual. Em vista disso, nós fornecemos a primeira descrição citogenética de populações alopátricas de Nematocharax venustus , baseada em métodos distintos de bandamento cromossômico e hibridação fluorescente in situ (FISH) com sondas de DNA repetitivo (DNAr 18S e 5S). A macroestrutura cariotípica mostrou-se conservada em todos os espécimes e populações, independentemente do sexo, uma vez que compartilharam um número diploide (2n) de 50 cromossomos dividido em 8m+26sm+14st+2a. A heterocromatina distribuiu-se principalmente nas regiões pericentroméricas e a coloração com fluorocromos base-específicos revelou um único par portador de sítios GC-ricos, coincidentes com as regiões organizadoras de nucléolo (RONs). Por outro lado, foi observada uma variação interpopulacional no número e na posição das sequências repetitivas, especialmente em relação ao DNAr 5S. Aparentemente, ciclos de vida curtos e dispersão restrita dos pequenos caracídeos, tal como N. venustus , podem ter favorecido a divergência do DNA repetitivo entre as populações, indicando que essa espécie pode englobar populações com distintas histórias evolutivas, o que tem implicações importantes para medidas de conservação.(AU)

Karyotypic and morphological divergence between two cryptic species of Eigenmannia in the Amazon basin with a new occurrence of XX/XY sex chromosomes (Gymnotiformes: Sternopygidae)

Eigenmannia species are widely distributed in the Neotropics, with eight valid species currently recognized. Populations of Eigenmannia from three locations in the eastern Amazon were investigated using cytogenetic and morphological techniques, revealing two taxa designated here as Eigenmannia sp. "A" and Eigenmannia sp. "B". The species differ in three morphometric characters, two meristic characters, and one osteological character. Eigenmannia sp. "A" presents 2n = 34 (22 m/sm+12 st/a) and Eigenmannia sp. "B" presents 2n = 38 (14 m/sm+24st/a) and simple differentiated sex chromosomes of the type XX/XY. In both species the Constitutive Heterochromatin (CH) rich in A-T bases is distributed in the centromeric region of all chromosomes. Eigenmannia sp. "B" also presents CH blocks in the interstitial region of chromosome pairs 8, 9 and X which are positively stained with CMA3, indicating G-C rich regions. The NOR is located on the short arm of chromosome pair 17 of Eigenmannia sp. "A" and on the short arm of pair 14 of Eigenmannia sp. "B". FISH with rDNA probes hybridized to different-sized regions between homologs, suggesting heteromorphism. The differentiation of the X chromosome in Eigenmannia sp. "B" could be the result of amplification of repetitive DNA sequences.(AU)

Espécies de Eigenmannia estão amplamente distribuídas na região Neotropical, com oito espécies válidas atualmente reconhecidas. Populações de Eigenmannia de três localidades do leste da Amazônia foram investigadas usando técnicas citogenéticas e morfológicas, revelando dois táxons designados aqui como Eigenmannia sp. "A" e Eigenmannia sp. "B". As espécies diferem em três caracteres morfométricos, dois merísticos e um osteológico. Eigenmannia sp. "A" apresenta 2n = 34 (22 m/sm+12st/a) e Eigenmannia sp. "B" apresenta 2n = 38 (14 m/sm+24st/a) e cromossomos sexuais de diferenciação simples, do tipo XX/XY. Em ambas espécies a Heterocromatina Constitutiva (HC) rica em bases A-T está distribuída na região centromérica de todos os cromossomos. Eigenmannia sp. "B" também apresenta blocos de HC na região intersticial dos pares cromossômicos 8, 9 e X que coraram positivamente para CMA3, indicando regiões ricas em G-C. A NOR está localizada no braço curto do par 17 em Eigenmannia sp. "A" e no braço curto do par 14 em Eigenmannia sp. "B". FISH com sondas de rDNA hibridizaram em regiões de tamanhos diferentes entre os homólogos, sugerindo heteromorfismo. A diferenciação do cromossomo X em Eigenmannia sp. "B" pode ser o resultado de amplificação de sequências repetitivas de DNA.(AU)

GENÔMICA E GENÉTICA POPULACIONAL DA ABELHA-SEM-FERRÃO Melipona fasciculata NO BRASIL

A abelha-sem-ferrão Melipona (Melikerria) fasciculata Smith (tiuba, uruçu cinzenta) apresenta-se distribuída no Norte e Nordeste do Brasil onde sua exploração vem tendo destaque pela importância econômica e ecológica. Porém, com a degradação ambiental ocorrida nos últimos anos, a espécie corre o risco de sofrer sérios problemas com a diminuição dos estoques populacionais, sendo necessárias estratégias eficientes que ajudem na sua manutenção. Para auxiliar nesse processo, a disponibilidade de marcadores moleculares para estudos populacionais da espécie torna-se essencial, principalmente no que se refere ao uso de marcadores de origem mitocondrial e microssatélites. Dessa forma, com o presente estudo, objetivou-se caracterizar o mitogenoma da abelha M. fasciculata, desenvolver e validar marcadores microssatélites específicos para a espécie, e avaliar a variabilidade e estruturação genética das populações originárias dos meliponários das localidades do Piauí, Pará e Maranhão. Para isso por meio do sequenciamento de baixa cobertura usando a tecnologia NGS (Next Generation Sequencing Sequenciamento de Nova Geração) gerou-se uma plataforma composta de sequências fragmentadas, as quais foram submetidas a softwares específicos para a montagem e avaliação do mitogenoma, bem como a identificação e seleção de regiões microssatélites, potenciais para estudos populacionais. No geral, gerou-se uma sequência do mitogenoma com 14.753 pb, obtendo-se 13 genes PCGs, 21 genes de tRNAs e dois genes de RNA ribossomal, com total de 86,6% de A+T. Maior parte dos PCGs mostraram-se aptos para estudos filogenéticos, inclusive quando se concatenou todos eles junto aos genes ribossomais, em uma única sequência. De um total de 47.081 contigs obtidos na plataforma geral, 9.954 deles apresentavam regiões repetidas (nuclear), com 11.869 microssatélites. Das seis unidades repetitivas básicas, as três mais frequentes foram os mono- (54,29%), di- (27,17%), e trinucleotídeos (6,18%). Dos tri- e tetranucleotideos obtidos, os motifs mais abundantes foram, ATT (86,38 bp/Mb) e AAGA (64,15 bp/Mb), respectivamente. Dentre todos os microssatélites tri- e tetranucleotideos identificados, desenhou-se 37 pares de primers específicos, sendo que desses obtivemos 17 pares que amplificaram loci polimórficos, os quais demonstraram ser úteis para estudos populacionais. Ao selecionar cinco marcadores específicos adicionados a sete heteroespecíficos mais polimórficos para os estudos populacionais, verificou-se uma moderada estruturação (FST=0,07) entre as populações amostradas, sendo que as que demonstraram maior grau de diversidade genética foram aquelas oriundas do Estado do Maranhão. Com esse trabalho obteve-se um conjunto de novos marcadores para estudos populacionais com abelhas-sem-ferrão, tanto a nível nuclear como mitocondrial, sendo detectado, ainda, que as populações de abelhas M. fasciculata, presentes no Norte e Nordeste têm uma estreita relação genética, com as populações do Maranhão se destacando pelo alto nível de variabilidade genética.

The stingless bee Melipona (Melikerria) fasciculata Smith (tiuba, uruçu cinzenta) is distributed in the North and Northeast regions of Brazil, where its exploitation has been highlighted by the economic and ecological importance. However, with the environmental degradation that has occurred in recent years, the species is under the risk of suffering serious problems with the decrease of the population stocks, being necessary efficient strategies that help in its maintenance. To aid in this process, the availability of molecular markers for population studies with the species becomes essential, especially regarding the use of markers of mitochondrial origin and microsatellites. Thus, with the present thesis, the objective was to characterize the mitogenoma of the bee M. fasciculata, to develop and validate specific microsatellite markers for the species, and to evaluate the genetic variability and structure of bee populations of the species from the meliponários of localities of Piauí, Pará and Maranhão. In order to do this, a low-coverage sequencing NGS (Next Generation Sequencing) generated a platform composed of fragmented sequences, which were submitted to specific software for the assembly and evaluation of the mitogenome, as well as the identification and selection of microsatellite regions, potential for population studies. In general, mitogenoma of 14,753 bp was generated, obtaining 13 genes PCGs, 21 genes of tRNAs and two genes of ribosomal RNA, with total of 86,6% of A + T. Most of the PCGs proved to be suitable for phylogenetic studies, including when they were concatenated to ribosomals genes, in a single sequence. From a total of 47,081 contigs obtained in the general platform, 9,954 of them had repeated regions (nuclear), with 11,869 microsatellites. Of the six basic repetitive units, the three most frequent were mono- (54.29%), di- (27.17%), and trinucleotides (6.18%). Of the tri- and tetranucleotides obtained, the most abundant motifs were ATT (86.38 bp / Mb) and AAGA (64.15 bp / Mb), respectively. Among all identified tri- and tetranucleotide microsatellites, 37 pairs of specific primers were designed, of which 17 polymorphic amplified pairs were amplified, which have been shown to be useful for population studies. When selected five specific markers added to seven more polymorphic heterospecifics for the population studies, there was a moderate structuring (FST = 0.07) among the populations sampled, and the ones that showed a greater degree of genetic diversity were those that came from the state of Maranhão. With this study we obtained a set of new markers for population studies with stingless bees, at both nuclear and mitochondrial levels, and by carrying out a more detailed study, it was detected that populations of bees M. fasciculata, present in the North and Northeast has a close genetic relationship, with the populations of Maranhão state standing out for the high level of variability.

ANÁLISE COMPARATIVA DE GENES DAS CASEÍNAS DE BÚFALO

Dentre as proteínas do leite, as caseínas (alfa-s1, alfa-s2, beta- e kapa-caseína) assumem papel de destaque devido ao alto valor nutritivo e às características físico-químicas que favorecem a fabricação de derivados do leite. Essas proteínas são codificadas pelos genes CSN1S1, CSN1S2, CSN2 e CSN3. A fim de realizar análise comparativa dos genes das caseínas de búfalo, o presente trabalho teve como objetivo a identificação, caracterização e sequenciamento de clones da biblioteca genômica de búfalo, visando analisar a estrutura molecular de genes das caseínas. Dentre os 33.792 clones avaliados, foram identificados dois clones positivos para genes das caseínas, um para o gene CSN1S1 (clone A/2) e outro para o gene CSN3 (clone L/8). Na sequência de DNA obtida a partir do clone A/2, foram identificados os genes CSN1S1 inteiro e CSN2 parcial, enquanto que nas sequências de DNA do clone L/8 identificou-se o gene CSN3 partial. O gene CSN1S1 apresentou 17.008 bp organizados em 19 éxons com tamanhos variando de 24 bp a 380 bp e 18 íntrons com tamanhos de 90 bp a 1.710 bp. As análises comparativas revelaram que os éxons e íntrons desse gene apresentaram conservação acima de 85% entre búfalo e boi. As porções do gene CSN2 identificadas incluíram o éxon 9 e parte do íntron 8, os quais mostraram conservação acima de 98% com as sequências correspondentes em boi. Já as sequências parciais do gene CSN3 abrangeram parte dos íntrons 2 e 3 e o íntron 4 completo, além dos éxons 3, 4 e 5. Estas sequências apresentaram conservação acima de 94% com as correspondentes em boi. As análises de identificação de sequências repetitivas mostraram que 43,83% e 44,98% das sequências de DNA do clone A/2 e L/8, respectivamente, são representadas por elementos retrotransposons. Nas análises comparativas, tanto o gene CSN1S1 quanto o gene CSN3 parcial apresentaram sequências repetitivas búfalo específicas. A sequência codificante do gene CSN1S1 de búfalo apresentou 98%, 93% e 90% de identidade com as sequências homólogas de boi, cabra e ovelha, respectivamente. Já a sequência de aminoácidos da caseína alfa-s1 de búfalo mostrou de 95%, 87% e 84% de identidade com as respectivas sequências correspondentes em boi, cabra e ovelha. A comparação entre as sequências do gene CSN1S1 de animais das raças Murrah e Mediterrâneo revelou 42 potenciais polimorfismos de nucleotídeo único (SNP, Single Nucleotide Polymorphism).

Among milk proteins, the caseins (alpha-s1, alpha-s2, beta- and kappa-casein) play a crucial role considering their high nutritional value and physicochemical characteristics which contribute to the manufacture of dairy products. These proteins are encoded by the CSN1S1, CSN1S2, CSN2 and CSN3 genes, respectively. In order to analyze the buffalo casein genes and compare the sequences with other species, the goal of the present study was to identify, characterize and sequence clones from a buffalo genomic library. A total of 33,792 clones were evaluated, and two clones were identified as positive, one for the CSN1S1 gene (clone A/2) and other for the CSN3 gene (clone L/8). The DNA sequence from clone A/2 identified the whole CSN1S1 and a partial sequence from the CSN2 genes. The DNA sequence from clone L/8 revealed a partial sequence from the CSN3 gene. The CSN1S1 gene presented a total of 17,008 bp organized in 19 exons ranging from 24 bp to 380 bp and 18 introns ranging from 90 bp to 1,710 bp. Comparative analysis showed sequence conservation higher than 85% on exons and introns of the CSN1S1 gene when compared with the cattle gene sequence. The partial sequence from the CSN2 gene included exon 9 and part of intron 8, with conservation higher than 98% when compared with the cattle sequence. The partial sequences of the CSN3 gene included parts of the introns 2 and 3, the whole sequence of intron 4 and exons 3, 4 and 5. These sequences showed conservation higher than 94% with cattle. The identification of repetitive sequences showed that 43.83% of DNA sequence from clone A/2 and 44,98% from clone L/8 were represented by retrotransposable elements. Further comparative analysis showed buffalo specific repetitive sequences in the CSN1S1 gene and the partial CSN3 gene with when compared with other bovids species. The coding sequence of the buffalo CSN1S1 gene showed 98%, 93%, and 90% of identity with the correspondent sequences in cattle, goat and sheep, respectively. The amino acids sequence of the buffalo alpha-s1 casein had 95%, 87% and 84% of identity with the respective corresponding sequences in cattle, goat and sheep. The comparison between the CSN1S1 genes of animals from Murrah and Mediterranean breeds revealed the occurrence of 42 potentials single nucleotide polymorphisms (SNPs).

Detecção e caracterização de elementos conjugativos integrativos em bactérias isoladas de amostras ambientais / Detection and characterization of integrative conjugative elements in bacteria isolated from environmental samples

O reconhecimento da resistência antimicrobiana como um fenômeno emergente em saúde pública, tem constituído um problema em nível mundial. O abuso na utilização de antibióticos na medicina humana e veterinária, e na agricultura, tem originado incremento na diversidade de micro-organismos resistentes, refletindo em falha terapêutica. Os mecanismos de resistência a antibióticos em micro-organismos são mediados principalmente por genes adquiridos de DNA exógeno. A dinâmica da transferência horizontal é realizada por meio de elementos genéticos móveis que carregam genes de resistência. A ampla distribuição deste tipo de estruturas, como o elemento SXT, isolado inicialmente em V. cholerae, tem contribuído para a disseminação de complexos específicos clonais em determinadas áreas geográficas. Este estudo pioneiro no Brasil pesquisou a presença de elementos SXT, em espécies bacterianas do grupo das gama proteobactérias em espécies ambientais, determinou suas características estruturais e funcionais, incluindo genes de resistência a antibióticos, bem como a sensibilidade aos antibióticos dentre os isolados bacterianos que os abrigam. O resultado foi a classificação de 43 elementos SXT obtidos no Brasil, através da comparação com aqueles descritos na literatura. Dentre os elementos SXT obtidos, quatro são albergados por Morganella morganii, fato inédito na literatura. O conhecimento da evolução bacteriana constitui importante ferramenta para estabelecer estratégias eficazes de controle e tratamento de infecções, sem aumentar a pressão seletiva sobre os micro-organismos, bem como instrumento preciso e de grande importância para subsidiar estudos epidemiológicos.(AU)

Recognition of antimicrobial resistance as an emerging phenomenon in public health has been a problem worldwide. The abuse in the use of antibiotics in human and veterinary medicine, and agriculture, has caused an increase in the diversity of resistant microorganisms, reflecting in treatment failure. The mechanisms of antibiotic resistance in microorganisms are primarily mediated by genes acquired from exogenous DNA. The dynamics of the horizontal transfer is performed by mobile genetic elements which carry resistance genes. The wide distribution of these structures, such as the SXT element originally isolated from V. cholerae, has contributed to the spread of specific clonal complexes in certain geographical areas. This pioneering study in Brazil researched the presence of SXT elements in the group of bacterial species in environmental gamma-proteobacteria species, determined their structural and functional characteristics, including genes for resistance to antibiotics and the antibiotic susceptibility among bacterial isolates that harbor them. The result was the classification of 43 SXT elements found in Brazil, by comparison with those found in the literature. Among the SXT elements found, four are sheltered by Morganella morganii, unprecedented in the literature. Knowledge of bacterial evolution is an important to establish effective strategies to control and treat infections without increasing the selective pressure on microorganisms, as well as a precise instrument and very important tool to support epidemiological studies.(AU)

Análise do poder discriminatório da SE-AFLP para Salmonella Enteritidis frente a outras técnicas fenotípicas e genotípicas

Salmonella  (S.) Enteritidis tem sido uma das bactérias mais implicadas em casos de infecções alimentares, sendo a investigação de sua epidemiologia realizada por diferentes métodos fenotípicos e genotípicos. Dentre as técnicas de tipificação de bactérias, a técnica de single-enzyme amplified fragment length polymorphism (SE-AFLP) é um dos métodos mais recentemente descritos, apresentando boa confiabilidade e fácil aplicação. No presente trabalho, a SE-AFLP foi comparada com as técnicas fenotípicas de fagotipificação (PT) e determinação da sensibilidade a antimicrobianos (DSA) e genotípicas de rep-PCR (seqüências repetitivas REP, ERIC e BOX) e detecção de genes de virulência (genes spvR e spvC). Foram analisadas 20 amostras de S. Enteritidis, sendo onze isoladas de suínos da Região Sul do Brasil e nove amostras oriundas de outros países. A caracterização destas amostras pelas técnicas de PT, DSA, presença de genes de virulência e rep-PCR foi descrita em um trabalho anterior. O poder discriminatório obtido pelas técnicas foi calculado pelo índice de diversidade de Simpson (D). A SE-AFLP encontrou um número maior de perfis e obteve uma maior capacidade discriminatória do que as outras técnicas genotípicas, embora seu D tenha sido menor do que o das técnicas fenotípicas. Desta forma, ficou demonstrada a importância da utilização conjunta de técnicas fenotípicas e genotípicas na ca

Cytogenetic analysis of the neotropical spider Nephilengys cruentata (Araneomorphae, tetragnathidae): standard staining, NORs, C-bands and base-specific fluorochromes

The aim of this work is to characterize Nephilengys cruentata in relation to the diploid number, chromosome morphology, type of sex determination chromosome system, chromosomes bearing the Nucleolar Organizer Regions (NORs), C-banding pattern, and AT or GC repetitive sequences. The chromosome preparations were submitted to standard staining (Giemsa), NOR silver impregnation, C-banding technique, and base-specific fluorochrome staining. The analysis of the cells showed 2n = 24 and 2n = 26 chromosomes in the embryos, and 2n = 26 in the ovarian cells, being all the chromosomes acrocentric. The long arm of the pairs 1, 2 and 3 showed an extensive negative heteropycnotic area when the mitotic metaphases were stained with Giemsa. The sexual chromosomes did not show differential characteristics that allowed to distinguish them from the other chromosomes of the complement. Considering the diploid numbers found in N. cruentata and the prevalence of X1X2 sex determination chromosome system in Tetragnathidae, N. cruentata seems to possess 2n = 24 = 22 + X1X2 in the males, and 2n = 26 = 22 + X1X1X2X2 in the females. The pairs 1, 2 and 3 showed NORs which are coincident with the negative heteropycnotic patterns. Using the C-banding technique, the pericentromeric region of the chromosomes revealed small quantity or even absence of constitutive heterochromatin, differing of the C-banding pattern described in other species of spiders. In N. cruentata the fluorochromes DAPI/DA, DAPI/MM and CMA3/DA revealed that the constitutive heterochromatin is rich in AT bases and the NORs possess repetitive sequences of GC bases.

O objetivo deste trabalho é caracterizar Nephilengys cruentata em relação ao número diplóide, à morfologia cromossômica, ao tipo de sistema cromossômico de determinação sexual, aos cromossomos portadores de Regiões Organizadoras de Nucléolo (RONs), padrão de bandas C e seqüências AT ou GC repetitivas. As preparações cromossômicas foram submetidas à coloração convencional (Giemsa), à impregnação pelo nitrato de prata, técnica de obtenção de bandas C e à coloração com fluorocromos base-específicos. A análise das células mostrou 2n = 24 e 2n = 26 cromossomos nos embriões e 2n = 26 nas células ovarianas, sendo todos cromossomos acrocêntricos. O braço longo dos pares 1, 2 e 3 apresentou extensa região heteropicnótica negativa quando as metáfases mitóticas foram coradas com Giemsa. Os cromossomos sexuais não mostraram características diferenciais que permitissem distingui-los dos outros cromossomos do complemento. Considerando os números diplóides encontrados em N. cruentata e a predominância do sistema cromossômico de determinação sexual do tipo X1X2 em Tetragnathidae, N. cruentata parece contar com 2n = 24 = 22 + X1X2 nos machos e com 2n = 26 = 22 + X1X1X2X2 nas fêmeas. Os pares 1, 2 e 3 mostraram RONs coincidentes com as regiões heteropicnóticas negativas. Utilizando a técnica de obtenção de bandas C, a região pericentromérica dos cromossomos revelou pequena quantidade ou até mesmo ausência de heterocromatina constitutiva, diferindo do padrão de bandas C descrito em outras espécies de aranhas. Em N. cruentata, os fluorocromos DAPI/DA, DAPI/MM e CMA3/DA revelaram que a heterocromatina constitutiva é rica em bases AT e as RONs apresentam seqüências repetidas de bases GC.

Análise do poder discriminatório da SE-AFLP para Salmonella Enteritidis frente a outras técnicas fenotípicas e genotípicas

Salmonella  (S.) Enteritidis tem sido uma das bactérias mais implicadas em casos de infecções alimentares, sendo a investigação de sua epidemiologia realizada por diferentes métodos fenotípicos e genotípicos. Dentre as técnicas de tipificação de bactérias, a técnica de single-enzyme amplified fragment length polymorphism (SE-AFLP) é um dos métodos mais recentemente descritos, apresentando boa confiabilidade e fácil aplicação. No presente trabalho, a SE-AFLP foi comparada com as técnicas fenotípicas de fagotipificação (PT) e determinação da sensibilidade a antimicrobianos (DSA) e genotípicas de rep-PCR (seqüências repetitivas REP, ERIC e BOX) e detecção de genes de virulência (genes spvR e spvC). Foram analisadas 20 amostras de S. Enteritidis, sendo onze isoladas de suínos da Região Sul do Brasil e nove amostras oriundas de outros países. A caracterização destas amostras pelas técnicas de PT, DSA, presença de genes de virulência e rep-PCR foi descrita em um trabalho anterior. O poder discriminatório obtido pelas técnicas foi calculado pelo índice de diversidade de Simpson (D). A SE-AFLP encontrou um número maior de perfis e obteve uma maior capacidade discriminatória do que as outras técnicas genotípicas, embora seu D tenha sido menor do que o das técnicas fenotípicas. Desta forma, ficou demonstrada a importância da utilização conjunta de técnicas fenotípicas e genotípicas na ca