Browsing by Author "Cruz, Izinara Rosse da"

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    Alpha-actinin-3 R577X polymorphism influences muscle damage and hormonal responses after a soccer game.
    (2018) Coelho, Daniel Barbosa; Pimenta, Eduardo Mendonça; Cruz, Izinara Rosse da; Veneroso, Christiano Eduardo; Pussieldi, Guilherme de Azambuja; Oliveira, Lenice Kappes Becker; Oliveira, Emerson Cruz de; Carvalho, Maria Raquel Santos; Garcia, Emerson Silami
    The purpose of this study was to evaluate indicators of muscle damage and hormonal responses after soccer matches and its relation to alpha-actinin-3 (ACTN3) gene expression (XX vs. RR/RX), considering that the R allele produces alpha-actinin-3 and provides greater muscle strength and power. Thirty players (10 XX and 20 RR/RX) younger than 16 years were evaluated in this study. Blood samples were collected immediately before, after, 2, and 4 hours after the games to assess muscle damage (creatine kinase [CK] and alpha-actin) and hormonal responses (interleukin-6 [IL-6], cortisol, and testosterone). Postgame CK was higher as compared to the pregame values in both groups and it was also higher in the RR/ RX (p , 0.05) than in the XX. The concentrations of alpha-actin and IL-6 were similar for both groups and did not change over time. Testosterone was increased after the game only in the RR/ RX group (p , 0.05). Cortisol concentrations in group RR/RX were higher immediately after the game than before the game, and 2 and 4 hours after the game the concentration decreased (p , 0.05). The RR and RX individuals presented higher markers of muscle microtrauma and hormonal stress, probably because they performed more speed and power actions during the game, which is a self-regulated activity. From the different responses presented by RR/RX and XX genotypes, we conclude that the genotypic profile should be taken into account when planning training workloads and recovery of athletes
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    Análise do microbioma fecal de ratos Wistar submetidos a uma dieta rica em carboidratos simples e treinamento de natação aeróbico.
    (2019) Neves, Viviano Gomes de Oliveira; Cota, Renata Guerra de Sá; Barboza, Natália Rocha; Cota, Renata Guerra de Sá; Cruz, Izinara Rosse da; Queiroz, Karina Barbosa de
    Os mamíferos são habitados por trilhões de micro-organismos e a maior diversidade de micróbios, tais como: fungos, vírus, protozoários e bactérias, está localizada especificamente no trato gastrointestinal. Dentre esses, as bactérias representam a maior proporção dos microorganismos que habitam a região do trato gastrointestinal e elas são responsáveis por muitos benefícios para a saúde do seu hospedeiro como: produção de metabólitos, maturação do sistema imunológico, balanço energético e entre outras funções. Contudo, diferentes variáveis como tipo de alimentação e prática de exercício físico podem ser agentes moduladores do microbioma e isso pode vir a contribuir para instalação de várias doenças metabólicas. Dados do nosso laboratório mostraram que a dieta rica em carboidratos simples foi capaz de induzir aumento de adiposidade em modelos de ratos Wistar e o treinamento de natação aeróbico sem carga conseguiu reverter em parte os efeitos provocado pela dieta. Desse modo, este trabalho teve como objetivo avaliar se o microbioma pode ser modulado pela dieta rica em carboidratos simples e pelo treinamento de natação aeróbico com carga num período de 15 semanas experimentais. Os resultados mostraram que a dieta rica em carboidratos simples induziu o aumento nos níveis basais de triglicérides e armazenamento dos coxins adiposos. Em relação à composição da microbiota intestinal a dieta foi capaz de aumentar a abundância de Enterobacteriales (p<0,05), Enterobacteriaceae (p<0,05), Odoribacteraceae (p<0,05), Helicobacteraceae (p<0,001), Escherichia (p<0,05) e Butyricimonas (p<0,05). Já o treinamento de natação aeróbico com carga, favoreceu a diminuição nos níveis de triglicerides e armazenamento dos coxins adiposos. Na modulação da microbiota, o treinamento aumentou Bacteroidetes (p<0,05), Bacteroidaceae (p<0,05), Porphyromonadaceae (p<0,05), Lactobacillaceae (p<0,05), Succivivibrionaceae (p<0,05), e Parabacteroides (p<0,01), e diminuiu abundância de Enterobacteriales (p<0,05), Enterobacteriaceae (p<0,05), Helicobacteraceae (p<0,01) e Escherichia (p<0,05), que de certo modo conteve os danos metabólicos induzidos pela dieta. Em conjunto, os dados permitem concluir que a dieta rica em carboidratos simples induz um enriquecimento de bactérias do filo Proteobacterias, que estão associadas ao desenvolvimento de obesidade. A interação treinamento de natação aeróbico e dieta rica em carboidratos simples mostraram que só treinamento não é totalmente eficiente para manter abundância de táxons com efeitos probióticos e reduzir grupos de bactérias que apresentam propriedades nas disfunções do metabolismo, por isso, para uma modulação mais benéfica a saúde do hospedeiro é importante à prática de exercício físico associado com uma dieta equilibrada.
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    Análises de QTL e genômica comparativa para estudar mecanismos regulatórios da H+-ATPase de membrana.
    (2021) Barbosa, Patrícia Gonçalves Prates; Brandão, Rogélio Lopes; Cunha, Aureliano Claret da; Cruz, Izinara Rosse da; Brandão, Rogélio Lopes; Fietto, Luciano Gomes; Mendes, Tiago Antônio de Oliveira; Andrade, Milton Hércules Guerra de; Silva, Silvana de Queiroz
    A H+ -ATPase é uma proteína presente na membrana citoplasmática de plantas e fungos e desempenha um papel essencial na geração de um gradiente eletroquímico de prótons, importante para a captação de nutrientes e regulação do pH intracelular. A ativação da H + -ATPase da membrana citoplasmática em Saccharomyces cerevisiae induzida por glicose é supostamente atribuída a um sinal de cálcio intracelular correlacionado ao metabolismo do fosfatidilinositol. Em estudos anteriores do nosso grupo de pesquisa, foi observada diferença de fenótipo entre as cepas S. cerevisiae BY4742 arg82Δ e PJ69 arg82Δ através do teste de atividade da H + -ATPase, indicando que o fenótipo de maior ativação da H + -ATPase está relacionado a vários genes. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi utilizar diferentes abordagens genômicas para identificar novos componentes da regulação induzida por glicose da H + -ATPase. Para isso, foram realizados o sequenciamento do genoma segregante agrupado, mapeamento de QTLs e análises de Bioinformática para identificar o possível motivo da diferença de fenótipo e, ou, novos componentes desta via de transdução de sinal. Uma vez identificadas as variantes na análise de mapeamento de QTL foi desenvolvido o script SNPsInQTLselection.py para identificar as bases genéticas que podem estar envolvidas com o fenótipo de maior atividade da H+ -ATPase. Após a utilização desse script foram identificadas 42 variantes em 33 genes potencialmente envolvidos com o fenótipo de interesse. Para priorização desses genes candidatos foi realizado análise de enriquecimento e interatoma que permitiram identificar 10 genes enriquecidos e envolvidos na via da telomerase e do fosfatidilinositol (STT4, PIK2, UGA2, EST1, MEC3, HEK2, TOP3, PSO2, STO1, FUR4). Cepas do background BY contendo essesrespectivos genes deletados (coleção EUROSCARF) foram utilizadas para teste de fenótipo de acidificação extracelular e sinalização de cálcio induzida por glicose. Por meio desses testes, 4 (UGA2, FUR4, EST1 e STT4) dos 10 genes enriquecidos, apresentaram o fenótipo de maior ativação da H+ -ATPase, fenótipo esse evidenciado nos testes de acidificação extracelular e sinal de cálcio. Destes 4 genes, vale destacar o STT4 visto que, de acordo com a função descrita para esse gene na literatura o fosfatidilinositol-4-fosfato pode exercer um papel na regulação da via de ativação de H + -ATPase, controlando a atividade da fosfolipase C. Tendo em vista uma relação positiva entre atividade da H + - ATPase e desempenho fermentativo, estudos futuros podem ser feitos com os genes/alelos identificados neste trabalho, com aplicação em cepas de leveduras industriais 8 visando a melhoria na eficiência de processos fermentativos. Os genes (UGA2, FUR4, EST1 e STT4) merecem investigação detalhada para verificação do possível envolvimento na via de sinalização da H+ -ATPase. Esse trabalho apresenta pela primeira vez uma estratégia de Bioinformática para identificar genes candidatos quando o resultado do mapeamento de QTL não for significativo.
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    Angiotensin-converting enzyme (ace-i/d) polymorphism frequency in brazilian soccer players.
    (2016) Coelho, Daniel Barbosa; Pimenta, Eduardo Mendonça; Cruz, Izinara Rosse da; Veneroso, Christiano Eduardo; Pussieldi, Guilherme de Azambuja; Oliveira, Lenice Kappes Becker; Carvalho, Maria Raquel Santos; Garcia, Emerson Silami
    This study aimed to analyze the angiotensin-converting enzyme (ACE-I/D) allelic and genotypic frequencies in Brazilian soccer players of different ages. The study group comprised 353 players from first-division clubs in the U-14, U- 15, U-17, U-20, and professional (PRO) categories. The allelic and genotypic frequencies did not differ significantly in any of the categories between the group of players and the control group. This was the first study of ACE-I/D polymorphism in Brazilian soccer players.
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    Associação entre o polimorfismo ACTN3-R577X, status de sarcopenia e desempenho físico de indivíduos com 50 anos ou mais, pré e pós treinamento de força.
    (2021) Silva, Ana Carolina da; Coelho, Daniel Barbosa; Cruz, Izinara Rosse da; Coelho, Daniel Barbosa; Cruz, Izinara Rosse da; Oliveira, Lenice Kappes Becker; Ferreira Júnior, João Batista
    A sarcopenia, doença de etiologia multifatorial, é caracterizada pela perda de massa e força musculares em idosos. Recentemente o fator genético tem sido atribuído como contribuinte para variação na massa magra. O gene ACTN3 codifica a proteína α-actinina-3 presente nas fibras musculares do tipo II, e se relaciona diretamente com a força e massa muscular. O polimorfismo ACTN3-R577X altera a expressão desta proteína, e tem sido relacionado à uma queda mais rápida de força e função musculares. A partir disso, o objetivo deste estudo é verificar, através de uma análise descritiva, seguida de um estudo longitudinal, a associação entre o polimorfismo ACTN3-R577X, o status de sarcopenia de adultos de meia idade e idosos, e sua resposta ao TF progressivo de longa duração. O estudo contou com a participação de 144 indivíduos. Não foi encontrada associação entre os genótipos e o status de sarcopenia. Em relação aos testes de força e desempenho, de maneira transversal, apenas a FPP diferiu significativamente entre indivíduos RR: 25,33 (10,00 - 46,67) kgf e XX: 19,32 (9,53 - 30,67) kgf; (p<0,05). Após 12 semanas de TF foram comparados dois grupos, intervenção (n=39) e controle (n=32). Foi constatada uma diferença em relação a alteração do status de sarcopenia que, no grupo intervenção retrocedeu ou permaneceu favorável para maioria dos participantes, independentemente do perfil genético apresentado. Após 24 semanas, o efeito do treinamento sobre o status de sarcopenia continuou perceptível, porém, assim como no período anterior, não foi observado efeito do genótipo ou de sua interação com o tempo de treinamento. Após 36 semanas foi encontrado efeito do genótipo sobre o %GCT, sugerindo que indivíduos XX tem pior composição corporal que indivíduos RR. A partir destes achados é possível concluir que não há associação do perfil genético para o polimorfismo ACTN3-R577X com o status de sarcopenia, mas sim com o fenótipo de baixa força muscular. Ainda, concluímos que o TF realizado de maneira progressiva e de longa duração beneficia adultos de meia idade e idosos, revertendo ou retardando o desenvolvimento de sarcopenia, independentemente do genótipo apresentado.
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    Draft genome sequence of Wickerhamomyces anomalus LBCM1105, isolated from cachaça fermentation.
    (2020) Cunha, Aureliano Claret da; Santos, Renato Augusto Corrêa dos; Pachón, Diego Mauricio Riaño; Squina, Fábio Márcio; Oliveira, Juliana Velasco de Castro; Goldman, Gustavo Henrique; Souza, Aline Tieppo de; Gomes, Lorena Soares; Santos, Fernanda Godoy; Teixeira, Janaina Aparecida; Oliveira, Fábio Faria; Cruz, Izinara Rosse da; Castro, Ieso de Miranda; Lucas, Cândida; Brandão, Rogélio Lopes
    Wickerhamomyces anomalus LBCM1105 is a yeast isolated from cachaça distillery fermentation vats, notable for exceptional glycerol consumption ability. We report its draft genome with 20.5x in-depth coverage and around 90% extension and completeness. It harbors the sequences of proteins involved in glycerol transport and metabolism.
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    Effect of ACTN3 gene on strength and endurance in soccer players.
    (2013) Pimenta, Eduardo Mendonça; Coelho, Daniel Barbosa; Veneroso, Christiano Eduardo; Cruz, Izinara Rosse da; Morandi, Rodrigo Figueiredo; Pussieldi, Guilherme de Azambuja; Carvalho, Maria Raquel Santos; Garcia, Emerson Silami; Fernández, José A. de Paz
    Sports efficiency in activities in which strength and speed are the determining factors has been associated to the ACTN3 gene, which is responsible for the expression of a-actinin-3. Soccer is a mainly aerobic sport because of its long duration, but the acute actions that define the game demand a lot of strength and speed. The purpose of the present study was to compare the performance capacity of soccer players with different genotype groups of ACTN3 (XX, RX, and RR) in strength, speed, and endurance tests. Two hundred professional players of Brazilian soccer first division teams participated in this study. Speed, jump, and endurance test results were compared with the polymorphisms of the ACTN3 gene. It was noticed that RR individuals spent less time to run a 10-m path, compared with XX individuals (p , 0.05). The RR individuals also presented lower time rates at the 20- and 30-m path, compared with RX and XX individuals (p , 0.05). In jump tests, RR individuals presented higher rates, compared with RX and XX individuals (p , 0.05). As for aerobic tests, the XX individuals presented higher rates of V_ O2 max, compared with the RR group (p , 0.05), and did not differ from the RX group. The main conclusion of this study is that soccer players of genotype ACTN3/RR are the fastest in short distances and present higher jump potential. ACTN3/XX individuals presented the highest aerobic capacity. These findings can be used in training load adjustment and can influence the development of tactical schemes in soccer matches.
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    Evidence for a role of ACTN3 R577X polymorphism in football player’s career progression.
    (2018) Coelho, Daniel Barbosa; Pimenta, Eduardo Mendonça; Cruz, Izinara Rosse da; Castro, Bruno Magalhães de; Oliveira, Lenice Kappes Becker; Oliveira, Emerson Cruz de; Carvalho, Maria Raquel Santos; Garcia, Emerson Silami
    The aim was to investigate a possible role of the ACTN3 R577X polymorphism in a Brazilian football player’s career progression. 2 questions were formulated: 1. Does ACTN3 polymorphism affect the probability of an individual being a professional football player? 2. Does this polymorphism affect the progression of the athlete throughout his career? The study included 353 players from first division Brazilian football clubs in the following categories: under-14 (U-14), U-15, U-17, U-20, and professional (PRO). The control group (CON) was composed of 100 healthy non-athletes. The chi-squared test was used to assess differences between the allele and genotype frequencies. Comparing football categories, the XX genotype was less frequent among professional players than in the U-20 (p<0.05) or the U-15 category (p<0.05). The RX genotype also presented more frequently in the PRO category than the U-14 category (p < 0.05). Moreover, a trend towards a higher frequency of the RX genotype and a lower frequency of the XX genotype was observed in the professional category compared to U-20. These results suggest that the genotype in the ACTN3 polymorphism affects the probability of a football player progressing throughout his career and becoming professional, meaning that playing football selects against the ACTN3 XX genotype.
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    Genetic diversity and population genetic structure of a guzerá (Bos indicus) meta-population.
    (2021) Peixoto, Maria Gabriela Campolina Diniz; Carvalho, Maria Raquel Santos; Egito, Andréa Alves do; Silva, Raphael Steinberg da; Bruneli, Frank Angelo Tomita; Machado, Marco Antônio; Santos, Fernanda Caroline dos; Cruz, Izinara Rosse da; Fonseca, Pablo Augusto S.
    The Brazilian Guzerá population originated from a few founders introduced from India. These animals adapted well to the harsh environments in Brazil, were selected for beef, milk, or dual-purpose (beef and milk), and were extensively used to produce crossbred animals. Here, the impact of these historical events with regard to the population structure and genetic diversity in a Guzerá meta-population was evaluated. DNA samples of 744 animals (one dairy, nine dual-purpose, and five beef herds) were genotyped for 21 microsatellite loci. Ho, He, PIC, Fis, Fit, and Fst estimates were obtained considering either farms or lineages as subpopulations. Mean Ho (0.73) and PIC (0.75) suggest that genetic diversity was efficiently conserved. Fit, Fis and Fst values (95% CI) pointed to a low fixation index, and large genetic diversity: Fit (Farms = 0.021–0.100; lineages = 0.021–0.100), Fis (Farms = –0.007–0.076; lineages = −0.014–0.070), and Fst (Farms = 0.0237–0.032; lineages = 0.029– 0.038). The dual-purpose herds/selection lines are the most uniform subpopulation, while the beef one preserved larger amounts of genetic diversity among herds. In addition, the dairy herd showed to be genetically distant from other herds. Taken together, these results suggest that this Guzerá meta-population has high genetic diversity, a low degree of population subdivision, and a low inbreeding level.
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    Genoma mitocondrial da formiga cultivadora de fungo Mycetophylax simplex Emery, 1888 : implicações filogenéticas, evolutivas e subsídios para conservação.
    (2019) Baldez, Brenda Carla Lima; Cardoso, Danon Clemes; Cristiano, Maykon Passos; Cardoso, Danon Clemes; Cruz, Izinara Rosse da; Svartman, Marta
    Apesar da grande diversidade de formigas, ainda há poucos dados disponíveis de genomas mitocondriais. Em geral, tais estudos compreendem uma ou poucas espécies das principais subfamílias, sendo que dentro do grupo das formigas cultivadoras de fungos, sequências genômicas mitocondriais estão disponíveis apenas para as formigas cortadeiras do gênero Atta. O gênero Mycetophylax Emery, 1913, consiste em 21 espécies, sendo que possui três formigas endêmicas de ambientes de dunas arenosas da costa atlântica brasileira. Em particular, a espécie Mycetophylax simplex Emery, 1888 foi categorizada como vulnerável (VU) na lista das espécies da fauna brasileira ameaçadas de extinção vigente, em consequência da degradação e declínio da qualidade de seu habitat. Neste contexto, genomas mitocondriais (mitogenomas) são essenciais em estudos de evolução molecular, sistemática e conservação de espécies. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo caracterizar o genoma mitocondrial da formiga M. simplex. Os dados moleculares gerados aqui serão utilizados para analisar variações genômicas e também contribuir para o conhecimento das relações filogenéticas e conservação dessa espécie. O genoma mitocondrial completo de M. simplex possui 16.367 pb de comprimento. Foram identificados 37 genes, dos quais, 13 são genes codificadores de proteínas (PCGs), 22 RNAs transportadores (tRNAs), 2 RNAs ribossomais (rRNAs), além de uma região controle (CR). As análises de composição nucleotídica indicam que o genoma dispõe de um forte desvio para os pares de base adenina e timina. Além disso, o viés do genoma mitocondrial de M. simplex para os nucleotídeos A-T também refletiu no uso de códons pelos PGCs. Em geral, os parâmetros AT-skew e GC-skew apresentaram valores negativos sugerindo que na sequência mitogenômica os nucleotídeos T são mais abundantes que A e C é mais abundante que G, com exceção do GC-skew dos tRNAs, o qual sugere que G é mais abundante que C. A estrutura gênica identificada aqui difere do arranjo ancestral em genes tRNAs, no entanto, é compartilhado com a maioria das espécies de Myrmicinae sequenciadas até o momento. Todos os PCGs utilizaram o códon de início típico, ATN, dos quais, nove iniciaram com ATA e os demais com ATG. Além disso, todos os códons finalizaram com TAA, com exceção dos genes cox1, atp6, cox3 e cytb que finalizaram com o códon de parada TAG. As estruturas secundárias dos genes tRNAs foram destacadas neste trabalho, sendo que todos os genes apresentaram a estrutura típica de trevo, com exceção de trnS1 e trnV. Além do mais, este trabalho 11 corrobora estudos filogenéticos anteriores, mostrando que M. simplex está intimamente relacionada com as demais espécies do grupo das formigas cultivadoras de fungos, evidenciando M. simplex como uma espécie basal em relação ao gênero Atta. Dessa forma, ressaltamos que a sequência genômica mitocondrial de M. simplex pode contribuir com a sistemática do grupo. Ainda, pode fornecer subsídios sobre o conhecimento da evolução de Formicidae e conservação da espécie M. simplex.
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    Genomics and walnut hull proteomics of Xanthomonas arboricola pv. juglandis 417 for the development of new disease control.
    (2021) Assis, Renata de Almeida Barbosa; Moreira, Leandro Marcio; Dandekar, Abhaya M.; Moreira, Leandro Marcio; Ferro, Jesus Aparecido; Souza, Robson Francisco de; Cruz, Izinara Rosse da; Borges, Wiliam de Castro
    Xanthomonas arboricola pv. juglandis 417 (Xaj417) is the causal agent of walnut bacterial blight, the most significant above-ground disease of walnuts (Juglans regia L.). Walnut producers have registered losses of up to 40% in local production annually. Disease management uses copper-based pesticides which induce pathogen resistance despite being harmful for the environment. Our aim was to evaluate the genome content of the pathogen, dissect the host-pathogen response to define determinants that regulate the host susceptibility and assess the mutation effect of a conserved secreted protein among plant-associated Xanthomonadaceae. Our study focused on Xaj417 to understand the proteo-genomics attributes to colonize its host. We investigated the genome sequence and proteome of this plant pathogen by performing a comparative analysis with other sequenced Xaj and inoculating walnut fruits with Xaj417. The comparison of 32 Xaj genomes revealed that the adaptive evolution generated by intensive spray application to control bacterial diseases possibly led to selection of resistant bacteria and emergence of pathogenic strains (Chapter I). The results revealed that bacterial virulence and copper resistance emerged by the acquisition of specific sets of pathogenesis-related genes commonly transferred among the members of the Xanthomonas genus on mobile genetic elements. This was evidenced for the reference strain Xaj417, a copper-resistant Californian isolate, that acquired a new copper resistance cassette by HGT associated with a new transposon family in Xanthomonas (TnXaj417). The expansion of mobile genetic elements in the most virulent strains influence the repertoire of virulence effectors and adaptation strategies shaping the evolution of pathogenic strains. On Chapter II, we dissected this pathosystem using tandem mass tag quantitative proteomics. This is the first proteome study of this pathosystem examining the molecular responses during the disease development by comparing the proteomes of infected fruit hulls to healthy tissue. Xaj proteins detected in infected tissues demonstrated its ability to adapt to the host microenvironment, limiting iron availability, coping with copper toxicity, and maintaining energy and intermediary metabolism. Finally, on Chapter III the secreted monofunctional chorismate mutase mutant (XajCM) was created in Xaj417 and showed increased virulence in walnut nuts. The bacterial morphology was characterized and IX changes in the protein profile of the mutant in planta were tested. The proteomic results suggested intense degradation processes, oxidative stress, and general arrest of the biosynthetic metabolism in infected nuts. Overall, this study offers new insights into the emergence of virulence, adaptation, and tolerance to disease management strategies used in orchard ecosystems. It also provides knowledge into molecular mechanisms highlighting potential molecular tools for early detection and disease control strategies.
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    Identifcation and in silico characterization of structural and functional impacts of genetic variants in milk protein genes in the Zebu breeds Guzerat and Gyr.
    (2021) Matosinho, Carolina Guimarães Ramos; Cruz, Izinara Rosse da; Fonseca, Pablo Augusto Souza; Oliveira, Francislon Silva de; Santos, Fausto Gonçalves dos; Araújo, Flávio Marcos Gomes; Salim, Anna Christina de Matos; Lopes, Beatriz Cordenonsi; Arbex, Wagner Antonio; Machado, Marco Antônio; Peixoto, Maria Gabriela Campolina Diniz; Verneque, Rui da Silva; Martins, Marta Fonseca; Silva, Marcos Vinicius Gualberto Barbosa da; Oliveira, Guilherme; Pires, Douglas Eduardo Valente; Carvalho, Maria Raquel Santos
    Whole genome sequencing of bovine breeds has allowed identifcation of genetic variants in milk protein genes. However, functional repercussion of such variants at a molecular level has seldom been investigated. Here, the results of a multistep Bioinformatic analysis for functional characterization of recently identifed genetic variants in Brazilian Gyr and Guzerat breeds is described, including predicted efects on the following: (i) evolutionary conserved nucleotide positions/regions; (ii) protein function, stability, and interactions; (iii) splicing, branching, and miRNA binding sites; (iv) promoters and transcrip- tion factor binding sites; and (v) collocation with QTL. Seventy-one genetic variants were identifed in the caseins (CSN1S1, CSN2, CSN1S2, and CSN3), LALBA, LGB, and LTF genes. Eleven potentially regulatory variants and two missense mutations were identifed. LALBA Ile60Val was predicted to afect protein stability and fexibility, by reducing the number the disulfde bonds established. LTF Thr546Asn is predicted to generate steric clashes, which could mildly afect iron coordination. In addition, LALBA Ile60Val and LTF Thr546Asn afect exonic splicing enhancers and silencers. Consequently, both mutations have the potential of afecting immune response at individual level, not only in the mammary gland. Although laborious, this multistep procedure for classifying variants allowed the identifcation of potentially functional variants for milk protein genes.
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    Is lin28a polymorphism associated with endurance performance in soccer players?
    (2022) Kanope, Tane; Pimenta, Eduardo Mendonça; Veneroso, Christiano Eduardo; Coelho, Daniel Barbosa; Garcia, Emerson Silami; Morandi, Rodrigo Figueiredo; Carvalho, Maria Raquel Santos; Cruz, Izinara Rosse da
    Purpose The aim of this study was to investigate the association of rs6598964 (A>G), a molecular marker located in the LIN28A gene, with the performance of Brazilian soccer players using the VO2max predicted by performance in the Yo-Yo test as the phenotype. Methods The study sample comprised 227 male players on a team in the frst division of Brazilian soccer distributed in the following categories: U15 (n=67, VO2max=52.75±4.74 ml/kg/min), U17 (n=43, VO2max=54.37±5.47 ml/kg/min), U20 (n=79, VO2max=54.97±5.13 ml/kg/min), and Professional (n=38, VO2max=55.84±4.37 ml/kg/min). Genotype models (codominance, A-recessive, A-dominant and overdominance models) were tested using Kruskal–Wallis and Mann– Whitney tests with Bonferroni correction for multiple comparisons tests. Results Significantly higher predicted VO2max was observed in individuals with the A/A genotype (VO2max=62.12±3.97 mL/kg/min) compared to both the A/G (53.44±8.88 mL/kg/min) and G/G (52.44±6.11 mL/kg/ min) genotypes (p<0.001). Model comparisons suggested the diferences in predicted VO2max were best explained by the A-recessive model. Conclusion This study is the frst to associate the LIN28A polymorphism with endurance performance in soccer players. However, further studies are needed to confrm the associations described here and to investigate how LIN28A interacts with other genes related to athletic performance.
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    Montagem, anotação e análise comparativa do genoma mitocondrial de formiga cultivadora de fungo Mycetophylax conformis (Mayr, 1884).
    (2023) Vasconcelos, Helen Romualdo; Cristiano, Maykon Passos; Cardoso, Danon Clemes; Cruz, Izinara Rosse da; Paula, Alexandre Silva de; Travenzoli, Natália Martins
    O DNA mitocondrial tem sido usado em estudos de diversos organismos acerca do conhecimento e composição de bancos de dados científicos visando o desenvolvimento de pesquisas em diversas áreas incluindo a biotecnologia. Um dos organismos alvos desse tipo de estudo são as formigas devido interesse em estudos de filogenia, evolução e marcadores moleculares. A espécie de formiga Mycetophylax conformis cultivadora de fungo simbionte basidiomiceto que habita ecossistemas de restinga possui poucos dados na literatura a respeito de seu genoma mitocondrial e potencial biotecnológico. Assim, o estudo propôs conhecer as bases genéticas envolvidas na composição do genoma mitocondrial de M. conformis para o fomento de bancos de dados genéticos. Para tanto realizou-se amostragem e extração do material genético seguido de sequenciamento, montagem e anotação. O genoma mitocondrial montado apresentou tamanho inferior ao de outras espécies de formiga com 14804 pb, sendo 22 genes de RNAs transportadores, 2 genes de RNAs ribossômicos, 13 genes codificadores de proteínas e região controle. Analisando a composição nucleotídica, 79% do mitogenôma é composto por A e T, os valores de ATskew e GCskew foram negativos, revelando assimetrias tendendo para mais bases T do que A e mais bases C do que G. O mitogenoma possui poucos espaços intergênicos e algumas sobreposições. Os genes codificadores de proteínas nad1, nad2 e nad6 envolvidos no Complexo I apresentaram tamanhos pequenos levantando questionamentos sobre sua função. Contudo, os demais genes esperados em um genoma mitocondrial foram encontrados em posições semelhantes à de outras espécies de formiga exceto pelo gene trnW que neste genoma encontra-se na fita negativa. Insights sobre o potencial biotecnológico são abordados no tocante a capacidade de modificação do habitat e sobrevivência em ambientes inóspitos que estas formigas possuem, ressaltando a importância do conhecimento destes organismos no desenvolvimento de estudos biotecnológicos.
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    Predição metabólica e prospecção de bactérias biocontroladoras e promotoras de crescimento vegetal obtidas em cavernas ferruginosas do Quadrilátero Ferrífero como potenciais inoculantes.
    (2022) Lemes, Camila Gracyelle de Carvalho; Moreira, Leandro Marcio; Moreira, Leandro Marcio; Santos, Taides Tavares dos; Oliveira, Fábio Soares de; Cruz, Izinara Rosse da; Ribeiro, Sérvio Pontes
    O Quadrilátero Ferrífero (QF) possui elevada concentração de minérios no solo, o que leva ao alto extrativismo, fato este que se contrapõe à sua importância biológica por desencadear perdas de biodiversidade e de possíveis potenciais biotecnológicos, por exemplo a partir da microbiota. Nesse ambiente, as cavernas ferruginosas se apresentam como paisagens com características geomorfológicas distintas, como diferentes altitudes e composição estrutural. Este trabalho teve como objetivos gerais realizar a predição metabólica funcional (anál. independ. de cult) e prospectar bactérias biocontroladoras e promotoras de crescimento vegetal (BPCV) (métodos dependentes de cultivo) a partir de substratos provenientes de cavernas ferruginosas do QF. Para isso, foram coletadas amostras de piso e teto de sete cavernas ferruginosas, uma amostra de caverna de quartzito e uma amostra de solo externa às cavidades. Inicialmente, foi realizada uma análise em larga escala da sequência do gene 16S rRNA (parte finalizada no mestrado) e a predição funcional (realizada ao longo do doutorado). Em paralelo, foi realizado o isolamento, cultivo e verificação das atividades de biocontrole e biofertilização. Na análise de predição metabólica, categorias de interesse biotecnológico mostraram diferenças estatísticas entre a amostra de caverna quartzítica e as amostras das cavernas ferruginosas, sendo encontradas maiores proporções de sequências para as categorias: mecanismos de transdução de sinal, metabolismo do nitrogênio, biossíntese de novobiocina e sistema de secreção. Um total de 563 isolados cultiváveis foram obtidos, catalogados e cultivados em placas de 96 poços, compondo matrizes de ensaios de inibição in vitro contra os fitopatógenos Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc306), Fusarium oxysporum e Colletotrichum lindemuthianum (Cl89). Os resultados mostraram que 47 isolados inibiram Xcc306, sendo que nenhum isolado da amostra de solo externa às cavidades apresentou resultados positivos. Entre os isolados que inibiram o Xcc306 in vitro, nove reduziram entre 36-68% da lesão causada pelo Xcc306 quando co-inoculados em plantas de limão-cravo, sem induzir resposta de hipersensibilidade. Vinte dos 47 inibiram o crescimento de Fusarium sp. diretamente em 51-73% e 15 indiretamente em 75-81%. Esses 15 inibiram o crescimento de Cl89 in vitro (até 93% diretamente e 100% indiretamente), fixaram nitrogênio, produziram proteases e sideróforos, mostraram capacidade de motilidade, produziram biofilme e exceto 1 isolado (A1), todos solubilizaram fosfato inorgânico. Os isolados com propriedades mais relevantes para candidatos a BPCV foram identificados como Serratia sp., Dickeya sp., e Nissabacter sp. Este trabalho apresenta pela primeira vez o potencial bacteriano associado a cavernas ferruginosas previamente desconhecidas para aplicação agrícola e ambiental, como candidatos a potenciais inoculantes biológicos.
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    Prospecção da tolerância de bactérias isoladas da região do Quadrilátero Ferrífero a diferentes agentes tóxicos.
    (2020) Silva, Sibele Aryadne da; Garcia, Camila Carrião Machado; Moreira, Leandro Marcio; Cruz, Izinara Rosse da; Barboza, Natália Rocha; Garcia, Camila Carrião Machado
    O Quadrilatéro Ferrífero (QF) está localizado na porção centro-sul de Minas Gerais. Possui solo rico em metais e minerais de alto interesse econômico, o que justifica a intensa atividade mineradora na região. Ao mesmo tempo, possui alta diversidade de plantas com elevado grau de endemismo, que estão diretamente associadas à elevada pressão seletiva induzida por características como ampla variação diária de temperatura, alta incidência de radiação solar, baixa umidade relativa do ar, pobreza de nutrientes e água, além da presença massiva de metais no solo. Dadas características peculiares, o objetivo deste trabalho foi prospectar o potencial biotecnológico de 64 bactérias cultiváveis previamente isoladas de solos de canga e plantas obtidas na Serra da Moeda e Jardim Canadá quanto a capacidade de tolerar distintos agentes tóxicos. Para isso todas as bactérias foram desafiadas a diversas doses de sais metálicos, luz ultravioleta, peróxido de hidrogênio (H2O2), bromato de potássio (KBrO3), variações de pH, além de ensaio para a quantificação da produção de biofilme. Do total de isolados testados, 11 apresentaram tolerância a todos os metais pesados e ao arsênio em todas as doses utilizadas. Quanto a tolerância à luz UVC, 14 isolados foram tolerantes à dose de 75,6 J/m2 de luz UVC. Nove isolados foram tolerantes ao peróxido de hidrogênio (100mM). Cinquenta e um isolados cresceram em pH 5,0; 7,0; 9,0; 11,0 e 12;0 e todos apresentaram também a capacidade de produzir biofilme. O sequenciamento parcial do gene ribossomal 16S permitiu identificar algumas bactérias dos gêneros Pantoea sp, Acinectobacter sp, Bacillus sp, Lysinibacillus sp e Sporolactobacillus sp, gêneros previamente relatados em processos de biorremediação de águas e solos. Deste modo, nossos dados apontam que as bactérias isoladas da região do quadrilátero ferrífero poderão contribuir para o desenvolvimento de produtos de elevado interesse econômico como para a utilização em processos de biorremediação de efluentes ou áreas contaminadas com metais pesados.
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    Prospecção do potencial anti fúngico de isolados bacterianos obtidos a partir da epiderme de anuros do Quadrilátero ferrífero - MG.
    (2020) Fernandes, Camila Henriques de Paula; Moreira, Leandro Marcio; Sanchez, Angelica Bianchini; Cordeiro, Isabella Ferreira; Moreira, Leandro Marcio; Oliveira Júnior, Ênio Nazaré de; Cruz, Izinara Rosse da
    O controle biológico utilizando bactérias como antagonistas é uma maneira eficiente para o controle de pragas causadas por fungos. Neste cenário, o objetivo geral deste trabalho foi prospectar o potencial antifúngico de isolados bacterianos cultiváveis obtidos a partir da pele de quatro espécies de anuros coletados na EET. A Estação Ecológica do Tripuí (EET) está localizada no Quadrilátero Ferrífero, Ouro Preto, MG. Esta área possui alta biodiversidade, com destaque para a anurofauna. Assim, 192 isolados bacterianos obtidos a partir da pele das espécies Boana albopunctata, Boana faber, Rhinella crucifer e Ischnocnema izecksohni foram investigadas quanto à capacidade de atuarem como biocontroladores de Fusarium oxysporum e Colletotrichum lindemuthianum, respectivos agentes causais da fusariose e da antracnose, que acometem várias culturas agrícolas, acarretando diversos prejuízos econômicos e sociais. Para o ensaio inicial, os 192 isolados foram avaliados contra F. oxysporum, por meio de ensaio de inibição direta. Dentre os isolados analisados, 15 foram capazes de inibir em até 60% do crescimento do fungo. Estes 15 isolados foram então selecionados para o ensaio de inibição direta contra o C. lindemuthianum, seguindo o mesmo protocolo. Oito apresentaram taxa de inibição superior a 80%, dentre eles, dois com inibição de 100% do crescimento. Esses 8 isolados foram então avaliados quanto a capacidade de inibição indireta por compostos difusíveis e termoestáveis, os quais apresentaram resultados equivalentes aos testes anteriores. Porém, nenhum foi capaz de inibir por meio da produção de compostos voláteis. Além disso, foram realizados ensaios de produção de amilase, protease e celulase para estes 8 isolados, dos quais 6 apresentaram resultado positivo para todas as enzimas avaliadas. Os isolados também apresentaram resultados positivos para a produção de biofilme, auto-agregação, fixação de nitrogênio e solubilização de fosfato. Finalmente, os 8 isolados foram identificados por sequenciamento da subunidade 16S do gene ribossomal. Desta forma, conclui-se que estes isolados bacterianos apresentam potencial antagônico até então desconhecido com características fisiológicas que os apontam como potenciais agentes biocontroladores contra fungos de importância agrícola.
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    Putative causal variant on Vlgr1 for the epileptic phenotype in the model wistar audiogenic rat.
    (2021) Damasceno, Samara; Fonseca, Pablo Augusto de Souza; Cruz, Izinara Rosse da; Moraes, Márcio Flávio Dutra; Oliveira, José Antônio Cortes de; Cairasco, Norberto Garcia; Godard, Ana Lúcia Brunialti
    Wistar Audiogenic Rat is an epilepsy model whose animals are predisposed to develop seizures induced by acoustic stimulation. This model was developed by selective reproduction and presents a consistent genetic profile due to the several generations of inbreeding. In this study, we performed an analysis of WAR RNA-Seq data, aiming identified at genetic variants that may be involved in the epileptic phenotype. Seventeen thousand eighty-five predicted variants were identified as unique to the WAR model, of which 15,915 variants are SNPs and 1,170 INDELs. We filter the predicted variants by pre-established criteria and selected five for validation by Sanger sequencing. The genetic variant c.14198T>C in the Vlgr1 gene was confirmed in the WAR model. Vlgr1 encodes an adhesion receptor that is involved in the myelination process, in the development of stereocilia of the inner ear, and was already associated with the audiogenic seizures presented by the mice Frings. The transcriptional quantification of Vlgr1 revealed the downregulation this gene in the corpus quadrigeminum of WAR, and the protein modeling predicted that the mutated residue alters the structure of a domain of the VLGR1 receptor. We believe that Vlgr1 gene may be related to the predisposition of WAR to seizures and suggest the mutation Vlgr1/Q4695R as putative causal variant, and the first molecular marker of the WAR strain.
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    Seleção de epítopos lineares, únicos e não glicosilados do vírus SARS-CoV-2 : uma abordagem in silico.
    (2021) Leite, Túlio César Rodrigues; Silva, Breno de Mello; Gonçalves, Ricardo Lemes; Silva, Breno de Mello; Cruz, Izinara Rosse da; Rodrigues, Rodrigo Araújo Lima
    A acurácia dos testes diagnósticos empregados no curso da pandemia causada pelo SARS-CoV- 2 é crucial no controle e monitoramento de indivíduos infectados. Os testes que empregam epítopos podem apresentar reatividade cruzada com outros coronavírus circulantes em humanos prejudicando a especificidade. Além disso, muitos deles exigem plataformas de produção onerosas na obtenção dos mesmos. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi triar epítopos para células B in silico específicos, não-glicosilados e lineares do SARS-CoV-2 de proteínas estruturais e acessórias. Para tanto, foram considerados todos os coronavírus circulantes em humanos SARS-CoV-2, SARS, MERS, OC43, NL63, HKU1, 229E. As proteínas estruturais spike (S), membrana (M), envelope (E) e nucleocapsídeo (N) bem como as acessórias ORF3d, ORF7a e ORF8 foram analisadas. Os servidores IMED e BepiPred 2.0 foram empregados na predição dos epítopos para células B. A previsão de glicosilações dos tipos N e O foi feita nos servidores NetNGlyc 1.0 e NetOGlyc 4.0. A propensão à membrana foi analisada no servidor TMHMM 2.0. Foram excluídos os epítopos menores que seis aminoácidos, com alguma glicosilação predita e que estavam propensos à inserção na membrana interna. A análise de conservância foi feita no IEDB mantendo somente aqueles que apresentaram uma conservância menor que 50%. Todos os epítopos foram confrontados com as variantes de interesse e preocupação em circulação para verificar possíveis mutações presentes nos mesmos. O Discovery Studio e o Pymol foram utilizados na análise estrutural dos epítopos e cálculo de exposição ao solvente. Os resultados mostraram que 855 epítopos foram para células B para as proteínas estruturais S, M, E e N. Aproximadamente 70% (593) dos epítopos preditos correspondem à proteína spike dos coronavírus. Por outro lado, um total de 22 epítopos foram preditos para as proteínas acessórias. As análises de glicosilações dos tipos N e O mostraram que a maioria das glicosilações preditas foi do tipo N e em maior quantidade na proteína spike. A única glicosilação observada para proteínas acessórias foi a glicosilação do tipo N na posição 78 da proteína ORF8. Não foram observadas predições do tipo O para as proteínas acessórias. Após essa etapa, restaram um total de 585 epítopos de proteínas estruturais e 20 de proteínas acessórias. Feita a predição de região transmembrana das proteínas, foram excluídos 1 ou 2 epítopos das proteínas M e E e, no máximo, 3 epítopos para a proteína S de todos os coronavírus. Uma única exclusão na proteína acessória ORF7a após esta etapa. A análise de conservância mostrou que somente cinco epítopos da proteína S do SARS-CoV-2 mostraram similaridade abaixo de 50%. Cinco epítopos da proteína estrutural S e 17 das proteínas acessórias foram mantidos após a etapa final de exclusão de número mínimo de 6 aminoácidos. A área acessível ao solvente variou de 36,74% a 76,32% dos epítopos da proteína S e de 28,8% a 62,5% dos epítopos das proteínas acessórias. As variantes que apresentaram maior número de mutações nos epítopos triados da proteína spike foram a beta, lambda e omicron. Já para os epítopos de proteínas acessórias as variantes alfa, mu, delta, kappa e iota apresentam mutações nos epítopos triados. Todas as mutações apresentadas podem facilmente ser adaptadas em desenhos de clonagem molecular. Portanto, a triagem de epítopos únicos, não glicosilados e lineares de SARS-CoV-2 para células B, in silico, resultou em 5 epítopos para a proteína estrutural S e 17 epítopos para as proteínas acessórias ORF3d (3), ORF7a (7) e ORF8(7). Os epítopos possuem potencial de aplicação em quimeras que cobrem todas as variantes em circulação. Os epítopos triados possuem potencial de aplicação biotecnológica no desenvolvimento de testes específicos e baratos.
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    The alpha-actinin-3 R577X polymorphism and physical performance in soccer players.
    (2015) Coelho, Daniel Barbosa; Pimenta, Eduardo Mendonça; Cruz, Izinara Rosse da; Veneroso, Christiano Eduardo; Oliveira, Lenice Kappes Becker; Carvalho, Maria Raquel Santos; Pussieldi, Guilherme de Azambuja; Garcia, Emerson Silami
    BACKGROUND: The aim of this study was to investigate the association between AC TN3 genotype (RR , RX, and XX) and physical performance of 138 adult, professional, U-20 and U-17 years Brazilian first-division soccer players. METHODS: The following three parameters were investigated: first, speed, using a 30-meter sprint test with speed measured at 10 meters, 20 meters, and 30 meters; second, muscular strength, using counter-movement-jump and squat jump tests; and third, aerobic endurance using the Yo-Yo endurance test. The athletes were ranked in ascending order according to their performance in each test. after which they were divided into quartiles and clustered according to genotype and allele frequency. The χ2 was used to compare the genotype frequencies (RR , RX and RR ) and allele frequencies (R and X) within and between the different quartiles of performance rating. RESULTS: No significant differences were observed in genotypic or allelic frequencies between different performance ratings. The AC TN3 genotype was not associated to any of the physical performance parameters. CONCLUSION: This information should be noted with care, because, besides physical capacity, there are other factors, like tactical knowledge, that interfere with performance in sport, considering that expertise is multifactorial.