Academic literature on the topic 'Evolução de primatas'

O objetivo desta resenha é de informar ao público leitor interessado no assunto, o elo que Michael Tomasello, antropólogo sócio-cognitista, estabelece entre a teoria evolucionista e a psicologia cultural.O seu livro intitulado As Origens Culturais da Cognição Humana (The Cultural Origins of Human Cognition), publicado pela Havard University Pres, 1999, está organizado em sete capítulos passando pelo isolamento de grandes primatas há 6 milhões de anos atrás, num acontecimento rotineiro da evolução da cognição humana, a cognição cultural, no sentido literal da palavra, reconhecida como uma forma específica da cognição dos primatas.

O principal objetivo deste artigo é salientar por meio de breve revisão da evolução do sistema nervoso iniciando com invertebrados e alcançando os principais vertebrados e tentar estabelecer uma ponte ligando com educação. Faz-se breve exame das condições físico-químicas do ambiente nos primórdios do planeta Terra e o surgimento das primeiras formas de organismos primitivos. Analisa-se a interação das estruturas receptoras de variações ambientais e períodos de tempos como afetaram os animais primitivos. São explorados redes e circuitos neurais e funções do neurônio no mecanismo de aprendizagem dos espongiários, cnidários, artrópodes, moluscos, cordados, peixes, anfíbios, répteis, vertebrados superiores e primatas. São sugeridas implicações educacionais.

A empatia foi desde sempre um conceito de difícil operacionalização. Durante muito tempo existiu um fosso na comunicação entre psicólogos e neurobiólogos que retardou o estudo dos processos empáticos. Nos últimos anos, com a descoberta do sistema de neurónios-espelho, passou finalmente a conhecer-se o substrato neurológico já conhecido em psicofisiologia – o ‘embodiment’ dos comportamentos observados. Deu-se assim uma revolução no modo como a empatia é compreendida e os neurocientistas e psicólogos sociais encontram-se agora numa rota de aproximação, em busca da compreensão das relações longamente propostas entre género, imitação, contágio emocional e empatia. Ao mesmo tempo, é impossível não tropeçar na evidência de existência de empatia em outros animais. Neste artigo revêem-se definições de empatia, incluindo tipos e graus de empatia, dando-se particular ênfase ao modelo inclusivo de Preston e de Waal (2002), o Modelo da Percepção-Acção, e recapitula-se a descoberta dos neurónios-espelho e as suas implicações para a definição de empatia, bem como para o suporte da evolução biológica da mesma.DOI: http://dx.doi.org/10.17575/rpsicol.v24i2.310

O Toxoplasma gondii é um coccídeo zoonótico e cosmopolita, com transmissão horizontal e vertical, e ciclo biológico do tipo heteroxênico, capaz de infectar uma ampla variedade de animais homeotérmicos, incluindo primatas não-humanos e humanos. A evolução da enfermidade se dá de forma aguda e crônica, dependendo da relação parasito-hospedeiro, condição fisiológica do infectado e virulência, podendo levar ao óbito. Neste relato foi realizada a necropsia de três espécimes de Lagothrix lagotricha. No exame necroscópico dos espécimes foi observado edema pulmonar e aumento no tamanho dos linfonodos mesentéricos e submandibulares, fígado e baço. Amostras dos tecidos foram colhidas e fixadas em formol a 10% tamponado, processadas e analisadas. A histopatologia identificou estruturas do T. gondii nas formas de cistozoítos nos tecidos de linfonodo, musculatura cardíaca, pulmões, baço e fígado, e taquizoítos no tecido hepático. Conclui-se que este relato contribui para o conhecimento sobre a infecção por T. gondii em primatas não-humanos, considerando a possibilidade de continuidade do ciclo no ecossistema amazônico, pela observância das formas do coccídeo em diversos tecidos de L. lagotricha, sem desenvolver as alterações macroscópicas caraterísticas.

A evolução humana teve episódios durante sua trajetória que se estende desde o longínquo período em que os primeiros hominídeos ainda dividiam espaço sobre as árvores com seus parentes primatas. Os hominídeos desenvolveram um sistema de locomoção que os distanciou de seus parentes, sendo que este passou a ampliar seu horizonte ao se equilibrar sobre apenas dois dos membros. Neste artigo, o objetivo foi apresentar conexões entre distintas teorias sobre o bipedalismo, produzindo uma visão didática e concisa deste processo. Para tal, foi realizada uma revisão bibliográfica abordando as principais teorias sobre o tema. Estudos apontam alguns fatores, como: a diminuição de pilosidade, alteração do ambiente onde estavam inseridos, ou ainda se referem a um método de otimização energética. Após a revisão, fica possibilitada a análise didática de que o bipedalismo humano apresenta um processo complexo, do qual, distintos fatores foram decisivos para condicionar o andar ereto; entende-se, ainda, que esse processo não se deu de forma estanque, com cada mudança condicionada de forma isolada, mas ocorreu como reflexo de uma interrelação de fatores por milhares de anos.

Michael Tomasello, um dos mais influentes pesquisadores dedicados ao estudo da evolução e da aquisição da linguagem, em sua palestra online para a Abralin ao vivo, apresenta sua tese de que a capacidade comunicativa humana, em amplo sentido, desenvolve-se antes da linguagem e é fundamental para explicar sua origem. Isto é, a capacidade comunicativa humana, que possui como infraestrutura uma gama de capacidades cognitivas gerais — como capacidades cooperativas, capacidade de inferir intenções, capacidade de decifrar gestos contextualmente, o que demanda o reconhecimento de common ground e atenção conjunta — são as condições básicas que permitem o desenvolvimento de uma linguagem humana complexa. Além disso, o autor demonstra como gestos (e.g. apontar) são usados de forma sofisticada por crianças, mas não por primatas não humanos. Desta forma, os gestos, apoiados na infraestrutura comunicativa, poderiam dar origem às convenções gramaticais.

RESUMO Estudos recentes sobre primatas mostram que o homem é, de longe, o mais habilitado para aprender por mimetismo. Aristóteles já considerava que a aptidão para a aprendizagem cultural e o prazer de a isso se dedicar constituíam um dom próprio da espécie humana. Essas aptidões miméticas permitem à criança, na primeira infância, participar da produção e dos processos culturais da sociedade. Na primeira infância, a criança assimila as produções materiais e simbólicas de sua comunidade cultural, as quais, conservadas dessa maneira, são transmitidas à geração seguinte. Em ampla medida, a aprendizagem cultural é aprendizagem mimética, essencial em inúmeros processos de formação e de autoformação. Ela se estende ao outro, à comunidade social e aos bens culturais, cuja vitalidade é garantida por ela. A aprendizagem mimética, fundamentada no corpo e nos sentidos, permite a aprendizagem de imagens, de esquemas, de movimentos pertencentes à esfera da ação prática; ela se realiza, em grande parte, de maneira inconsciente, fato que induz efeitos duradouros em todos os campos da evolução cultural.

O presente trabalho buscou apresentar o modelo de Michael Tomasello sobre a evolução da cognição humana e uma teoria, derivada desse modelo, sobre a aquisição e o desenvolvimento de competências linguístico-simbólicas. Tomasello propõe que a aquisição e o desenvolvimento simbólico dependem de uma cognição cultural exclusivamente humana, mas derivada de adaptações biológicas características da cognição primata. Essas propostas constituem alternativas para as abordagens tradicionais do desenvolvimento cognitivo e linguístico-simbólico humano, uma vez que: (1) destacam aspectos biológicos e culturais como determinantes da cognição humana; (2) consideram as atividades humanas como essencialmente simbólicas; (3) fornecem uma nova concepção de linguagem.

Estudaram-se os aspectos histopatológicos relativos à evolução da infecção experimental produzida em Cebus apella (Primates: Cebidae) por Leishmania (V.) lainsoni, L. (V.) braziliensis e L. (L.) amazonensis. O exame microscópico de biópsias seqüênciais, obtidas dos animais a intervalos definidos de tempo (a primeira, às 48 ou 72 horas após a inoculação, e as seguintes, a cada 30 dias), mostrou que o desenvolvimento das lesões, independentemente da espécie de Leishmania inoculada, passa por uma seqüência de etapas a nível tecidual - 1) infiltrado inespecífico crônico; 2) nódulo macrofágico (com numerosos parasitas); 3) necrose das células parasitadas; 4) granuloma epitelióide; 5) absorção da área necrosada (às vezes formando granuloma de corpo estranho); 6) infiltrado inespecífico crônico residual); e 7) cicatrização - que representaria a formação e a resolução das lesões. Discutiram-se também os prováveis mecanismos imunopatológicos que determinam esta seqüência de eventos e sua possível semelhança com a evolução das lesões na leishmaniose tegumentar humana.

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Made available in DSpace on 2018-01-31T00:06:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 541829.pdf: 14070740 bytes, checksum: a7bbaa918c12bf8030ccef48fe241d7c (MD5) Previous issue date: 2000-07-10
CAPES
A evolução do aparelho mastigatório dos primatas do Novo Mundo (16 gêneros correntemente reconhecidos para fauna recente, além de 4 formas fósseis) é abordada através de uma análise cladística. A informação contida neste complexo morfológico foi sintetizada em 80 hipóteses de homologia primária, e reunidas em uma matriz junto a outros atributos biológicos reunidos por HOROVITZ (1990), compreendendo um total de 131 séries de transformação. A matriz de caracteres correspondente a este universo de informações fenotípicas foi submetida a uma análise de parcimônia através da combinação de branch swapping (m* bb*) do programa Hennig86, considerando todos os caracteres como não-ordenados e o fóssil Aegyptopithecus como a referência de enraizamento. Obteve-se como resultado 40 árvores igualmente parcimoniosas de 289 passos, com ci = 0.48 e ri = 0.67. Após esta etapa, a ponderação sucessiva foi implementada, resultando em uma única árvore com 889 passos, ci = 0.72 e ri = 0.85. Este foi considerado o resultado principal deste estudo...
This Thesis studied the evolution of the masticatory apparatus of the New World monkeys as part of a broader cladistic research program on primate evolution. All the 16 currently recognized extant genera currently plus 4 fossil taxa were investigated. The information content in this morphological complex is summarized in 80 hypotheses of primary homology. Additionally, the final matrix also included 25 biological attributes assembled by HOROVITZ (1990), bringing a total of 131 transformation series. The branch swapping algorithm was chosen for the heuristic parsimony analysis (m* bb* - Hennig86 software). All characters were treated as unorder and Aegyptopithecus was used as the rooting reference. The analysis yielded 40 equally parsimonious trees (289 steps, CI = 0.48 and RI = 0.67). Howevre, after using the successive weighting option, the reanalysis os the same data matrix resulted on a single tree (889 steps, CI = 72 and RI= 85) that was considered the major result of the Thesis...

A oxitocina (OXT) é um nonapeptídio envolvido em um amplo espectro de funções fisiológicas e comportamentais. Até recentemente acreditava-se em uma conservação de milhões de anos da sequência de aminoácidos, levando a pensar numa única proteína para todos os mamíferos placentários. Neste estudo foi analisada a oxitocina de 29 espécies de primatas, e desse grupo, foram estudados também os receptores de oxitocina (OXTR) de 21 espécies. Registramos aqui uma quebra na linha de conservação descrevendo 3 novas formas de OXT em macacos do Novo Mundo e reportamos um aminoácido (OXT-8Pro) com seleção positiva na família Cebidae; essa mesma posição registrou uma significância estatística (p= 0.003), numa análise de correlação com o tamanho da ninhada. Reforçando essa correlação, descrevemos uma nova forma de OXT (OXT-3Val-8Pro) nos Saguinus (Cebidae), um gênero com um pronunciado cuidado parental dos machos aparentados ou não. Em OXTR também foram detectados aminoácidos sob seleção positiva, assim como processos de coevolução intramolecular e intermolecular com seu ligante, OXT. Com os resultados aqui obtidos, propomos possíveis cenários da interação dessas novas formas de OXT com seus receptores e propomos perspectivas para o estudo do sistema OXT-OXTR e sua relação com outros sistemas.
Oxytocin (OXT) is a nonapeptide involved with a wide range of physiological and behavior functions. Until recently it was believed that an unmodified oxytocin sequence was present in all placental mammals. This study analyzed the oxytocin in 29 primate species, and the oxytocin receptor (OXTR) was also investigated in 21 of these species. We reported here an unprecedented lack of conservation, describing three novel OXT forms in the New World Monkeys. A signal of positive selection was detected in OXT- 8Pro in the Cebidae family and the same position showed a statistically significance (p= 0.003) correlation with litter size. Reinforcing this correlation, we describe here a novel OXT form (OXT-3Val- 8Pro) in Saguinus (Cebidae), a genus with a pronounced male parental care. In OXTR amino acids under positive selection as well as intramolecular and intermolecular coevolutionary process with his ligand, OXT, were detected. We suggest some interaction scenarios of the novel OXT forms with their receptors and we propose perspectives for the study of the OXT-OXTR system as well as its relationship with other systems.

A oxitocina (OXT) é um nonapeptídio envolvido em um amplo espectro de funções fisiológicas e comportamentais. Até recentemente acreditava-se em uma conservação de milhões de anos da sequência de aminoácidos, levando a pensar numa única proteína para todos os mamíferos placentários. Neste estudo foi analisada a oxitocina de 29 espécies de primatas, e desse grupo, foram estudados também os receptores de oxitocina (OXTR) de 21 espécies. Registramos aqui uma quebra na linha de conservação descrevendo 3 novas formas de OXT em macacos do Novo Mundo e reportamos um aminoácido (OXT-8Pro) com seleção positiva na família Cebidae; essa mesma posição registrou uma significância estatística (p= 0.003), numa análise de correlação com o tamanho da ninhada. Reforçando essa correlação, descrevemos uma nova forma de OXT (OXT-3Val-8Pro) nos Saguinus (Cebidae), um gênero com um pronunciado cuidado parental dos machos aparentados ou não. Em OXTR também foram detectados aminoácidos sob seleção positiva, assim como processos de coevolução intramolecular e intermolecular com seu ligante, OXT. Com os resultados aqui obtidos, propomos possíveis cenários da interação dessas novas formas de OXT com seus receptores e propomos perspectivas para o estudo do sistema OXT-OXTR e sua relação com outros sistemas.
Oxytocin (OXT) is a nonapeptide involved with a wide range of physiological and behavior functions. Until recently it was believed that an unmodified oxytocin sequence was present in all placental mammals. This study analyzed the oxytocin in 29 primate species, and the oxytocin receptor (OXTR) was also investigated in 21 of these species. We reported here an unprecedented lack of conservation, describing three novel OXT forms in the New World Monkeys. A signal of positive selection was detected in OXT- 8Pro in the Cebidae family and the same position showed a statistically significance (p= 0.003) correlation with litter size. Reinforcing this correlation, we describe here a novel OXT form (OXT-3Val- 8Pro) in Saguinus (Cebidae), a genus with a pronounced male parental care. In OXTR amino acids under positive selection as well as intramolecular and intermolecular coevolutionary process with his ligand, OXT, were detected. We suggest some interaction scenarios of the novel OXT forms with their receptors and we propose perspectives for the study of the OXT-OXTR system as well as its relationship with other systems.

Genes envolvidos com a interação hospedeiro-patógeno são fortemente afetados pela seleção natural positiva. O gene codificante do antígeno sangüíneo Duffy, também conhecido como DARC (Duffy Antigen Receptor for Chemokines), tem um importante papel na invasão dos eritrócitos pelos parasitas causadores da malária, Plasmodium vivax em humanos e Plasmodium knowlesi em outros primatas. A estrutura do gene DARC já é conhecida, estando este presente na região 1q22q23 do cromossomo 1, e sendo composto por dois éxons separados por um grande íntron. Em uma população africana a deleção de um nucleotídeo no domínio GATA-1 da região promotora do gene é responsável pela não expressão de DARC nos eritrócitos e pela resistência à invasão pelo P. Vivax. Além disso, o antígeno DARC age como um receptor promíscuo de quimiocinas, sendo expresso nos eritrócitos, células endoteliais de vênulas e outros tecidos. Devido a esse papel dual, no presente estudo seqüenciou-se regiões homólogas do gene DARC em macacos do Novo e Velho Mundo e utilizando métodos estatísticos procurou-se indícios da seleção natural positiva na sua história evolutiva. Nenhuma nova mutação foi encontrada no promotor ou na região codificante. As árvores filogenéticas pelos métodos de máxima parcimônia, máxima verossimilhança e neighbor-join apresentaram topologias semelhantes com três grande clados monofiléticos reconhecíveis e com a espécie Macaca fascicularis apresentando um perfil polifilético. O teste de seleção positiva pelos métodos de Nei-Gojobori, máxima verossimilhança por ramos e máxima verossimilhança por sítios não demonstraram, estatisticamente, à ação da seleção positiva sobre o gene DARC. Porém, o teste de máxima verossimilhança por sítio em domínios demonstrou que existem regiões do gene DARC sujeitas à diferentes pressões seletivas, mas também falhou em detectar a assinatura da seleção positiva. Os resultados indicam a presença da seleção darwiniana sobre a região de ligação do P. vivax, porém os testes de máxima verossimilhança utilizados, aparentemente, não possuem poder suficiente para detectar a sua assinatura. Além disso, os resultados sugerem que a região de ligação do P. vivax está sob influência de duas pressões seletivas antagônicas (seleção positiva exercida pelo parasita e seleção purificadora exercida pelas quimiocinas) o que pode, também, explicar a não detecção da seleção positiva.
Genes involved in pathogen-host interactions are strongly affected by positive natural selection. The gene of blood Duffy antigen, also known as DARC (Duffy Antigen Receptor for Chemokines), has an important role in the invasion of red blood cells by the parasites that cause malaria, Plasmodium vivax in humans and Plasmodium knowlesi in other primates. The structure of the DARC gene is known, it was mapped in 1q22-q23 region of chromosome 1, and is composed by two exons separated by a large intron. In an African population a nucleic acid deletion in GATA-1 of the gene promoter is responsible for the non-expression of DARC on red blood cells and the resistance to invasion by P. vivax. Moreover, the DARC antigen acts as a promiscuous receptor for chemokines and is expressed in red blood cells, endothelial venules cells and other tissues. Because of this dual role, in this study we sequenced homologous regions of the DARC gene in monkeys of the New and Old World and using statistical methods we tried to detect positive natural selection in their evolutionary history. New mutations were not found at promoter or in coding region. The phylogenetic trees by the methods of maximum parsimony, maximum likelihood and neighbor-join showed similar topologies with three large monophyletic clades recognizable and with the Macaca fascicularis showing a poliphyletic profile. The test of positive selection by the methods of Nei-Gojobori, maximum likelihood by branchs and maximum likelihood by sites not shown, statistically, the action of positive selection on the DARC gene. But the maximum likelihood test using sites divided in domains showed that some regions of the DARC gene are subject to different selective pressures, but also failed to detect the signature of positive selection. The results indicate the presence of darwinian selection on P. vivax binding region, but the maximum likelihood tests used, apparently, do not have enough power to detect its signature. Moreover, the results suggest that P. vivax binding region is under the influence of two opposing selective pressures (positive selection exerted by the parasite and purifying selection exerced by chemokines) that can also explain the non-detection of positive selection.

Nos últimos anos, numerosas evidências da literatura científica têm atribuído ao hormônio nonapeptídico oxitocina (OXT) diversas ações sobre o comportamento animal. Para uma melhor compreensão desta associação, objetivou-se neste trabalho um estudo da evolução molecular da porção codificadora do gene do receptor da oxitocina (OXTR) em espécies da ordem Primates, assim como o desenho de uma rede gênica funcional da oxitocina, e sua análise ao longo de diversas linhagens de vertebrados. Obtivemos a sequência parcial de cDNA do gene OXTR para nove espécies de macacos do Novo Mundo, dado ausente na literatura até o momento. Associando estas informações à sequência de outras espécies de primatas que possuem o seu genoma descrito em banco de dados eletrônico, realizamos a comparação das porções codificantes do OXTR: entre 12 espécies de primatas para o éxon 3, e 17 espécies para o éxon 4. Descrevemos a ocorrência de 30 variações de códons não-sinônimas, distribuídas em 22 sítios diferentes. Evidenciamos o domínio intracelular 4 (IC4) como a região de menor conservação da proteína OXTR, respondendo por 46,6% (14/30) das variações observadas. De forma semelhante, este domínio apresentou o maior número de substituições moderadamente radicais, segundo critérios químicos (escore de Grantham). Identificamos três variações de sítios características, adjacentes a resíduos bastante conservados ao longo da filogenia por sua grande importância funcional. Uma análise de máxima verossimilhança códon-por-códon de sequências do gene OXTR em 38 espécies de vertebrados mostrou que a seleção negativa é a maior força agindo sobre o gene OXTR, embora 10% dos sítios apresentam um possível relaxamento. Metodologias da biologia de sistemas foram combinadas para o desenho de uma rede funcional da oxitocina, composta pelos genes AVP, AVPR1A, AVPR1B, ESR1, FOS, HCRT, OXT, OXTR, PRL, PRLH, PRLR e TRH. O nível de conservação destes 12 genes foi estudado em 36 espécies de vertebrados por meio da comparação das proteínas traduzidas com o seu homólogo humano. Identificaram-se dois grupos gênicos de padrão de conservação significativamente diferentes: um grupo mais conservado, associado à oxitocina (OXT), e um grupo mais diverso, relacionado à prolactina (PRL).
During the past years, many evidences from scientific literature have ascribed several actions over animal behaviour to the nonapeptidic hormone oxytocin (OXT). For a better understanding of this association, it was aimed on this research an assay on molecular evolution of the coding sequence of the oxytocin receptor gene (OXTR) on species from the order Primates, and also the design of an oxytocin gene network and its analysis through several vertebrate lineages. We obtained the partial sequence of cDNA from gene OXTR for nine species of New World monkeys, an unpublished data until present. Blending these informations to the sequence of other primates, available at genomic databases, we compared the coding regions of OXTR: among 12 primate species for exon 3, and 17 species for exon 4. We described 30 non-synonyms changes, distributed along 22 different sites. We found that intracellular domain 4 (IC4) has the lowest conservation rate of the OXTR protein, being responsible for 46,6% (14/30) of the observed variations. Likewise, this domain presented the highest number of moderately radical substitutions, according to chemical criteria (Grantham score). We identified three characteristic sites changes, located besides aminoacids highconserved for its great functional importance. A maximum-likelihood analysis by codon of the OXTR gene sequence on 38 vertebrate species showed that negative selection is the strongest power acting over the OXTR gene, although 10% of the sites are presented as possibly relaxed. Methodologies from systems biology were combined for design of an oxytocin functional network, composed by genes AVP, AVPR1A, AVPR1B, ESR1, FOS, HCRT, OXT, OXTR, PRL, PRLH, PRLR and TRH. Conservation levels from those 12 genes were studied on 36 vertebrate species by comparing the translated protein with its human homologous. Two assembling of genes showed conservation pattern significantly different: a more conserved group, associated to oxytocin (OXT), and a more diverse one, related to prolactin (PRL).

Retrovírus endógenos (ERVs) são vírus que infectaram células germinativas e proliferaram no genoma do hospedeiro. A família K está integrada apenas no genoma de primatas do Velho Mundo. Os ERVs promovem alterações estruturais nos genomas hospedeiros, sendo fundamentais para a sua evolução. Esse trabalho teve como objetivo realizar uma investigação da distribuição e dinâmica evolutiva de ERV-K nos diferentes hospedeiros. Foram identificados 58 ERV-K em humanos, 38 em chimpanzés, 35 em orangotangos e 19 em macaco rhesus. Análises filogenéticas evidenciaram dois grupos principais, Grupo O/N, que compreende os provirus mais antigos e os mais recentes, e Grupo I, com provirus com tempo de integração intermediário. A dinâmica de espalhamento de ERV-K diferiu entre os hospedeiros. A fixação e eliminação dos ERV-K é resultado de fatores demográficos e populacionais, como gargalos de garrafa e expansões sofridas ao longo da evolução. Análises de quais provírus são ativos em pacientes com HIV e com cancer demonstrou que distintos ERVs são transativados, sugerindo alguma consequencia biológica para o hospedeiro. Além disso, a atividade dos ERVs não depende exclusivamente do tempo de integração, mas sim da integridade de regiões específicas contidas na LTR.
Endogenous retroviruses (ERVs) are remains of ancient viral infection in the germ line cells and subsequent vertical transmission. The K family are integrated only in humans and the Old World monkeys. ERVs play a fundamental role on genome evolution and foster variability. The aim of this work was to investigate their distribution and evolutionary dynamics in primate hosts. We found 55 ERV-K genomes in the human genome, 38 in chimpanzee, 35 in orangutan and 19 in Rhesus monkey. Two main groups were recovered by phylogenetic inference, Group O/N, comprising the newest and the oldest proviruses and, Group I, enclosing those with intermediate integration time. Although the primary integration took place in the ancestral lineage of all primates investigated, their evolutionary dynamic was different among them. I propose that ERV-K dynamics depends on the host demography experienced throughout their evolution. This work also investigated the putative source of proviral transcripts detected in HIV carries and cancer patients. The differential expression found under these conditions suggested a biological role of the ERV-K overexpression. Finally, the results showed that the ERV-K overexpression depends on the integrity of specific promoters in their LTR.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-25
Associação Fundo de Incentivo à Psicofarmacologia (AFIP)
Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID/FAPESP)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Os genes Periods (Per1-3) são importantes na geração da ritmicidade circadiana. Mutações nestes genes têm fortes efeitos sobre o ritmo circadiano e estão associados com distúrbios de sono em humanos. Dentre estes genes, o Per3 tem uma característica peculiar, a presença de uma repetição em tandem de número variável na região codificadora. Esta repetição em tandem está associada com o cronotipo (matutino / vespertino), com Síndrome da fase atrasada e homeostase do sono. Sabe-se que o tamanho dessas repetições em tandem varia entre espécies diferentes, sendo que cada repetição tem o tamanho de 54 nucleotídeos. No genoma de sagüi (Callithrix jacchus), esta região possui sete repetições, enquanto que em outros primatas, esta mesma região possui diferentes tamanhos e pode variar de três a cinco repetições. A caracterização e anotação do gene Per3 em outros primatas (como em Homo sapiens) já é bem conhecida, entretanto, tem-se a falta de caracterização e anotação completa do gene Period3 em Callithrix jacchus. Dado o cenário e fatores descritos, e considerando o organismo sagüi um primata de interesse para uso como organismo modelo em diversos estudos na área de ritmos biológicos, apresenta-se neste projeto a caracterização completa do gene Per3 em Callithrix jacchus. Nesta caracterização inclui: a definição de regiões de éxons e regiões de íntrons, pesquisa de polimorfismo, análise de neutralidade, identificação e análise de elementos transponíveis e RNA não-codificante, e comparação do comprimento da região de repetição em tandem entre os primatas do novo mundo. O gene Per3 em sagüi tem 74.739 pares de basess e tem uma pontuação de alinhamento de 77, quando alinhada com a seqüência do gene humano, e 97, quando alinhada com a seqüência de sagüi disponível na plataforma da Universidade da Califórnia Santa Cruz. Há três ilhas CpG e 20 sítios de ligação de fatores de transcrição, identificadas por análises in silico, na região promotora deste gene em sagüi. Ainda foram identificadas 115 inserções de elementos transponíveis no gene Per3, sendo os Long interspersed nuclear elements e os Short interspersed nuclear elements as classes dominantes. Sobre RNA não codificantes foram obtidos 102 possíveis candidatos por meio da predição feita via técnicas de bioinformática que usam a abordagem de análise comparativa com outros primatas. Na região da repetição em tandem, foram encontrados cinco polimorfismos de nucleotídeo único e quatro destes são não-sinônimos. Quando esta região de repetição foi examinada para se verificar polimorfismos de comprimento, apenas um sagüi (em oitenta) apresentou heterozigozidade (sete e seis repetições). Nenhuma repetição em tandem foi encontrada em mamíferos não-primatas. Em primatas do novo mundo existem variações no comprimento desta região de repetição que vão de duas a onze repetições. O seqüenciamento e caracterização do gene Per3 em sagüi permitirá a diversos outros futuros estudos comportamentais usando este animal como organismo modelo.
The Periods genes (Per1-3) are important in the generation of circadian rhythms. Mutations in these genes have strong effects on the circadian rhythm and are associated with sleep disorders in humans. Among these genes, Per3 has a special feature, the presence of a variable number in tandem repeat in the coding region. This repeat in tandem is associated with diurnal preference (morning / afternoon), with DSPS and sleep homeostasis. It is known that the length of these repeats in tandem varies among different species; being that the length of each repetition is 54 nucleotides. In the genome of marmosets (Callithrix jacchus), this region has seven repeats, whereas in other primates, this same region has different lengths and can vary from three to five repetitions. The characterization and annotation of Per3 gene in other primates (as in Homo sapiens) is already well known, however, there has been a lack of characterization and annotation of the Period3 in Callithrix jacchus. In this scenario and considering marmoset as a primate of interest for use as a model organism in several studies in the field of biological rhythms, this project presents a complete characterization of Per3 gene in Callithrix jacchus. In this characterization was included: the definition of exons´ and introns´ regions, the search for polymorphism, the analysis of neutrality, the identification and analysis of transposable elements and non-coding RNA, and comparing the length of the variable number in tandem repeat between New World primates. The Per3 in marmoset has 74,739 base pairs and has an alignment score of 77, when aligned with the sequence of the human gene, and 97, when aligned with the sequence of marmoset available on the platform of the University of California Santa Cruz. Three CpG islands and 20 transcription factors binding sites were identified, by in silico analysis, in the promoter region of this gene in the marmoset. Were also identified 115 insertions of transposable elements in Per3 gene, and the long interspersed nuclear elements and short interspersed nuclear elements of the dominant classes. About non-coding RNA, 102 possible candidates were obtained through the prediction via bioinformatics techniques that use the analysis approach of comparison with other primates. In the region of repeat in tandem, were found five single nucleotide polymorphisms and four of these are non-synonymous. When this region of repeat was examined to verify the polymorphism length, only one marmoset (in eighty) showed to be heterozygous (seven and six replicates). No variable number repeat in tandem was found in non-primate mammals. In the new world primates there are variations in the length of this repeat region, ranging from two to eleven repeats. The sequencing and characterization of the gene Per3 in marmoset will allow several other future behavioral studies using this animal as a model organism.
FAPESP: 04/15837-4
CEPID/FAPESP: 98/143003-3
TEDE
BV UNIFESP: Teses e dissertações

A busca pelo repertório genético por trás de características comportamentais e reprodutivas de espécies de primatas tem desafiado nosso grupo de pesquisa. A premissa principal nesse tipo de estudo baseia-se na hipótese de que um traço fenotípico (seja ele fisiológico, comportamental, etc) compartilhado por um grupo taxonômico inteiro deve ser determinado por um repertório genético comum a esses táxons. Considerando a complexidade de muitas dessas características, temos ampliado nossos estudos para vários genes da rede OXT – AVP – PRL, usando abordagens in silico, in vitro, e in vivo. Na presente Tese, o conjunto gênico de estudo foi selecionado por uma metodologia baseada na ontologia biológica, com critério de seleção para características como comportamento materno, amamentação e aspectos reprodutivos, tais como comportamento de acasalamento e de corte. Essa seleção resultou em 12 genes candidatos para o estudo: AVP, AVPR1A, AVPR1B, ESR1, FOS, HCRT, OXT, OXTR, PRL, PRLH, PRLR e TRH. Exploramos aqui esse conjunto gênico da rede OXT – AVP – PRL através da mineração de dados, buscando por seus ortólogos nas várias espécies de primatas e de outros mamíferos, bem como através de novos dados de sequências da região codificadora dos genes PRLR e PRLH, em um conjunto de espécies de primatas do Novo Mundo (NWM, conforme sigla em inglês). Adicionalmente, sequências das regiões codificadoras de PRLR foram também obtidos em espécies de marsupiais. Com o objetivo de elucidar os padrões evolutivos dos genes de interesse, utilizamos análises como os testes NsSites e Branch Sites do pacote PAML, assim como vários testes populacionais clássicos, para diferentes conjuntos amostrais. Além disso, foi feita a predição da estrutura secundária das proteínas-alvo, utilizando metodologia específica do programa PSIPRED, bem como o PONDER-FIT, para a caracterização de aminoácidos intrinsecamente desordenados. Nossos resultados das análises in silico sugerem que os genes da família de receptores da vasopressina (AVPR1A, AVPR1B, e AVPR2) apresentam um padrão compatível com seleção positiva em mamíferos placentários. Alguns dos sítios com sinal de seleção apresentam motivos lineares (SLiMS) preditos no receptor AVPR2, que podem ter facilitado a emergência de novidades adaptativas, conforme foi sugerido para a espécie do rato-canguru Dipodomys ordii, que habita regiões áridas. As análises dos dados originais da região codificadora do gene PRLR em 17 espécies de NWM revelaram vários sítios presentes na forma longa do receptor com alta probabilidade de estarem sob seleção positiva, sendo que alguns deles (posições 507, 532 e 572) estão associados com o parto gemelar, uma característica das espécies de Callitrichidae. Adicionalmente verificamos no ramo dos Siimiformes um motivo linear de interação que reconhece domínios SH3 (Src Homology 3). Os domínios SH3 e os seus locais de ligação foram descritos para centenas de proteínas; eles fornecem à célula um meio particularmente conveniente e adaptável de interação específica proteína-proteína, que pode ser de importância funcional. Esse trabalho como um todo contribuiu para o conhecimento do repertório genético relacionado à complexa rede de mecanismos neuroendócrinos associados à emergência de traços adaptativos, tanto fisiológicos quanto comportamentais em diferentes clados de mamíferos.
The search for the genetic repertoire behind behavioral and reproductive features of Primate species has challenged our research group. The principal premise in this kind of study is based on the hypothesis that a phenotypic trait (either physiological, behavioral, etc.) shared by an entire taxonomic group should be determined by a genetic repertoire common to these taxa. Considering the complexity of many of these features, we have expanded our studies for several genes of the OXT - AVP - PRL network, using in silico, in vitro, and in vivo approaches. In the present Thesis, the set of genes for the study was selected by a methodology based on biological ontology, with features like maternal behavior, breastfeeding, and reproductive aspects, such as mating and courtship behavior. This selection resulted in 12 candidate genes for the study: AVP, AVPR1A, AVPR1B, ESR1, FOS, HCRT, OXT, OXTR, PRL, PRLH, PRLR, and TRH. We explored here this gene set of the OXT – AVP – PRL network through data mining, searching for their orthologues in many Primate species and other mammals, as well as through new sequence data from the PRLR and PRLH coding region in a set of New World Monkey (NWM) species. Additionally, sequences from the PRLR coding regions were also obtained in marsupial species. To elucidate evolutionary patterns of the genes of interest, we used the NsSites and Branch Sites tests from PAML package, as well as several classic population tests, for different sample sets. In addition, we predicted the secondary structure of target proteins, using a specific methodology of the PSIPRED program, as well as PONDER-FIT for prediction of intrinsically disordered amino acids. Our in silico results suggest that the genes of the vasopressin receptor family (AVPR1A, AVPR1B, and AVPR2) present a pattern compatible with positive selection in placental mammals. Some of the sites with selection signals have linear motifs (SLiMS) predicted in the AVPR2 receptor, which may have facilitated the emergence of adaptive novelties, as was suggested for the kangaroo rat Dipodomys ordii, which inhabits arid regions. Analyses of the original PRLR coding region data on 17 NWM species revealed several sites present in the long form of the receptor with a high probability of being under positive selection, some of them (positions 507, 532 and 572) being associated with twin births, a characteristic of Callitrichidae species. Additionally, we verified in the Siimiformes branch a linear interaction motif that recognizes SH3 domains (Src Homology 3). The SH3 domains and their ligands were described for hundreds of proteins; they provide a particularly convenient and adaptable medium of specific protein-protein interaction to the cell, which can be of functional importance. This work as a whole contributed to the knowledge of the genetic repertoire connected to the complex network of neuroendocrine mechanisms associated to the emergence of physiological and behavioral adaptive traits in different mammalian clades.

A modularidade é uma propriedade característica que sistemas biológicos exibem em relação à distribuição de interações entre seus elementos constituintes; neste contexto, um módulo é um subconjunto de elementos que interagem entre si mais do que com outros subconjuntos. Em relação aos sistemas morfológicos, tais propriedades referem-se geralmente à estrutura do componente linear do mapa genótipo/fenótipo; no entanto, as interações genéticas, ontogenéticas e funcionais que produzem fenótipos são descritas de forma adequada através de dinâmicas não-lineares, e uma apreciação completa da complexidade destas interações é necessária para a compreensão das propriedades variacionais do fenótipo. Ademais, dados avanços metodológicos na área da morfometria, é possível escolher diferentes maneiras de representar a variação morfológica, e as diferenças entre as representações podem impactar inferências feitas sobre estas propriedades variacionais. A presente tese tem como objetivo explorar a relação entre representações morfométricas e a caracterização das propriedades variacionais, focada na análise comparativa de tais propriedades em uma escala macroevolutiva; Primatas Antropóides são utilizados como modelo, dada a disponibilidade de uma grande base de dados de mensurações cranianas destes organismo. Esta relação foi avaliada sob três perspectivas diferentes. Em primeiro lugar, estima-se taxas de erro associadas aos testes de hipótese que descrevem padrões de modularidade, relacionadas com três representações morfométricas distintas; tal avaliação é também associada à exploração de um subconjunto da base de dados utilizada aqui, levando-se em consideração a dinâmica de interações ontogenéticas que produzem o crânio dos Antropóides. Os resultados deste capítulo implicam que uma dessas representações, resíduos de Procrustes, não são capazes de detectar padrões de modularidade neste contexto, considerando suas propriedades matemáticas específicas. Outras duas representações, distâncias entre marcos anatômicos e variáveis locais de forma, produzem resultados semelhantes, que estão diretamente associados à dinâmica de desenvolvimento, e as diferenças que elas apresentam são consistentes com suas diferenças principais; taxas de erro para os testes sobre as duas representações também são aceitáveis. O próximo capítulo trata da comparação entre estas duas representações no que diz respeito a estas diferentes propriedades, focado em estimar relações alométricas associadas às variáveis locais de forma e a relação entre estas estimativas e os padrões de modularidade estimados para distâncias entre marcos anatômicos. Os resultados encontrados enfatizam que os padrões de modularidade observados em distâncias entre marcos são consequência da alometria; linhagens como Homo e Gorilla, que apresentam padrões distintos de modularidade para as distâncias entre marcos estão associados a mudanças substanciais nas relações alométricas dos caracteres cranianos. O último capítulo explora a estrutura filogenética de mudanças nas propriedades variacionais fenotípicas na diversificação de Anthropoidea, considerando apenas variáveis de forma locais, uma vez que este capítulo também visa reforçar os resultados anteriores obtidos a partir de distâncias entre marcos, considerando-se um tipo diferente de representação morfométrica. Este capítulo muda o foco de testes a respeito de padrões de modularidade definidos a priori em direção a estimar a incerteza relacionada à estrutura de matrizes de covariância, decomposta sobre a filogenia de Anthropoidea. Os resultados obtidos demonstram que as mudanças na estrutura de covariância nesta linhagem são localizadas nas mesmas regiões do crânio ao longo de toda a história evolutiva do grupo, enquanto outras regiões mantêm associações estáveis. Assim, quando se considera as diferentes propriedades de representações morfométricas cuidadosamente, inferências feitas a partir de tais representações sobre propriedades variacionais são de fato compatíveis
Modularity is a characteristic property biological systems exhibit regarding the distribution of interactions between their composing elements; in this context, a module is a subset of elements which interact more among themselves than with other subsets. Regarding morphological systems, such property usually refers to the structure of the linear component of the genotype/phenotype map; however, the genetic, developmental, and functional interactions that produce phenotypes are often best described by non-linear dynamics, and a full appreciation of the complexity of such interactions is necessary for understanding phenotypic variational properties. Furthermore, given methodological advances in the field of morphometrics, one may choose different ways to represent morphological variation, and differences between representations may impact inferences made regarding variational properties. The present dissertation aims at exploring the relationship between morphometric representations and the characterization of variational properties, focusing on the comparative analysis of such properties on a macroevolutionary timeframe; Anthropoid Primates are used as a model lineage, given the availability of a large database of skull measurements. This relationship was evaluated under three different perspectives. First, an estimation of the error rates associated with tests for hypothesis that describe modularity patterns related to three different morphometric representations; such evaluation is also associated with an exploration of a subset of the database used here, considering the dynamical properties of developmental interactions that produce the Anthropoid skull. The results of this chapter imply that one of such representations, Procrustes residuals, fails to capture modularity patterns in this setting, considering its particular mathematical underpinnings. Other two representations, interlandmark distances and local shape variables, produce similar results which are directly associated with developmental dynamics, and the differences they exhibit are consistent with their different properties; error rates for tests over both representations are also acceptable. The next chapter deals with comparing these two representations with respect to these different properties, focusing on estimating allometric relationships over local shape variables and the relationship between such estimates and modularity patterns estimated for interlandmark distances. The results found stress out that modularity patterns observed in interlandmark distances are a consequence of allometry; lineages such as Homo and Gorilla, which exhibit distinct modularity patterns in interlandmark distances are associated with substantial changes in allometric relationships for skull traits. The last chapter explores the phylogenetic structure of changes in phenotypic variational properties across Anthropoid diversification, considering local shape variables alone, since this chapter also aims at reinforcing previous results obtained from interlandmark distances, considering a different type of morphometric representation. This chapter shifts the focus from testing a priori-defined modularity patterns to estimating the uncertainty related to covariance matrix structure decomposed over the Anthropoid phylogeny. The results obtained demonstrate that changes in covariance structure on this lineage are localized in the same skull regions across the entire evolutionary history of Anthropoidea, while other regions maintain stable associations. Thus, when one considers the different properties of morphometric representations carefully, inferences made from such representations regarding variational properties are in fact compatible

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Here we examined the mitochondrial (control region and cytb gene) and microsatellites genetic diversity of the New World primate, endemic of Atlantic Forest, Alouatta guariba, in order to uncover its genetic structure and evolutionary history as well as it bearing on its taxonomic status. The mtDNA phylogeny shown a deep divergence between clade A (southern of the Santa Catarina state) and the northern part of the distribution, and the latter diverged in a more central clade B (Rio de Janeiro state) and a northernmost clade C (Espírito Santo state), although a population from São Paulo state present haplotypes from the three clades with 16 of 102 individuals in the clade A, 11 of 16 in the clade B and 14 of 32 in the clade C. The divergence time estimated between A and B/C clades was approximately 750 thousand years ago (kya) and between B and C clades was ~600 kya. Microsatellite data showed a clear isolation between the southern and the central+northern areas, in agreement with the mtDNA results. Therefore, our data consistently refute the hypothesis of a northern subspecies or species separated from a largely distributed central+southern one (A. g. clamitans). However, although the two isolated groups identified here certainly deserve appropriate conservation strategies, the absence of: complete concordance between the mtDNA and microsatellite data, reciprocal monophyly in the mtDNA, and clear cut non-genetic diagnostic characters advice against presently erecting then at subspecies or species status. The Bayesian Skyride plot showed that A. guariba underwent a sudden population expansion started ~50 kya followed by a recent reduction ~7 kya. This expansion was only observed in clade A. This fluctuation in population size may have occurred due to climate changes or to competition with A. caraya due to the high niche overlap of these species.
Nós examinamos a diversidade genética do DNA mitocondrial (região controle e gene citocromo b) e locos de microssatélites do primata do Novo Mundo, endêmico da Mata Atlântica, Alouatta guariba, para descobrir a sua estruturação genética e história evolutiva bem como seu status taxonômico. A filogenia mitocondrial mostra uma profunda divergência entre o clado A (sul de Santa Catarina) e a parte norte da distribuição e um segundo grupo divergente entre o clado B (Rio de Janeiro), mais central, e o clado C(Espírito Santo) mais ao norte, embora a população de São Paulo apresente haplótipos nos três clados com 16 de 102 indivíduos presentes no clado A, 11 de 16 no clado B e 14 de 32 no clado C. O tempo de divergência estimado entre os clados A e B/C foi de aproximadamente 750 mil anos atrás e entre os clados B e C foi de aproximadamente 600 mil anos atrás. Em concordância com os resultados do DNA mitocondrial, os dados de microssatélites mostram um claro isolamento das áreas sul e central+norte. Portanto, nossos dados consistentemente refutam a hipótese de uma subespécie ou espécie ao norte separada da central+sul (A. g. clamitans). Entretanto embora os dois grupos isolados identificados aqui certamente mereçam apropriadas estratégias de conservação, a ausência de: completa concordância entre dos dados de DNA mitocondrial e microssatélites, recíproca monofilia no DNA mitocondrial e claro caracteres não genéticos aconselham contra elevar ao status de espécie ou subespécie. A análise de "Bayesian Skyride plot" mostrou que A. guariba sofreu uma expansão populacional há aproximadamente 50. 000 anos atrás seguida por uma recente redução do tamanho populacional a 7. 500 anos. Esta expansão foi somente observada no clado A. Esta flutuação no tamanho populacional pode ter ocorrido devido a mudanças climáticas ou competição com A. caraya devido a alta sobreposição de nicho destas espécies.