Polimorfismo no gene GH1-Pstl associado a características corporais de linhagens de tilápia-do-nilo

The objective of this study was to determine the association of polymorphisms in the growth hormone gene GH1 with the corporal characteristics in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) strains. Fragments of the caudal fin were collected from 5-month old fishes for analysis by polymerase chain reaction - restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). The following measurements were accomplished: total length, standard length, height, width, and head length. A fragment with 652 bp of the GH1 gene was amplified with subsequent restriction with the enzyme PstI. For the analysis of the association of the molecular marker with the quantitative traits the SAS GLM procedure was used. The polymorphism described for the intron 1 of the GH1 gene of Nile tilapia had significant correlation with total length, standard length, and body height and width. It was found that the genotype PstI+/- is associated with better performance regardless of strain. Such association may be due to direct effect of the GH gene own regulation.O objetivo deste trabalho foi determinar a associação de polimorfismos no gene do hormônio de crescimento GH1 às características corporais, em linhagens de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus). Foram coletados fragmentos da nadadeira caudal de exemplares das linhagens, aos cinco meses de idade, para as análises de "polymerase chain reaction-restriction fragment lenght polymorphism" (PCR-RFLP). Foram realizadas as seguintes mensurações: comprimento total, comprimento padrão, altura, largura e comprimento da cabeça. Realizou-se a amplificação de um fragmento com 652 pb do gene GH1, com subsequente restrição com a enzima PstI. Para a análise de associação do marcador molecular com as características quantitativas, utilizou-se o procedimento GLM do SAS. O polimorfismo descrito para o íntron 1, do gene GH1 da tilápia-do-nilo, apresentou correlação significativa com o comprimento total, comprimento padrão, altura e largura corporal. Foi verificado que o genótipo PstI+/- está associado ao melhor crescimento, independentemente da linhagem. A associação verificada pode ter ocorrido em razão do efeito direto da regulação do próprio gene GH

SNPs within the gene HSC70 and their implications for farming and conservation of Amazon River Prawn (Macrobrachium amazonicum).

Macrobrachium amazonicum is an endemic species in South America, which has been exploited by artisanal fisheries in northern and northeastern Brazil. The overexploitation of this species has led to the decline of its natural stocks. This scenario affects the riverine communities and the genetic status of populations of this crustacean. In this context, the aquaculture emerges as a sustainable alternative to soften this impact over the natural stocks. A molecular view of adaptations and modifications in response to environmental variables is important for understanding the biology, distribution and capacity of this crustacean to adapt to different conditions and geographic regions, either in its natural habitat or in captivity. Considering these aspects, SNPs markers within fitness-related candidate gene emerge as promising tools for selection and detection of genetic structure in natural populations and to verify their correlation with complex traits of interest in farming. In this study, the aim was to investigate SNPs in the HSC70 (70-kilodalton Heat Shock Cognate) gene under two approaches: (1) the prospection and association of SNPs to growth traits in a captive population of M. amazonicum (CAUNESP); and (2) the SNPs prospection, characterization of the variability and genetic structure of two wild stocks of M. amazonicum (Tocantins and Paracauari rivers, both in Para state). To the firsty study, were carried out an experimental performance of these prawns, undergone to two stocking densities (normal and intensification conditions). Growth traits (total and abdominal length, and total abdominal and hepathopancreas weight) and sex were determined during the harvesting. The SNPs effects on these phenotypic variables were tested in a mixed model conducted by the Proc Mixed of the SAS program. Twelve SNPs were identified. Among them, only two SNPs (C256T and T907C) and two haplotypes (H7 and H10) presented effects of interest. These effects comprised several traits, including density and population class interactions. The most important effects were found in the normal density of the farming and on females. SNPs effects were not detected in high stocking density treatment. xix So, this fact excludes the possibility of using this information to the farming intensification of M. amazonicum. However, these results consist of relevant information for the development of high performing culture lines of M. amazonicum by Marker Assisted Selection. The SNPs effects on females may indicate the involvement of the HSC70 gene in the reproductive development of the species. In the second study, 13 SNPs were characterized in the Tocantins river population and six SNPs in the Paracauari river population. No significant deviation from Hardy Weinberg equilibrium was found. However, linkage disequilibrium was detected among some pairs of SNP loci. Both stocks showed high haplotype diversity. The haplotype diversity was 0.712 and 0.596 for the Tocantins and Paracauari river populations, respectively. These values were significantly different between the populations (P ≤ 0.05). AMOVA indicated that almost all variability occurs within the populations and these stocks are not genetically differentiated (FST = -0,00048). Apparently, if based on the diversity and the absence of genetic structure information, the anthropic action has not caused drastic effects on the genetic status of these two populations of M. amazonicum. These results prove that SNP markers within HSC70 gene are useful in establishing strategies for managing breeding programs as well as programs for the conservation of the species focus of this study.Financiadora de Estudos e ProjetosO Macrobrachium amazonicum e uma especie endemica da America da Sul que tem sido muito explorada pela pesca artesanal principalmente nas regioes norte e nordeste brasileira. A superexploracao da especie tem levado a diminuicao dos estoques naturais, afetando as relacoes socioeconomicas de populacoes ribeirinhas e o status genetico deste crustaceo. Nesse contexto, a aquicultura surge como uma alternativa sustentavel para amenizar este impacto nos estoques naturais. Uma visao molecular das adaptacoes e modificacoes em resposta as variaveis ambientais e importante para se entender a biologia, distribuicao e capacidade que este crustaceo possui para se adaptar a diferentes condicoes e regioes geograficas, quer seja em seu habitat natural ou em cativeiro. Um modo de resposta a essas situacoes e a adaptacao atraves de mudancas na composicao genetica de populacoes como resultado da selecao. Considerando estes aspectos, marcadores SNPs (Polimorfismos de Base Unica) localizados em genes candidatos relacionados ao fitness surgem como ferramentas promissoras para deteccao de selecao e estruturacao genetica em populacoes naturais, bem como para verificar a sua correlacao com caracteristicas complexas de interesse na aquicultura. No presente trabalho objetivou-se estudar SNPs no gene da HSC70 (forma constitutiva do gene da Proteina do Choque Termico de 70 kDa) em duas abordagens: (1) a prospeccao e associacao destes SNPs as caracteristicas de crescimento em uma populacao cativa de M. amazonicum (CAUNESP); e (2) a prospeccao de SNPs, caracterizacao da variabilidade e estruturacao genetica de duas populacoes naturais de M. amazonicum (rios Tocantins e Paracauari, ambos no Para). Para o primeiro estudo, desenvolveu-se um experimento de desempenho zootecnico destes camaroes, submetidos a duas densidades de estocagem (condicao normal e de intensificacao). No momento da despesca, mensuraram-se variaveis de crescimento (comprimentos total e abdominal e pesos total, abdominal e do hepatopancreas) e determinou-se o sexo dos individuos. Os efeitos dos SNPs sobre estas variaveis fenotipicas foram testados em modelo xvii linear misto, conduzidos pelo Proc Mixed do programa SAS. Dentre 12 SNPs identificados nesta populacao, houve efeito de interesse para dois SNPs (C256T e T907C) e dois haplotipos (H7 e H10), efeitos estes que compreendem varias caracteristicas de crescimento, incluindo interacoes de densidade e classe populacional. Os efeitos mais importantes foram encontrados na densidade normal de cultivo e nas femeas. O fato de nao terem sido detectados efeitos significativos de SNPs na alta densidade de estocagem neste primeiro estudo exclui a possibilidade de uso desta informacao para a intensificacao do cultivo do M. amazonicum. De qualquer maneira, estes resultados consistem de informacao relevante para aplicacao no desenvolvimento de linhagens com alto potencial de crescimento, atraves da Selecao Assistida por Marcadores. O efeito detectado nas femeas pode ser indicio do envolvimento do gene da HSC70 com o desenvolvimento reprodutivo da especie. Na segunda abordagem feita, detectouse 13 SNPs na populacao do rio Tocantins e seis na populacao do rio Paracauari. Todos os SNPs apresentaram-se sem desvios do equilibrio de Hardy-Weinberg, porem em alguns pares de locos SNPs foi detectado desequilibrio de ligacao. As duas populacoes apresentaram alta diversidade haplotipica. A diversidade de haplotipos para a populacao do rio Tocantins foi 0,712 e para a populacao do rio Paracauari foi 0,596, diferindo significativamente entre as populacoes (P ≤ 0,05). A AMOVA indicou que toda a variabilidade esta presente dentro das populacoes, fazendo com que estas duas populacoes nao estejam diferenciadas geneticamente (FST = - 0,00048). Aparentemente, baseando-se somente nas informacoes de diversidade e na ausencia de estrutura genetica, a acao antropica nao tem causado efeitos drasticos no status genetico destas duas populacoes de M. amazonicum. Estes resultados provam que marcadores SNPs localizados no gene da HSC70 sao uteis no estabelecimento de estrategias de manejo em programas de selecao genetica, bem como em programas de conservacao da especie foco deste estudo

RNA-seq as a powerful tool for Penaeid shrimp genetic progress

The sequences of all different RNA transcripts present in a cell or tissue that are related to the gene expression and its functional control represent what it is called a transcriptome. The transcripts vary between cells, tissues, ontogenetic and environmental conditions and the knowledge that can be gained through them is of a solid relevance for genetic applications in aquaculture. Some of the techniques used in transcriptome studies, such as microarrays, are being replaced for next-generation sequencing approaches. RNA-seq emerges as a new possibility for the transcriptome complexity analysis as well as for the candidate genes and polymorphisms identification of penaeid species. Thus, it may also help to understand the determination of complex traits mechanisms and genetic improvement of stocks. In this review, it is first introduced an overview of transcriptome analysis by RNA-seq, followed by a discussion of how this approach may be applied in genetic progress within penaeid stocks

Polimorfismo no gene GH1-PstI associado a características corporais de linhagens de tilápia-do-nilo Polymorphism in the GH1-PstI gene associated to corporal characteristics in Nile tilapia strains

O objetivo deste trabalho foi determinar a associação de polimorfismos no gene do hormônio crescimento GH1 às características corporais, em linhagens de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus). Foram coletados fragmentos da nadadeira caudal de exemplares das linhagens, aos cinco meses de idade, para as análises de "polymerase chain reaction-restriction fragment lenght polymorphism" (PCR-RFLP). Foram realizadas as seguintes mensurações: comprimento total, comprimento padrão, altura, largura e comprimento da cabeça. Realizou-se a amplificação de um fragmento com 652 pb do gene GH1, com subsequente restrição com a enzima PstI. Para a análise de associação do marcador molecular com as características quantitativas, utilizou-se o procedimento GLM do SAS. O polimorfismo descrito para o íntron 1, do gene GH1 da tilápia-do-nilo, apresentou correlação significativa com o comprimento total, comprimento padrão, altura e largura corporal. Foi verificado que o genótipo PstI+/- está associado ao melhor crescimento, independentemente da linhagem. A associação verificada pode ter ocorrido em razão do efeito direto da regulação do próprio gene GH.<br>The objective of this study was to determine the association polymorphisms in growth hormone gene GH1 with the corporal characteristics in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) strains. Fragments of the caudal fin were collected from 5-month old fishes for analysis by polymerase chain reaction - restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). The following measurements were accomplished: total length, standard length, height, width, and head length. A fragment with 652 bp of the GH1 gene was amplified with subsequent restriction with the enzyme PstI. For the analysis of the association of the molecular marker with the quantitative traits the SAS GLM procedure was used. The polymorphism described for the intron 1 of the GH1 gene of Nile tilapia had significant correlation with total length, standard length, and body height and width. It was found that the genotype PstI+/- is associated with better performance regardless of strain. Such association may be due to direct effect of the GH gene own regulation

Isolation and characterization of SNPs within HSC70 gene in the freshwater prawn Macrobrachium amazonicum

We report the discovery of 13 synonymous single nucleotide polymorphisms (SNPs) within a fragment of HSC70 gene in Macrobrachium amazonicum. Polymorphisms were assessed using the reference sequence of the HSC70 gene in Macrobrachium rosenbergii to the primers design. The minor allele frequency ranged from 0.011 to 0.213. None of the SNPs deviated significantly from Hardy-Weinberg equilibrium. These SNPs will be useful to access the genetic variation of populations and to the study of their relations with characteristics of interest for aquaculture. Both cases, favoring the conservation of the natural stocks of Amazon river prawn. © 2013 Springer Science+Business Media Dordrecht

<strong>Uso da bioinformática na diferenciação molecular da <em>Entamoeba histolytica</em> e <em>Entamoeba díspar</em></strong> - DOI: 10.4025/actascihealthsci.v30i2.2375 <b>Molecular discrimination of <em>Entamoeba histolytica</em> and <em>Entamoeba dispar</em> by bioinformatics resources</b> - DOI: 10.4025/actascihealthsci.v30i2.2375

Amebíase invasiva, causada por <em>Entamoeba histolytica</em>, é microscopicamente indistinguível da espécie não-patogênica <em>Entamoeba dispar</em>. Com auxílio de ferramentas de bioinformática, objetivou-se diferenciar <em>Entamoeba histolytica</em> e <em>Entamoeba dispar</em> por técnicas moleculares. A análise foi realizada a partir do banco de dados da <em>National Center for Biotechnology Information</em>; pela pesquisa de similaridade de sequências, elegeu-se o gene da cisteína sintase. Um par de <em>primer</em> foi desenhado (programa <em>Web Primer</em>) e foi selecionada a enzima de restrição <em>TaqI</em> (programa <em>Web Cutter</em>). Após a atuação da enzima, o fragmento foi dividido em dois, um com 255 pb e outro com 554 pb, padrão característico da <em>E. histolytica</em>. Na ausência de corte, o fragmento apresentou o tamanho de 809 pb, referente à <em>E. dispar</em>.<br>Under microscopic conditions, the invasive <em>Entamoeba histolytica</em> is indistinguishable from the non-pathogenic species <em>Entamoeba dispar</em>. In this way, the present study was carried out to determine a molecular strategy for discriminating both species by the mechanisms of bioinformatics. The gene cysteine synthetase was considered for such a purpose by using the resources of the National Center for Biotechnology Information data bank in the search for similarities in the gene sequence. In this way, a primer pair was designed by the Web Primer program and the restriction enzyme TaqI was selected by the Web Cutter software program. The DNA fragment had a size of 809 bp before cutting, which is consistent with <em>E. dispar</em>. The gene fragment was partitioned in a first fragment with 255 bp and a second one with 554 bp, which is similar to the genetic characteristics of <em>E. histolytica</em>

Uso da bioinformática na diferenciação molecular da Entamoeba histolytica e Entamoeba díspar = Molecular discrimination of Entamoeba histolytica and Entamoeba dispar by bioinformatics resources

Amebíase invasiva, causada por Entamoeba histolytica, é microscopicamente indistinguível da espécie não-patogênica Entamoeba dispar. Com auxílio de ferramentas de bioinformática, objetivou-se diferenciar Entamoeba histolytica e Entamoeba dispar por técnicasmoleculares. A análise foi realizada a partir do banco de dados da National Center for Biotechnology Information; pela pesquisa de similaridade de sequências, elegeu-se o gene da cisteína sintase. Um par de primer foi desenhado (programa Web Primer) e foi selecionada a enzima de restrição TaqI (programa Web Cutter). Após a atuação da enzima, o fragmento foi dividido em dois, um com 255 pb e outro com 554 pb, padrão característico da E. histolytica. Na ausência de corte, o fragmento apresentou o tamanho de 809 pb, referente à E. dispar.<br><br>Under microscopic conditions, the invasive Entamoeba histolytica is indistinguishable from the non-pathogenic species Entamoeba dispar. In this way, the present study was carried out to determine a molecular strategy for discriminating both species by the mechanisms of bioinformatics. The gene cysteine synthetase was consideredfor such a purpose by using the resources of the National Center for Biotechnology Information data bank in the search for similarities in the gene sequence. In this way, a primer pair was designed by the Web Primer program and the restriction enzyme TaqI was selected by the Web Cutter software program. The DNA fragment had a size of 809 bpbefore cutting, which is consistent with E. dispar. The gene fragment was partitioned in a first fragment with 255 bp and a second one with 554 bp, which is similar to the genetic characteristics of E. histolytica

Estimativa da variabilidade genética em linhagens de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) com a técnica de RAPD - DOI: 10.4025/actascianimsci.v27i1.1236

Genetic variability estimation is highly important in order to achieve genetic improvement. The present experiment aims at estimating the genetic divergence and variability of the Nile tilapia strains (Oreochromis niloticus), Bouaké and Chitralada, in two breeders offsprings, using the Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD). Twenty animals from each strain were used. The Jaccard similarity coefficients matrix was used for both designing a dendrogram and determining the genetic divergence of the strains, using Mantel’s test. The genetic variability was estimated by Shannon’s index and the percentage of polymorphic loci. Bouaké and Chitralada’s strains formed different groups. The former strain showed lower genetic divergence and variability in relation to the latter one. The two breeders offsprings had similar genetic variability in both strainsA variabilidade genética é essencial para que se possa obter melhoramento genético e, portanto, é de grande importância a sua estimação. Desta forma, o objetivo do presente experimento foi estimar, pela técnica Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD), a divergência e a variabilidade genética nas linhagens de tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) Bouaké e Chitralada em duas gerações de reprodutores do rio Nilo. Foram utilizados 20 animais de cada linhagem. A matriz de coeficientes de similaridade de Jaccard entre indivíduos foi utilizada para a construção de um dendrograma e para a determinação, com o teste de Mantel, da divergência genética entre linhagens. A variabilidade genética foi estimada pelo índice de Shannon e pela porcentagem de loci polimórficos. As linhagens Bouaké e Chitralada formaram grupos distintos. A primeira apresentou menor divergência e variabilidade genética em relação à segunda. A variabilidade genética foi semelhante entre as duas gerações de reprodutores em ambas as linhagen