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Tese

Origem e evolução das algas eucarióticas e de seus cloroplastos com ênfase nas algas vermelhas (Rhodophyta) (2005)

  • Autor:
  • Autor USP: OLIVEIRA, MARIANA CABRAL DE - IB
  • Unidade: IB
  • Sigla do Departamento: BIB
  • Subjects: RHODOPHYTA; CLOROPLASTOS VEGETAIS; ALGAS
  • Language: Português
  • Abstract: A clorofila a está presente em todos os organismos que liberam oxigênio durante a fotossíntese. O desenvolvimento dessa molécula alterou a atmosfera terrestre causando um grande impacto na história do planeta, redirecionando a evolução da vida. A fotossíntese com liberação de oxigênio foi desenvolvida cedo na evolução da vida por um grupo de procariotos, as cianobactérias. Essa habilidade foi posteriormente transferida lateralmente para os eucariotos pela aquisição das organelas responsáveis pela fotossíntese, os cloroplastos, através do engolfamento e retenção de uma cianobactéria de vida livre por uma célula eucariótica ancestral. Esse tipo de fusão celular, denominado de endossimbiose primária, possivelmente ocorreu apenas uma vez e deu origem a três linhagens atuais de algas (incluindo os ancestrais das plantas terrestres). Posteriormente, o aparato fotossintético foi transferido lateralmente para outras linhagens de eucariotos através de eventos ndependentes de endossimbiose secundária, i.e., a aquisição de cloroplastos pelo engolfamento de um eucarioto já equipado com essa organela. Esses eventos deram origem a um diverso grupo de algas contendo cloroplastos de \'segunda-mão\', incluindo organismos tão distintos como as euglenófitas, dinoflagelados e as grandes algas pardas. Portanto, a história da aquisição da fotossíntese pelos eucariotos é extremamente complexa, tornando muito difícil definir de uma maneira simples as algas e discriminá-las de outros organismos.Dados atuais apoiam a ideia de que a aquisição dos cloroplastos é possivelmente um evento raro e, portanto, um único evento primário de endossimbiose seguido por alguns poucos eventos ancestrais secundários explicariam toda a atual diversidade de plastos. O filo Rhodophyta é uma das três linhagens que se originaram a partir do evento de endossimbiose primária e é uma das principais linhagens monofiléticas dentro dos eucariotos.Tradicionalmente, Rhodophyta é dividida em duas subclasses, Bangiophycidae (parafilética) e Florideophycidae (monofilética). As Bangiophycidae formam o grupo ancestral que deu origem às Florideophycidae, grupo que apresenta uma maior complexidade morfológica e de ciclo de vida, e ao cloroplasto das algas cromófitas através de endossimbiose secundária. Além de sua importância evolutiva, as Rhodophyta apresentam grande importância econômica, principalmente como alimento humano e produção de ficocolóides. Mesmo assim, o conhecimento que temos do genoma e do metabolismo das Rhodophyta é ainda muito restrito. O seqüenciamento de DNA tem contribuído significativamente para um maior entendimento da origem e evolução das algas e seus cloroplastos, além de trazer informações sobre o potencial metabólico e fisiológico desses organismos. Apesar do interesse econômico de algumas espécies e da grande importância evolutiva do grupo, as Rhodophyta, especialmente as Bangiophycidae, são relativamente pouco estudadas. Nosso grupo de pesquisa e colaboradores tem usadotécnicas moleculares para diferentes tipos de análises, incluindo: 1. a origem e evolução dos cloroplastos baseado em análises filogenéticas e sequenciamento genômico do cloroplasto; 2. a filogenia das Bangiophycidae; 3. a filogenia e biogeografia de espécies de Bangiales e filogenia de espécies de Gracilariaceae, ambos incluem gêneros de grande importância econômica e distribuição geográfica mundial; e 4. sequenciamento de EST (\'Expressed Sequence Tags\') de Gracilaria. A comparação dos genomas completos dos cloroplastos de Porphyra e Gracilaria revela uma ampla conservação tanto na ordem quanto na sequência dos genes, indicando uma relação evolutiva próxima entre as Bangiales e as Florideophycidae. A monofilia dos plastos nos cromistas não foi recuperada usando uma matriz com 41 proteínas, mas sim quando sequências de proteínasque evoluem mais lentamente, como as do aparato fotossintético, foram utilizadas nas análises. Surpreendentemente, Gracilaria mantém um genoma plastidial com uma organização bastante ancestral considerando-se seu conteúdo gênico e, juntamente com outras Rhodophyta, possui um dos mais completos repertórios de genes plastidiais dentro dos eucariotos fotossintetizantes. Análises filogenéticas indicam a necessidade de rever a taxonomia das Bangiophycidae, assim como dos gêneros Porphyra e Bangia. Essas análises também mostram uma origem diversa a partir de diferentes regiões geográficas para as espécies de Porphyra do Atlântico Sul. Além disso, umintron do grupo I foi usado como marcador populacional para P. spiralis var. amplifolia para estudos de biogeografia e corroboram uma colonização da costa brasileira a partir do Sul e em direção ao Norte. As Gracilariaceae apresentam três linhagens, uma basal contendo os gêneros Curdiea e Melanthalia, seguida das duas outras linhagens: Gracilariopsis e Gracilariophila; e a linhagem contendo as espécies de Gracilaria. Gracilariopsis é um gênero parafilético enquanto que Gracilaria se apresenta monofilético. O sequenciamento do genoma do cloroplasto e de cerca de 3600 EST de Gracilaria gerou uma enorme quantidade de informação genética, abrindo caminho para um melhor conhecimento desses organismos, o que certamente terá reflexos em sua melhor utilização
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 22.11.2005
    • Acesso à fonte
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    • ABNT

      OLIVEIRA, Mariana C. Origem e evolução das algas eucarióticas e de seus cloroplastos com ênfase nas algas vermelhas (Rhodophyta). 2005. Tese (Livre Docência) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2005. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/41/tde-15022013-164555/. Acesso em: 16 nov. 2024.

    • APA

      Oliveira, M. C. (2005). Origem e evolução das algas eucarióticas e de seus cloroplastos com ênfase nas algas vermelhas (Rhodophyta) (Tese (Livre Docência). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/41/tde-15022013-164555/

    • NLM

      Oliveira MC. Origem e evolução das algas eucarióticas e de seus cloroplastos com ênfase nas algas vermelhas (Rhodophyta) [Internet]. 2005 ;[citado 2024 nov. 16 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/41/tde-15022013-164555/

    • Vancouver

      Oliveira MC. Origem e evolução das algas eucarióticas e de seus cloroplastos com ênfase nas algas vermelhas (Rhodophyta) [Internet]. 2005 ;[citado 2024 nov. 16 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/41/tde-15022013-164555/

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