aula 1 Fungi - Introdução

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“Criptógamas e Fanerógamas”
kryptos - escondido
gamos - casamento
phaneros - visível, evidente
gymnos - nu
sperma - semente
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WHITTAKER (1969) – 5 REINOS
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Os Reinos
Margulis & Schwartz
1988
Monera
Protoctista (Protista)
Plantae
Fungi
Animalia
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Margulis & Schwartz
Os Reinos
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Os Fungos
ANA PAULA FORTUNA PEREZ
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Universidade de Coimbra, Portugal
2003
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Plantas ?
não mexem
parede celular
produzem esporos
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Animais ?
Produzem quitina
Armazenam glicogênio
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Reino Fungi ?
Ausência de plastos
Celulose não é o principal componente da parede
Organização filamentosa ou unicelular
Bioquimicamente distintos
Mitose intranuclear-> fuso é formado dentro do núcleo e a carioteca não desaparece
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Fungos - Nutrição
TODOS são heterotróficos
Saprotróficos - vivem da decomposição de matéria orgânica morta (folhas mortas, animais mortos, etc.)
Biotróficos - obtêm nutrientes de um hospedeiro sem causar danos extensos ou matá-lo
Necrotróficos - atacam o hospedeiro com toxinas etc. e vivem dos tecidos mortos - causam danos sérios ou matam o hospedeiro
Simbióticos - vivem à custa do hospedeiro, mas oferecem algum benefício em retorno. 
Saprotróficos são vitais para reciclagem de nutrientes e no funcionamento de ecossistemas em geral
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Quantos são ?
Conhecidos: pelo menos 74.000 espécies descritas até agora...
estimadas: (Hawksworth 1991, 2001) 1.500.000 ???
[estimativas de 500.000 a 9.900.000!]
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Sob o solo da Floresta Nacional de Malheur, no leste do Estado norte-americano do Oregon, um fungo subterrâneo que foi lentamente abrindo caminho por entre as raízes das árvores, durante séculos, acabou transformando-se no maior organismo vivo já encontrado no planeta. O Armillaria ostoyae, popularmente conhecido como cogumelo do mel, nasceu como uma partícula minúscula, impossível de ser observada a olho nu, e foi estendendo seus filamentos, os rizomorfos, durante um período estimado de 2.400 anos, matando árvores enquanto se desenvolvia. Atualmente, o fungo cobre uma área de 880 hectares, equivalente a 1.220 campos de futebol. Sobre a superfície, o colosso se manifesta na forma de pequenos cogumelos de aparência inocente.Fonte: AE
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É um “grupo” heterogêneo....
“fungos parasitas obrigatórios de plantas” – parte desmembrada dos Myxomycetes
Parede celular > celulose; não são septados –Heterocontas
"fungos protistas“ - plasmodiais (que formam plasmódios), pois se unem em uma massa móvel de células, mas sem parede celular. 
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Importância econômica
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Ciclo Haplobionte - Haplonte
 Indivíduo adulto haplóide (n)
 Meiose Zigótica
Organismos adulto (n)
R!
Singamia
“fecundação”
Zigoto (2n)
Gametas (n)
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Ciclo Haplobionte - Diplonte
 Indivíduo adulto diplóide (2n)
 Meiose Gamética
Organismos adulto (2n)
R!
Singamia
“fecundação”
Zigoto (2n)
Gametas (n)
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Ciclo Diplobionte
 Indivíduos adultos diplóides (2n) e haplóides (n)
 Meiose Espórica
Gametas (n)
Singamia
“fecundação”
Zigoto (2n)
Esporos (n)
R!
Esporófito (2n)
Gametófito (n)
 Alternância de gerações Isomórfica
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Ascomycota
ca. 30.000 espécies
parede: quitina
reserva: glicogênio
mitose/meiose: intranuclear
Biossíntese de lisina pela rota metabólica AAA (ácido aminoadípico) 
ciclo : haplobionte-haplonte
estrutura: unicelulares ou hifas septadas
repr. assexuada: conídios
repr. sexuada: ASCOS
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Filo Ascomicota (ascomicetos)
- Com exceção das leveduras unicelulares, são filamentosos
	em geral: hifas de septos perfurados
Definição: fungos de micélio bem desenvolvido, tipicamente septado, com células uninucleadas (monocarióritas) na maior parte do ciclo, reproduzindo-se sexuadamente por esporos endógenos (ascósporos), originados no interior de ascos e assexuadamente por esporos exógenos (conídios).
- modo de vida variável, parasita, sapróbio, ou ambos
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Ascomycota - septos
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Reprodução assexuada:
-Feita por conídios multinucleados (esporos assexuadamente formados, produzidos externamente = exógenos)
		formados a partir de células conidiogênicas
conídios livres
conidióforos: hifas modificadas que produzem as células conidiogênicas na porção apical 
-principal forma de disseminação dos ascomicetos
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Reprodução assexuada - conídios
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Reprodução assexuada - conídios
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Reprodução assexuada – conidióforos e conídios
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Reprodução assexuada – conidióforos e conídios
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Reprodução assexuada – conidióforos com conídios
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Reprodução assexuada – conidióforos com conídios
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Reprodução sexuada
-Envolve sempre a formação de um ASCO
	*estrutura em forma de saco dentro da qual ascósporos haplóides 	são formados após a meiose
	*himênio ou camada himenial = camada de ascos 
-presença de asco é a característica que distingue os indivíduos ascomicetos de todos os demais fungos.
-Formados dentro de ascomas (hifas entrelaçadas e firmemente compactadas)
-Hifas podem ser homo ou heterotálicas
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Formação de gametas ocorre em estruturas diferenciadas nas hifas:
	*Anterídios = gametângios 	masculinos
	*Ascogônios = gametângios 	femininos
		geralmente ficam em 			posição adjacente
Plasmogamia  é precedida em alguns fungos pela formação do tricógine no ascogônio. Nos demais ocorre através de poros laterais
	-não ocorre cariogamia 	imediatamente após a plasmogamia
-Formação de hifas ascógenas: hifas de formação sexual, crescem para fora do ascogônio, e são dicarióticas (n + n)
os ascos se formam em suas extremidades
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Ciclo de vida
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Formação dos ascos:
1) Célula apical da hifa dicariótica se curva até formar um gancho (crozier)
2) No crozier os 2 núcleos dividem-se, fusos com fibras pararelas
3) Distribuição dos núcleos: 1 próximo à base, 1 próximo ao ápice, e 2 próximos à ponta do gancho
4) Formação de 2 septos isolando as células mais velhas, enquanto a célula do meio, dicariótica, forma o asco.
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5) Na célula intermediária ocorre a cariogamia. Este é o único momento no ciclo de vida de um ascomiceto em que se forma um núcleo diplóide
6) Após a cariogamia o asco, ainda jovem, se alonga e o zigoto sofre geralmente 1 meiose, logo a seguir mitose e forma-se um asco (com 8 núcleos).
7) Núcleos são envolvidos por porções do citoplasma, formando os ascósporos
8) Maioria dos ascomicetos: apresentam turgidez na maturidade e estouram, liberando os ascósporos.
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-Diferentes formas de ascomas:
APOTÉCIO: forma de xícara ou taça, himênio exposto na maturidade
CLEISTOTÉCIO: fechado e esférico, himênio não exposto, rompe-se para liberar ascósporos
PERITÉCIO: periforme a esférico, himênio não exposto, com poro terminal (ostíolo), por onde são liberados os ascósporos
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Leveduras
-Definição: fungo unicelular que se reproduz principalmente por gemulação (ou brotamento).
-Não formam um grupo taxonômico formal, podem pertencer aos Zygomycota, Ascomycota ou Basidiomycota. 
	ca. 80 gêneros/ 600 espécies: maioria é de ascomicetos.
-Cada célula de levedura pode ser considerada uma célula conidiogênica
	forma de reprodução assexuada está associada à forma haplóide
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-Entretanto, duas células haplóides podem atuar como gametas e se fundir
	formando célula diplóide ou zigoto = funciona como asco!
-Leveduras geralmente não possuem fase dicariótica
	*Meiose ocorre dentro do asco = 4 ascósporos
	*S. cerevisiae = meiose é retardada, zigoto divide-se mitoticamente
		população de células diplóides  brotamento!
			possuem estádios multiplicativos n e 2n
				2n sofrem meiose, voltam ao estado n
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Principais espécies de Saccharomyces:
1) S. cerevisae Hansen: sacarose/maltose  álcool etílico 
2) S. cerevisae var. elipsoides (Hansen) Dekker: frutose  álcoo etílico
3) S. carlberguensis Hansen: maltose  álcool etílico (cerveja tipo
“Carlsbergue”)
4) S. fragilis Jorgensen: lactose  álcool, transformado em ác. láctico
	usado na fabricação de iogurtes
 Soluções açucaradas: baixa quantidade de O2 livre  respiram anaerobicamente
		usam O2 dos açucares = álcool etílico + CO2
 Lugares arejado intensamente: ↑ O2 livre  resp. aeróbica, assimilando açúcares
	  multiplicam-se intensamente, sem fermentar
		  sedimentação de células mortas = prensadas!
			Fermento Fleschman (mesmo depois de mortas 				conservam as enzimas capazes de fermentar o amido)
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Basidiomycota
ca. 22.500 espécies
parede: quitina
reserva: glicogênio
mitose/meiose: intranuclear
Biossíntese de lisina pela rota metabólica AAA (ácido aminoadípico) 
ciclo : haplobionte-haplonte
estrutura: unicelulares ou hifas septadas
repr. assexuada: conídios
repr. sexuada: BASÍDIOS
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Filo Basidiomycota (basidiomicetos)
- Sempre septados
	> ia spp. têm doliporos
- Maioria das spp: hifas têm fase monocariótica e dicariótica
- Característico do filo: presença de basídios e basidiósporos
- Possui 3 classes:
1) Basidiomycetes: fungos que produzem basidiomas. Ex: cogumelos, orelhas-de-pau e gasteromicetos
2) Teliomycetes: ferrugens
3) Ustomycetes: carvões
	não formam basidiomas! Reproduzem-se por esporos apenas 	aglomerados, os chamados soros
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Basidiomycota - doliporo
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Basidiomycota - doliporo
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Ciclo de vida
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Basidiomycota - ansas
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Basidiomycota - ansas
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Basidiomas
píleo ou chapéu
anel
volva
estipe
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Basidioma
escamas (véu universal)
píleo
anel (véu parcial)
estipe
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Lamelas e basídios
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Lamelas e basídios
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Lamelas e basídios
Basídio
Esterigma
Basidiósporo
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Lamelas e basídios
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Outros arranjos - poros
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Outros arranjos - poros
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Outros arranjos
- espinhos
fotos: Gustavo Shimizu
Beenakia sp. ?
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-Formação do basídio e basidiósporo:
1) Cada célula terminal de uma hifa dicariótica forma um basídio, que alarga-se gradativamente
2) Ocorre a cariogamia
3) Meiose em cada núcleo diplóide  4 núcleos haplóides
4) Migração dos núcleos para os esterigmas
5) Extremidades dos esterigmas alargam-se
6) Cada região alargada contém um núcleo haplóide  basidiósporo
Diferentemente dos ascósporos, são produzidos na porção externa do basídio = EXÓGENOS
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esterigma
basidiósporos
basídios
basidiósporos
hifa dicariótica
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Classe Basidiomycetes
Himenomicetos: produzem basidiósporos em camada fértil distinta, o himênio, expostos antes da maturação dos esporos.
	ex: cogumelos comestíveis, cogumelos venenosos, fungos coralóides, 	dentiformes e orelhas-de-pau.
Gasteromicetos: também produzem basidiósporos no himênio, porém não expostos antes da maturação dos esporos.
	ex: estrelas-da-terra, cogumelos mal-cheirosos, falsas trufas, ninhos-	de-passarinho”.
-Maioria das spp da classe possuem basídios clavados e não septados, com 4 basidiósporos, posicionados sobre esterigmas
	exceção: fungos gelatinosos, que possuem basídios septados
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Himenomicetos:
-Caracterizam-se por apresentar basidiósporos produzidos em himênios, expostos antes da maturação dos basidiósporos, ca. 12000 spp
-Basidioma é formado por píleo (ou chapéu), pedúnculo (haste ou estipe) e bainha (ou volva).
-Face inferior do píleo pode conter a lâmina ou lamela (agrupamento de himênios)
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1) Espécies do gênero Agaricus
-nos campos: A. campestris
-comercialmente: A. bisporus
Exemplos de Himenomicetos economicamente importantes
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Gasteromicetos
- ca. de 600 espécies, todas saprofíticas
- Caracterizam-se por manter os basidiósporos maduros dentro do basidioma, que permanecem fechados até a completa maturação
 maduro: ocorre a desintegração das câmaras himeniais, com fios capilícios 	e uma grande massa de esporos.
- outra característica do grupo: o basidioma possui perídio
		camada externa, espessura variável, abertura natural ou não
- em algumas espécies apresenta perídio duplo, dividido em exo/endoperídio
Exemplos:
*Fungos mal cheirosos
*Flores-da-terra
*Ninhos de passarinho
*“Puffballs”
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Exemplos de gasteromicetos
1) Fungos malcheirosos: desenvolvem-se abaixo da superfície, na maturidade emergem o estipe e píleo apical (= gleba, porção fértil)
	gleba = massa viscosa e 	malcheirosa de basidiósporos
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4) Puffballs: bolotas que liberam “nuvens” de basidiósporos quando tocados
3) Ninhos de passarinho: iniciam desenvolvimento como bolotas, mas sofrem desintegração de estruturas internas 
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Calvatia gigantea
“Puffball” = gasteromiceto
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Outros arranjos - Gasteromycetes
Scleroderma
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Outros arranjos: Gasteromy-cetes
Scleroderma
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Outros arranjos: Gasteromycetes
Scleroderma
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Classe Teliomycetes
- Popularmente conhecidos como “ferrugens” (fitopatógenos)
- Aprox. 7000 spp conhecidas
- Caracteristicamente não formam basidiomas
				esporos aglomerados = soros
estes esporos são chamados de uredósporos e teliósporos (fases distintas)
- Características: formam hifas dicarióticas e basídios septados
- Ciclos de vida complexos!
		podem ser parasitas obrigatórios ou facultativos
- Podem ser heteroécios (2ou + hospedeiros) ou auto-écios (1 hospedeiro)
- Exemplo: Puccinia graminis
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Teliomycetes - Ferrugens
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Classe Ustomycetes
- aprox. 1070 spp., todas parasitas de angiospermas (atacam ca. 4.000 spp.)
- Popularmente conhecidas como “carvão”
				massa de teliósporos, escura e pulverulenta
- Ex.: Ustilago maydis, U. avenae, Tilletia tritici
- Formam basídios septados
- São auto-écios
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Ustomycetes - Carvões
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Deuteromicetos = “Fungi Imperfecti” = Fungos mitospóricos
- agrupamento artificial, de aprox. 15.000 spp
	SOMENTE FASE ASSEXUADA É CONHECIDA! (OU NÃO É 			UTILIZADA NA CLASSIFICAÇÃO)
- nestes fungos o estádio sexual:
	i) perdeu-se na história evolutiva do grupo
	ii) ainda é desconhecido
	iii) não pôde ser usado devido à semelhança das estruturas que 	produzem conídios com outros deuteromicetos
- Baseando-se nas características gerais:
	muitos deuteromicetos têm fase assexuada com conídios
						ascomicetos???
	outros possuem hifas septadas e com ansas
					basidiomicetos???
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- Principais exemplos:
1) Fitopatógenos: causadores de antracnose
2) Várias espécies de Penicillium (P. camemberti, P. roqueforti, etc…) na indústria alimentícia e farmacêutica
3) Várias espécies de Aspergillus
	alimentício: A. oryzae e A. soyae  missô, shoyu, 	saquê
	micotoxina: A. flavus e A. parasiticus  	aflatoxinas
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Raven et al. (2001)
Principais características dos Ascomycota e dos Basidiomycota
A classificação do homem antigo não tinha embasamento científico.
Nesta época era comum classificar as plantas baseadas em suas propriedades.
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Sistemática: estudo científico da diversidade biológica e sua história evolutiva; envolve a descoberta, descrição e interpretação desta diversidade, bem como a síntese da informação na forma de sistemas de classificação
Taxonomia: disciplina da sistemática que se ocupa em identificar, classificar e nomear espécies biológicas
Classificação: localização e inclusão de uma entidade biológica em um sistema de inter-relações logicamente organizado, sistema este geralmente hierárquico
Identificação: determinação do status de uma entidade biológica, ou seja, se ela pertence ou não a uma categoria taxonômica previamente estabelecida
Nomeação: aplicação de nomes científicos para uma entidade biológica estudada; na botânica, a nomeação de táxons segue as normas estabelecidas no International Code of Botanical Nomenclature
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A classificação taxonômica dos Oomycetes tem sido bastante discutida. A princípio, estes organismos foram considerados como uma divisão pertencente ao Reino Fungi. Um estudo mais detalhado da estrutura e da reprodução fez com que os Oomycetes tenham sido desmembrados do grupo dos
fungos.
As paredes celulares apresentam maior quantidade de celulose do que quitina e geralmente não possuem septação. Além disso, o estado vegetativo contém núcleos diplóides, enquanto que, nos fungos, os núcleos são haplóides.
Por conta disto, os Oomycetes são atualmente incluídos como uma classe do filo Heterokontophyta, juntamente com as algas pardas e as diatomáceas.
"Os mixomicetos são atualmente classificados separadamente dos fungos, no Reino Protista. É um grupo distinto de organismos que englobam algumas características de amebas e de fungos. Seu corpo de frutificação maduro, chamado de esporângio, produz esporos dentro de uma massa gelatinosa, parecida com limo, chamada plasmódio. O plasmódio se comporta como uma ameba gigante, alimentando-se de bactérias, fungos ou matéria orgânica em decomposição. Quando há falta de alimento, o plasmódio se transforma e produz esporangios. Estes organismos são frequentemente incluídos na literatura sobre fungos, entretanto não são considerados fungos verdadeiros."
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