Muitas espécies de carnívoros, particularmente felinos, são sensíveis às mudanças no uso do solo e podem desaparecer de paisagens com proporções reduzidas de habitat natural e elevada fragmentação. A onça-pintada (Panthera onca) é muito afetada por esses fatores e está particularmente ameaçada na Mata Atlântica, um dos biomas mais ameaçados do mundo. Foram utilizadas amostras fecais não-invasivas e marcadores microssatélite para investigar a diversidade genética de onças-pintadas em uma das últimas populações remanescentes desta espécie em toda Mata Atlântica costeira. Esta porção do bioma está altamente fragmentada e as poucas populações remanescentes de onça-pintada ainda não foram avaliadas geneticamente. Foram observados baixos níveis de diversidade genética (HO = 0,621; HE = 0,532; AR = 3,195) e estimado um pequeno tamanho populacional efetivo (Ne = 7,9 indivíduos). Análises comparativas incorporando dados de populações anteriormente amostradas e localizadas no interior do bioma (Mata Atlântica de interior) revelaram que a população costeira estudada apresenta significativa diferenciação genética em relação aos outros remanescentes. Os resultados obtidos apoiam um cenário de diferenciação induzida por deriva antropogênica entre populações de onça-pintada em pequenos fragmentos da Mata Atlântica, afetando tanto os componentes de interior quanto costeiros deste bioma. Apesar de sua baixa diversidade genética, foram detectados alelos exclusivos na população costeira, indicando a importância deste remanescente para a manutenção do que ainda resta da variabilidade genética das onçaspintadas da Mata Atlântica como um todo. Mostra-se necessária a urgente implementação de ações coordenadas de conservação para as onças-pintadas neste bioma altamente impactado, incluindo intervenções de manejo que promovam a restauração da conectividade genética entre as populações remanescentes e isoladas. [ABSTRACT FROM AUTHOR]