Desenvolvimento micelial de Lentinula edodes em meios de cultivo à base de diferentes substratos orgânicos

The radial mycelial growth of Lentinula edodes (Berk.) Pegler, strain LE-96/13, was studied in culture media prepared with organic residues extract, by using substrates prepared with pineapple (Ananas comosus (L.) Merril) crown, Astrocaryum aculeatum Meyer peel, Theobroma grandiflorum Schum shell, Musa sp. (genomic group AAB, subgroup Pacovan) peel, and Musa sp. (genomic group AAB, subgroup Prata) peel, with three supplementation levels with wheat bran (0, 10 and 20%), and incubated at 25ºC. The experimental design was totally randomized, in a 5×3 factorial scheme, adding up 15 treatments with 4 repetitions, and each repetition corresponding to a Petri dish. The diameter of the colony was evaluated daily during nine days of incubation. After that period, it was verified that the highest mycelial growth averages of strain LE-96/13 of L. edodes were found in culture media prepared with T. grandiflorum Schum shell (whose supplementation with wheat bran was favorable for Mushroom development) and A. aculeatum Meyer peel (whose supplementation did not favor the mycelial growth of L. edodes in relation to the medium not supplemented).

Isolamento de sequências repetitivas do genoma de espécies do gênero Ancistrus (Siluriformes: Loricariidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Detecção e quantificação de corantes de importância ambiental empregando sensores químicos baseados em fibras ópticas e polímeros molecularmente impressos

Pós-graduação em Química - IQ

Análise de mutações nos genes TAC3 e TACR3 em pacientes com distúrbios puberais centrais idiopáticos

OBJETIVO: Investigar a presença de variantes nos genes TAC3 e TACR3, os quais codificam a NKB e seu receptor (NK3R), respectivamente, em uma coorte de pacientes com distúrbios puberais centrais idiopáticos. SUJEITOS E MÉTODOS: Duzentos e trinta e sete pacientes foram estudados: 114 com puberdade precoce central (PPC), 73 com hipogonadismo hipogonadotrófico isolado normósmico (HHI) e 50 com retardo constitucional do crescimento e desenvolvimento (RCCD). O grupo controle consistiu de 150 indivíduos brasileiros que apresentaram desenvolvimento puberal normal. O DNA genômico foi extraído de sangue periférico, e as regiões codificadoras dos genes TAC3 e TACR3 foram amplificadas e sequenciadas automaticamente. RESULTADOS: Uma variante (p.A63P) foi identificada na NKB, e quatro variantes, p.G18D, p.L58L (c.172C>T), p.W275X e p.A449S, foram identificadas no NK3R, as quais foram ausentes no grupo controle. A variante p.A63P foi identificada em uma menina com PPC, e a variante p.A449S, em uma menina com RCCD. As variantes previamente descritas, p.G18D, p.L58L e p.W275X, foram identificadas em três indivíduos com HHI normósmico do sexo masculino não relacionados. CONCLUSÃO: Variantes raras nos genes TAC3 e TACR3 foram identificadas em pacientes com distúrbios puberais centrais idiopáticos. Mutações de perda de função no gene TACR3 foram associadas com o fenótipo de HHI normósmico. Arq Bras Endocrinol Metab. 2012;56(9):646-52

Nanoassisted Laser Desorption-Ionization-MS Imaging of Tumors

The ability of nanoassisted laser desorption-ionization mass spectrometry (NALDI-MS) imaging to provide selective chemical monitoring with proper spatial distribution of lipid profiles from tumor tissues after plate imprinting has been tested. NALDI-MS imaging identified and mapped several potential lipid biomarkers in a murine model of melanoma tumor (inoculation of B16/F10 cells). It also confirmed that the in vivo treatment of tumor bearing mice with synthetic supplement containing phosphoethanolamine (PHO-S) promoted an accentuated decrease in relative abundance of the tumor biomarkers. NALDI-MS imaging is a matrix-free LDI protocol based on the selective imprinting of lipids in the NALDI plate followed by the removal of the tissue. It therefore provides good quality and selective chemical images with preservation of spatial distribution and less interference from tissue material. The test case described herein illustrates the potential of chemically selective NALDI-MS imaging for biomarker discovery.

Neospora caninum as causative agent of bovine encephalitis in Brazil

For supporting the Brazilian bovine encephalitis surveillance program this study examined the differential diagnosis of Neospora caninum in central nervous system (CNS) by histological analysis (HE staining), immunohistochemistry (IHC), and nested-PCR using a set of primers from the Nc5 region of the genomic DNA and ITS1 region of the ribosomal DNA. A sample of 302 cattle presenting neurological syndrome and negative for rabies, aged 0 to 18 years, from herds in 10 Brazilian states was evaluated for N caninum from January 2007 to April 2010. All specimens tested negative with IHC and nested-PCR using primers from the ITS I region of ribosomal DNA, while two positive cases (0.66%) were found using primers from the Nc5 region of genomic DNA: a 20 month-old male and a 72 month-old female, both from Sao Paulo State. Only the male presented severe multifocal necrotizing encephalitis associated with mononuclear cell infiltration, a pathognomonic lesion caused by parasites of the family Sarcocystidae, and only this case was associated with N caninum thus representing 0.33% positivity. Future studies should explore the association of IHC and nested-PCR with real-time PCR, a quantitative method that could be standardized for improving the detection of N. caninum in bovine CNS specimens.

Developmental and Epigenetic Anomalies in Cloned Cattle

Many of the developmental anomalies observed in cloned animals are related to foetal and placental overgrowth, a phenomenon known as the 'large offspring syndrome' (LOS) in ruminants. It has been hypothesized that the epigenetic control of imprinted genes, that is, genes that are expressed in a parental-specific manner, is at the root of LOS. Our recent research has focused on understanding epigenetic alterations to imprinted genes that are associated with assisted reproductive technologies (ART), such as early embryo in vitro culture (IVC) and somatic cell nuclear transfer (SCNT) in cattle. We have sought and identified single nucleotide polymorphisms in Bos indicus DNA useful for the analysis of parental-specific alleles and their respective transcripts in tissues from hybrid embryos derived by crossing Bos indicus and Bos taurus cattle. By analysing differentially methylated regions (DMRs) of imprinted genes SNRPN, H19 and the IGF2R in cattle, we demonstrated that there is a generalized hypomethylation of the imprinted allele and the biallelic expression of embryos produced by SCNT when compared to the methylation patterns observed in vivo (artificially inseminated). Together, these results indicate that imprinting marks are erased during the reprogramming of the somatic cell nucleus during early development, indicating that such epigenetic anomalies may play a key role in mortality and morbidity of cloned animals.

1031-1034delTAAC (Leu125Stop): a novel familial UBE3A mutation causing Angelman syndrome in two siblings showing distinct phenotypes

Background More than 50 mutations in the UBE3A gene (E6-AP ubiquitin protein ligase gene) have been found in Angelman syndrome patients with no deletion, no uniparental disomy, and no imprinting defect. Case Presentation We here describe a novel UBE3A frameshift mutation in two siblings who have inherited it from their asymptomatic mother. Despite carrying the same UBE3A mutation, the proband shows a more severe phenotype whereas his sister shows a milder phenotype presenting the typical AS features. Conclusions We hypothesized that the mutation Leu125Stop causes both severe and milder phenotypes. Potential mechanisms include: i) maybe the proband has an additional problem (genetic or environmental) besides the UBE3A mutation; ii) since the two siblings have different fathers, the UBE3A mutation is interacting with a different genetic variant in the proband that, by itself, does not cause problems but in combination with the UBE3A mutation causes the severe phenotype; iii) this UBE3A mutation alone can cause either typical AS or the severe clinical picture seen in the proband.

Genotipagem de polimorfismos no gene prnp em ovinos da raça Santa Inês no Estado de São Paulo

Scrapie ou paraplexia enzoótica dos ovinos é uma doença neurodegenerativa fatal que acomete ovinos e raramente caprinos. A doença é influenciada por polimorfismos nos códons 136, 154 e 171 do gene prnp que codifica a proteína priônica. Os animais podem ser susceptíveis ou resistentes, de acordo com as sequências alélicas observadas nos referidos códons. No Brasil ocorreram apenas casos de animais que foram importados, sendo o país considerado livre da doença. Neste trabalho foi realizada a genotipagem dos diferentes polimorfismos associados ao desenvolvimento do scrapie e a categorização em animais susceptíveis e resistentes. Foram sequenciadas 118 amostras provenientes de ovinos da raça Santa Inês criados em propriedades localizadas no Estado de São Paulo. Destas amostras foram identificados 6 alelos e 11 genótipos (ARQ/ARQ, ARR/ARQ, ARQ/AHQ, ARQ/VRQ, AHQ/AHQ, ARR/ARR, ARR/AHQ, VRQ/VRQ, ARQ/TRQ, TRR/TRR, TRQ/TRQ), dentre os quais o genótipo ARQ/ARQ teve ocorrência de 56,7%. Em nosso estudo foi detectada a presença da tirosina no códon 136, observação rara na medida em que não existem relatos nacionais e internacionais envolvendo a raça Santa Inês descrevendo este polimorfismo. Com os resultados obtidos, foi possível determinar a existência de grande variabilidade genética relacionada à raça Santa Inês no Estado de São Paulo. Apesar da variabilidade, apenas 1,69% dos genótipos observados mostraram-se extremamente resistentes ao scrapie. Estes dados demonstram que a raça nativa Santa Inês pode ser considerada potencialmente susceptível ao scrapie.

Charakterisierung synapsenassoziierter Proteine des Haushuhns (Gallus gallus domesticus)

Charakterisierung synapsenassoziierter Proteine des Haushuhns(Gallus gallus domesticus) Die Familie der synapsenassoziierten Proteine (SAP) umfaßt bei Säugern vier Proteine: SAP90 (=PSD-95), SAP97, SAP102 (=PSD-93) und Chapsyn110. Die Proteine enthalten charakteristischerweise drei PDZ-Domänen, eine SH3-Domäne und eine GK-Domäne über die sie mit anderen Proteinen interagieren können. SAP können so Verbindungen zwischen Neurotransmitterrezeptoren und Signaltransduktionsmolekülen sowie dem Zytoskelett herstellen.In dieser Arbeit wurden die synapsenassoziierten Proteine des Huhns charakterisiert. Die cDNAs von SAP90, SAP97 und Chapsyn110 wurden sequenziert. Die cDNA von SAP102 wurde teilweise sequenziert. Die Analyse genomischer DNA durch PCR ergab, daß die SAP90- und SAP97-mRNA von einem Gen transkribiert werden. Die mRNA-Verteilung von SAP90, SAP97 und Chapsyn110 im Gehirn einen Tag alter Küken wurde mit in situ Hybridisierung untersucht. Die Verteilung der SAP90-mRNA und von NMDA-Rezeptoren im Gehirn des Huhns ist sehr ähnlich. Weiterhin wurde bei Küken untersucht, inwieweit SAP bei der Prägung eine Rolle spielen. Der relative mRNA-Gehalt von SAP90, SAP97 und Chapsyn110 wurde 30 Minuten, 5 Stunden und 10 Stunden nach einer akustische Prägung der Küken gemessen. Fünf Stunden nach akustischer Prägung war der Gehalt der SAP90-mRNA, im anterioren lateralen Hyperstriatum ventrale um 13% erhöht. Der mRNA-Gehalt in anderen Regionen und der anderen SAP-Gene war unverändert.

Synthese und Strukturierung von Polymeren Halbleitern: Triphenylamine und Triazine

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit konnte die neuartige Synthese von Triphyenylamin- und Triazin-Monomeren gezeigt werden. Die hergestellten Monomere konnten sowohl frei als auch lebend radikalisch polymerisiert werden, wodurch sich aus beiden Verbindungen Blockcopolymere herstellen ließen. Mittels GPC und DSC Messungen konnte die erhaltene Blockstruktur nachgewiesen werden. In Cyclovoltammetrie Messungen konnten die Elektronen-leitenden und Loch-leitenden Eigenschaften der Homopolymere nachgewiesen werden. Darüber hinaus war es mit diesen Messungen möglich, die Elektronen-leitenden und Loch-leitenden Blöcke dieser Blockcopolymere gezielt anzusprechen.Weiterhin wurden zwei neue Strukturierungsverfahren für Polymere entwickelt. In dem ersten Verfahren wurden dabei harte Siliziumstempel benutzt, so dass Strukturen im Nanometerbereich generiert werden konnten. Der gesamte Strukturierungsprozess konnte bei Raumtemperatur durchgeführt werden, was einen wesentlichen Zeitvorteil gegenüber NIL entspricht. Weiterhin wurden Linienstrukturen durch das Stempeln mit weichen Silikonstempeln hergestellt. Unabhängig ihrer Herstellungsmethode wirken diese Linienstrukturen als Orientierungsschichten für flüssigkristallines Polyfluoren, wobei die bis heute größte Fluoreszens-Anisotropie auf einem Lochleiter von 1:24 erhalten wurde. Somit sind OLEDs die polarisiertes Licht emittieren möglich.Im zweiten neuartigen Strukturierungsverfahren konnten getrennte Polymerstrukturen aus Loch- und Elektronenleitern durch Bestrahlen einer Monomermischung mit Licht erzeugt werden. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass kein Material entfernt werden muss und die Strukturierung somit in einem Schritt erfolgt.

Analisi di “Copy Number Variants” ed identificazione di nuovi geni candidati per l’Autismo e Ritardo Mentale

I disturbi dello spettro autistico (DSA) ed il ritardo mentale (RM) sono caratterizzati da un’eziologia genetica complessa ed eterogenea. Grazie ai recenti sviluppi nella ricerca genomica, è stato possibile dimostrare il ruolo di numerose copy number variants (CNVs) nella patogenesi di questi disturbi, anche se nella maggior parte dei casi l’eziologia rimane ancora sconosciuta. Questo lavoro riguarda l’identificazione e la caratterizzazione dei CNVs in famiglie con DSA e RM. E’ stata studiata una microdelezione in 7q31 che coinvolge i geni IMMP2L e DOCK4, trasmessa dalla madre con dislessia a due figli con autismo ed una figlia con dislessia. Nella stessa famiglia segrega una seconda microdelezione in 2q14 che inattiva il gene CNTNAP5 ed è trasmessa dal padre (con tratti autistici) ai due figli con autismo. Abbiamo quindi ipotizzato che i geni DOCK4 e CNTNAP5 potessero essere implicati, rispettivamente, nella suscettibilità a dislessia e DSA. Lo screening di numerosi individui affetti ha supportato la nostra ipotesi, con l’identificazione di una nuova microdelezione di DOCK4 che segrega con la dislessia, e 3 nuove varianti missenso in CNTNAP5 in individui con autismo. Dall’analisi genomica comparativa su array (aCGH) di individui con RM, è stata identificata una delezione nella regione 7q31.32, che coinvolge il gene CADPS2, in due fratelli con RM e tratti autistici, probabilmente ereditata dalla madre. Lo screening di mutazione di questo gene in individui con autismo o RM, ha portato all’identificazione di 3 varianti non sinonime, assenti nei controlli, ed ereditate per via materna. Poiché CADPS2 risiede in una regione genomica che contiene loci soggetti ad imprinting, abbiamo ipotizzato che il gene CADPS2 possa essere anch’esso caratterizzato da imprinting, con espressione monoallelica materna. Lo studio di espressione di CADPS2 in cellule del sangue ha avvalorato questa ipotesi, implicando perciò CADPS2 come un nuovo gene di suscettibilità per il RM e DSA.

Asynchrone Replikation geprägter und nicht geprägter Chromosomenregionen und Expression relevanter Entwicklungsgene in Präimplantationsembryonen der Maus

Zum besseren Verständnis der epigenetischen Reprogrammierung nach der Befruchtung, wurde in der vorliegenden Studie unter Verwendung eines Interphase-FISH-Assays eine systematische Analyse des Replikationsverhaltens geprägter und nicht geprägter Chromosomenregionen in Präimplantationsembryonen der Maus durchgeführt. Dabei konnte erstmalig gezeigt werden, dass sowohl geprägte als auch nicht geprägte Chromosomen-regionen direkt nach der Befruchtung asynchron replizieren. Vier von fünf nicht geprägten Chromosomenregionen replizierten erst nach dem Zweizell-Embryostadium synchron. Eine asynchrone Replikation geprägter Regionen wurde während der gesamten Präimplantationsentwicklung und in differenzierten Zellen beobachtet. In Morula-Embryonen zeigten der in diesem Stadium nicht exprimierte Dlk1-Gtl2-Locus sowie der biallelisch exprimierte Igf2r-Locus jedoch eine Relaxation der asynchronen Replikation. In einem weiteren Projekt konnte mit Hilfe eines Multiplex-RT-PCR-Ansatzes die sensitive Detektion von multiplen Transkripten in einzelnen Zellen etabliert werden. Anschließend wurden Expressionsmuster von 17 für die epigenetische Reprogrammierung relevanten Entwicklungs-genen in Präimplantationsembryonen sowie in einzelnen Morula-Blastomeren analysiert. Der Transkriptionsfaktor Pou5f1 wurde in allen Präimplantationsembryonen und allen Morula-Blastomeren detektiert, was auf eine uniforme Reaktivierung der Pluripotenz hinweist. Dagegen variierte die mRNA-Expression verschiedener DNA-Cytosin-5-Methyltransferasen, 5-methyl-CpG-Bindeproteine sowie Enzyme der Basenexzisionsreparatur stark zwischen individuellen Zellen des gleichen Embryos und noch stärker zwischen Zellen verschiedener Embryonen. Diese Ergebnisse zeigen, dass sich das für die Reprogrammierungsmaschinerie kodierende Transkriptom zu bestimmten Entwicklungs-zeitpunkten zwischen einzelnen Blastomeren unterscheidet.

Comparative DNA sequence and methylation analyses of orthologous genes in humans and non-human primates: Genetic and epigenetic footprints of evolution

Welche genetische Unterschiede machen uns verschieden von unseren nächsten Verwandten, den Schimpansen, und andererseits so ähnlich zu den Schimpansen? Was wir untersuchen und auch verstehen wollen, ist die komplexe Beziehung zwischen den multiplen genetischen und epigenetischen Unterschieden, deren Interaktion mit diversen Umwelt- und Kulturfaktoren in den beobachteten phänotypischen Unterschieden resultieren. Um aufzuklären, ob chromosomale Rearrangements zur Divergenz zwischen Mensch und Schimpanse beigetragen haben und welche selektiven Kräfte ihre Evolution geprägt haben, habe ich die kodierenden Sequenzen von 2 Mb umfassenden, die perizentrischen Inversionsbruchpunkte flankierenden Regionen auf den Chromosomen 1, 4, 5, 9, 12, 17 und 18 untersucht. Als Kontrolle dienten dabei 4 Mb umfassende kollineare Regionen auf den rearrangierten Chromosomen, welche mindestens 10 Mb von den Bruchpunktregionen entfernt lagen. Dabei konnte ich in den Bruchpunkten flankierenden Regionen im Vergleich zu den Kontrollregionen keine höhere Proteinevolutionsrate feststellen. Meine Ergebnisse unterstützen nicht die chromosomale Speziationshypothese für Mensch und Schimpanse, da der Anteil der positiv selektierten Gene (5,1% in den Bruchpunkten flankierenden Regionen und 7% in den Kontrollregionen) in beiden Regionen ähnlich war. Durch den Vergleich der Anzahl der positiv und negativ selektierten Gene per Chromosom konnte ich feststellen, dass Chromosom 9 die meisten und Chromosom 5 die wenigsten positiv selektierten Gene in den Bruchpunkt flankierenden Regionen und Kontrollregionen enthalten. Die Anzahl der negativ selektierten Gene (68) war dabei viel höher als die Anzahl der positiv selektierten Gene (17). Eine bioinformatische Analyse von publizierten Microarray-Expressionsdaten (Affymetrix Chip U95 und U133v2) ergab 31 Gene, die zwischen Mensch und Schimpanse differentiell exprimiert sind. Durch Untersuchung des dN/dS-Verhältnisses dieser 31 Gene konnte ich 7 Gene als negativ selektiert und nur 1 Gen als positiv selektiert identifizieren. Dieser Befund steht im Einklang mit dem Konzept, dass Genexpressionslevel unter stabilisierender Selektion evolvieren. Die meisten positiv selektierten Gene spielen überdies eine Rolle bei der Fortpflanzung. Viele dieser Speziesunterschiede resultieren eher aus Änderungen in der Genregulation als aus strukturellen Änderungen der Genprodukte. Man nimmt an, dass die meisten Unterschiede in der Genregulation sich auf transkriptioneller Ebene manifestieren. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Unterschiede in der DNA-Methylierung zwischen Mensch und Schimpanse untersucht. Dazu wurden die Methylierungsmuster der Promotor-CpG-Inseln von 12 Genen im Cortex von Menschen und Schimpansen mittels klassischer Bisulfit-Sequenzierung und Bisulfit-Pyrosequenzierung analysiert. Die Kandidatengene wurden wegen ihrer differentiellen Expressionsmuster zwischen Mensch und Schimpanse sowie wegen Ihrer Assoziation mit menschlichen Krankheiten oder dem genomischen Imprinting ausgewählt. Mit Ausnahme einiger individueller Positionen zeigte die Mehrzahl der analysierten Gene keine hohe intra- oder interspezifische Variation der DNA-Methylierung zwischen den beiden Spezies. Nur bei einem Gen, CCRK, waren deutliche intraspezifische und interspezifische Unterschiede im Grad der DNA-Methylierung festzustellen. Die differentiell methylierten CpG-Positionen lagen innerhalb eines repetitiven Alu-Sg1-Elements. Die Untersuchung des CCRK-Gens liefert eine umfassende Analyse der intra- und interspezifischen Variabilität der DNA-Methylierung einer Alu-Insertion in eine regulatorische Region. Die beobachteten Speziesunterschiede deuten darauf hin, dass die Methylierungsmuster des CCRK-Gens wahrscheinlich in Adaption an spezifische Anforderungen zur Feinabstimmung der CCRK-Regulation unter positiver Selektion evolvieren. Der Promotor des CCRK-Gens ist anfällig für epigenetische Modifikationen durch DNA-Methylierung, welche zu komplexen Transkriptionsmustern führen können. Durch ihre genomische Mobilität, ihren hohen CpG-Anteil und ihren Einfluss auf die Genexpression sind Alu-Insertionen exzellente Kandidaten für die Förderung von Veränderungen während der Entwicklungsregulation von Primatengenen. Der Vergleich der intra- und interspezifischen Methylierung von spezifischen Alu-Insertionen in anderen Genen und Geweben stellt eine erfolgversprechende Strategie dar.

Analysis of Copy Number Variants identifies new candidate genes for Autism Spectrum Disorder and Intellectual Disability

Autism spectrum disorder (ASD) and Intellectual Disability (ID) are complex neuropsychiatric disorders characterized by extensive clinical and genetic heterogeneity and with overlapping risk factors. The aim of my project was to further investigate the role of Copy Numbers Variants (CNVs), identified through genome-wide studies performed by the Autism Geome Project (AGP) and the CHERISH consortium in large cohorts of ASD and ID cases, respectively. Specifically, I focused on four rare genic CNVs, selected on the basis of their impact on interesting ASD/ID candidate genes: a) a compound heterozygous deletion involving CTNNA3, predicted to cause the lack of functional protein; b) a 15q13.3 duplication containing CHRNA7; c) a 2q31.1 microdeletion encompassing KLHL23, SSB and METTL5; d) Lastly, I investigated the putative imprinting regulation of the CADPS2 gene, disrupted by a maternal deletion in two siblings with ASD and ID. This study provides further evidence for the role of CTNNA3, CHRNA7, KLHL23 and CADPS2 as ASD and/or ID susceptibility genes, and highlights that rare genetic variation contributes to disease risk in different ways: some rare mutations, such as those impacting CTNNA3, act in a recessive mode of inheritance, while other CNVs, such as those occurring in the 15q13.3 region, are implicated in multiple developmental and/or neurological disorders possibly interacting with other susceptibility variants elsewhere in the genome. On the other hand, the discovery of a tissue-specific monoallelic expression for the CADPS2 gene, implicates the involvement of epigenetic regulatory mechanisms as risk factors conferring susceptibility to ASD/ID.