Variabilidade molecular na região 3'UTR do gene do receptor da lipoproteína de baixa densidade - diversidade intra e intercontinental

As origens das populações e o processo de povoamento das Américas são questões bastante controversas e, por isso, têm sido amplamente estudadas. O gene LDLR (low density lipoprotein receptor), que está localizado no braço curto do cromossomo 19 (p13.1-p13.3) e possui 18 éxons, bem como uma porção 3’UTR onde ocorrem dois elementos Alu completos (chamados de U e D) e um parcial, foi escolhido para esclarecer esses e outros problemas de evolução e variação genética humana. O objetivo geral deste trabalho foi verificar o que esta região hipervariável, especificamente na sua porção U, nos indicaria sobre a história evolutiva das populações ameríndias. Para este trabalho foram analisadas amostras de DNA de indivíduos nativos da Mongólia (n=24), da Sibéria (n=26), das Américas do Norte (n=11), Central (n=26) e do Sul (n=16), totalizando 14 populações e 103 indivíduos. Essas amostras foram amplificadas pela técnica de PCR (polymerase chain reaction), utilizando-se primers específicos para o segmento hipervariável U e, posteriormente, foram elas seqüenciadas automaticamente. Quatorze sítios polimórficos foram encontrados, classificáveis em sete haplótipos, sendo que o sítio 3809 apresentou uma transversão de C para G não descrita na literatura. A estimativa geral de diversidade nucleotídica (π) foi de 0.62%, considerada alta para um marcador autossômico. Verificou-se uma certa uniformidade haplotípica entre a Ásia e a América, mas com a diferenciação maior ocorrendo entre a Mongólia e a América+Sibéria. Não foi detectada diferenciação significativa entre nativos sul e centro-americanos. De um modo geral, o estudo desse marcador confirmou uma provável origem asiática para as populações ameríndias e apoiou a hipótese de uma única onda de migração no processo de povoamento pré-histórico das Américas.

Um estudo clínico, bioquímico, histoquímico e genético-molecular de pacientes com doenças do DNA mitocondrial

Introdução: As doenças mitocondriais apresentam características heterogêneas devido à própria natureza e função da mitocôndria, que possui o seu próprio DNA (mtDNA). A disfunção mitocondrial pode afetar um único órgão ou ser uma doença multissistêmica, de manifestação na infância ou na vida adulta, podendo ter um padrão de herança materna ou mendeliana. O diagnóstico é complexo e requer uma investigação criteriosa, passo-a-passo, com atenção a história clínica, exames laboratoriais, neuroimagem e, muitas vezes, a biópsia muscular para análise histoquímica, bioquímica e genética. A análise molecular é fundamental na definição do diagnóstico e os protocolos propostos até o momento são, geralmente, direcionados para um grupo de pacientes com características clínicas homogêneas. Objetivos: os objetivos deste trabalho foram: a) propor um protocolo combinando dados clínicos e laboratoriais para indicar a melhor forma de investigação molecular de pacientes com suspeita clínica de doença do DNA mitocondrial, b) Comparar os achados clínicos e laboratoriais nos pacientes com e sem mutação no mtDNA, c) avaliar quais são os fatores clínicos preditivos de mutação no mtDNA que podem ser utilizados como sinalizadores para o médico decidir quando deve ser realizado um procedimento diagnóstico invasivo e de alto custo, c) estimar a proporção de mtDNA mutado, através da técnica PCR em tempo real em um grupo de pacientes com deleção, correlacionando com a idade de início dos sintomas e gravidade de manifestações clínicas, d) relatar achados de RNM com espectroscopia por emissão de prótons em pacientes com deleção no mtDNA. Pacientes, material e métodos: Foram selecionados, no ambulatório de doenças mitocondriais do HCPA, 43 pacientes com suspeita clínica de doença mitocondrial. Esse pacientes foram submetidos à análise, por etapas, de 5 mutações de ponto no mtDNA de leucócitos, de deleção no mtDNA de músculo e ao sequenciamento do tRNAleu e tRNAlys. Os pacientes com resultados positivos e negativos para mutações do mtDNA foram então comparados em relação às suas características clínicas e laboratoriais. Foram selecionados 11 pacientes para a determinação da percentagem relativa de deleção do mtDNA no tecido muscular e 3 pacientes para a descrição da RNM com espectroscopia. Resultados – Foram encontradas mutações no mtDNA em 17 pacientes (39.9%) distribuídas da seguinte forma: 4 pacientes com MELAS (A3243G), 1 paciente com síndrome de Leigh (T8993C) e 12 pacientes com deleções no mtDNA. As características significativamente mais freqüentes no grupo de pacientes com mutação no mtDNA comparados com os demais foram: miopatia (p=0,032), retinopatia pigmentar (p=0,007), oftalmoplegia e ptose (p=0,002), baixa estatura (p=0,04), hipotrofismo (p=0,033) e acidose lática (p=0,006). A quantificação do mtDNA pela técnica de PCR em tempo real foi realizada em 11 amostras de músculo de pacientes com deleção no mtDNA e com diferentes manifestações clínicas. Não houve correlação entre a percentagem relativa de deleção no mtDNA com os fenótipos clínicos (PEO, KSS e encefalomiopatia associado à doença multissistêmica), bem como com a idade de início das manifestações clínicas. A RNM com espectroscopia por emissão de prótons realizada em três pacientes com deleção no mtDNA associada a um quadro clínico não clássico mostrou achados distintos para cada paciente, sendo comum a todos as lesões cerebrais e a presença do pico invertido de lactato. Conclusões - A criteriosa seleção clínica e laboratorial se mostrou apropriada e o protocolo empregado se mostrou eficiente, uma vez que a mutação no mtDNA pode ser detectada em 17 dos 43 pacientes com suspeita de doença mitocondrial. Os pacientes positivos para deleção no mtDNA apresentaram algumas características clínicas preditivas para doença do mtDNA, o que pode ser importante na indicação de um procedimento invasivo (biópsia muscular) e de alto custo. A técnica e PCR em tempo real pode ser utilizado para quantificar a percentagem relativa de mtDNA deletado, porém para o diagnóstico das deleções, essa técnica deve ser realizada de forma complementar à técnica tradicional (Southern blot). O número amostral ainda é pequeno para correlacionar a quantidade relativa de mtDNA deletado com as síndromes mitocondriais clássicas e não clássicas. A RNM com espectroscopia por emissão de prótons, por possibilitar a detecção do lactato cerebral, parece ter utilidade na avaliação clínica de pacientes com suspeita clínica de doença mitocondrial, mesmo quando o quadro não é clássico.

Origin and molecular organization of supernumerary chromosomes of Prochilodus lineatus (Characiformes, Prochilodontidae) obtained by DNA probes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Classical and molecular cytogenetic characterization of Agonostomus monticola, a primitive species of Mugilidae (Mugiliformes)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Multiple nucleolus organizer regions in Leptodactylus mystacinus (Amphibia, Anura) and comments on its systematic position in the L fuscus group based on cytogenetic and molecular analyses

Specimens of Leptodactylus mystacinus from Brazil were karyotyped with conventional and differential staining. The 2n = 22 karyotype is similar to that found for the majority of the Leptodactylus, the karyotypic conservatism also confirmed by the similarity of the replication banding patterns with those previously described. L. mystacinus has a small amount of C-banded heterochromatin, located mainly at the centromeres, although telomeric or interstitial bands have also been noticed. With DA/CMA(3) some chromosome regions showed slightly bright fluorescence, and with DA/DAPI, no particular AT-rich repetitive region was observed. Silver staining showed an extensive inter- and intraindividual variation in the number and position of Ag-positive regions, in 1p, 4p, 8p, 8q, and 11p. Nevertheless, FISH using rDNA probes confirmed only the signals on the short arms of chromosomes 4 and 8 as true NORs. The remaining silver stained regions are probably due to the heterochromatin with some affinity to the Ag-staining. Phylogenetic analysis based on partial cytochrome b sequence revealed that L. mystacinus forms a basal branch, so that the presence of multiple NORs in pairs 4 and 8 in this species indicates an autapomorphy.

Molecular phylogeny and karyotype differentiation in Paratelmatobius and Scythrophrys (Anura, Leptodactylidae)

Paratelmatobius and Scythrophrys are leptodactylid frogs endemic to the Brazilian Atlantic forest and their close phylogenetic relationship was recently inferred in an analysis that included Paratelmatobius sp. and S. sawayae. To investigate the interspecific relationships among Paratelmatobius and Scythrophrys species, we analyzed a mitochondrial region (approximately 2.4 kb) that included the ribosomal genes 12S and 16S and the tRNAval in representatives of all known localities of these genera and in 54 other species. Maximum parsimony inferences were done using PAUP* and support for the clades was evaluated by bootstrapping. A cytogenetic analysis using Giemsa staining, C-banding and silver staining was also done for those populations of Paratelmatobius not included in previous cytogenetic studies of this genus in order to assess their karyotype differentiation. Our results suggested Paratelmatobius and Scythrophrys formed a clade strongly supported by bootstrapping, which corroborated their very close phylogenetic relationship. Among the Paratelmatobius species, two clades were identified and corroborated the groups P. mantiqueira and P. cardosoi previously proposed based on morphological characters. The karyotypes of Paratelmatobius sp. 2 and Paratelmatobius sp. 3 described here had diploid chromosome number 2n = 24 and showed many similarities with karyotypes of other Paratelmatobius representatives. The cytogenetic data and the phylogenetic analysis allowed the proposal/corroboration of several hypotheses for the karyotype differentiation within Paratelmatobius and Scythrophrys. Namely the telocentric pair No. 4 represented a synapomorphy of P. cardosoi and Paratelmatobius sp. 2, while chromosome pair No. 5 with interstitial C-bands could be interpreted as a synapomorphy of the P. cardosoi group. The NOR-bearing chromosome No. 10 in the karyotype of P. poecilogaster was considered homeologous to chromosome No. 10 in the karyotype of Scythrophrys sp., chromosome No. 9 in the karyotype of Paratelmatobius sp. 1, chromosome No. 8 in the karyotypes of Paratelmatobius sp. 2 and of Paratelmatobius sp. 3, and chromosome No. 7 in the karyotype of P. cardosoi. A hypothesis for the evolutionary divergence of these NOR-bearing chromosomes, which probably involved events like gain in heteochromatin, was proposed.

Molecular characterization and relatedness of Haematobia irritans (horn fly) populations, by RAPD-PCR

Haematobia irritans is a hematophagous parasite of cattle that causes significant economic losses in many parts of the world, including Brazil. In the present work, one American and four Brazilian populations of this species were studied by Random Amplified Polymorpht DNA (RAPD) to assess basically genetic variability within and between populations. Ten different decamer random primers were employed in the genomic DNA amplification, yielding 117 fragments in the five H.. irritans populations. In Drosophila prosaltans, used as an outgroup, 81 fragments were produced. Forty-three of these fragments were shared by both species. Among the H. irritans samples, that from Rio Branco (Acre State, Brazil) produced the smallest numbers of fragments and polymorphic bands. This high genetic homogenity may be ascribed to its geographic origin (in the Northwest of Brazil), which causes high isolation and low gene flow, unlike the other Brazilian populations, from the South Central region, in which cattle trade is very intensive. Marker fragments (exclusive bands) detected in every sample enabled the population origin to be characterized, but they are also potentially useful for further approaches such as the putative origin of Brazilian populations from North America. Similarity indices [Nei & Li, 1979, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76: 5269-5273] and phylogenetic trees, rooted by using the outgroup and produced by the Phylogenetic Analysis using Parsimony (PAUP 4.0-Swofford, 2001) program showed the closest relationships between flies from Sao Jose do Rio Preto and Turiuba (both from São Paulo State, Brazil) while flies from the geographically distant Rio Branco showed the greatest differentiation relative to the others.

Molecular characterization and chromosomal localization of two families of satellite DNA in Prochilodus lineatus (Pisces, Prochilodontidae), a species with B chromosomes

Prochilodus lineatus, an abundant species in the Mogi-Guaçu river basin, represents a large part of the region's fishing potential. Karyotypic analyses based on classic cytogenetic techniques have revealed the presence of 54 metasubmetacentric type chromosomes, together with the occurrence of small supernumerary chromosomes with intra and interindividual variations. This paper describes the genomic organization of two families of satellite DNA in the P. lineatus genome. The chromosomal localization these two repetitive DNA families through fluorescence in situ hybridization (FISH) demonstrated that the SATH1 satellite DNA family, composed of approximately 900 bp, was located in the pericentromeric region of a group of chromosomes of the standard complement, as well as on all the B chromosomes. The SATH2 satellite family has a monomeric unit of 441 bp and was located in the pericentromeric regions of some chromosomes of the standard complement, but was absent in the B chromosomes. Double FISH analyses showed that these two families participate jointly in the pericentromeric organization of several chromosomes of this species. The data obtained in this study support the hypothesis that the B chromosomes derive from chromosomes of the standard complement, which are carriers of the SATH1 satellite DNA.

Identificação molecular de peixes marinhos das regiões Sudeste e Sul do Brasil com ênfase no Estado de São Paulo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização molecular da estrutura genética de populações e espécies camarões palemonídeos Macrobrachium do gênero Macrobrachium

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Isolamento, caracterização molecular e expressão de um novo gene vip3Aa50 de Bacillus thuringiensis virulento para Anticarsia gemmatalis e Spodoptera frugiperda

Pós-graduação em Agronomia (Genética e Melhoramento de Plantas) - FCAV

Citogenética molecular e caracterização cromossômica no gênero Eigenmannia (Teleostei, Gymnotiformes, Sternopygidae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise molecular e morfológica de exemplares de Trichomycterus valenciennes, 1832 da Chapada dos Guimarães (Bacia do Paraguai) e ensaio sobre o complexo de espécies Trichomycterus brasiliensis Lutken, 1874

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise da variabilidade e estruturação genética do tubarão azul, Prionace glauca (Chondrichthyes, Carcharhinidae) no Oceano Atlântico Sul Ocidental utilizando marcador molecular do DNA mitocondrial

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Aplicação da genética molecular no manejo e conservação de tubarões

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)