Karyotypic evolution of ribosomal sites in buffalo subspecies and their crossbreed

Domestic buffaloes are divided into two group based on cytogenetic characteristics and habitats: the “river buffaloes” with 2n = 50 and the “swamp buffaloes”, 2n = 48. Nevertheless, their hybrids are viable, fertile and identified by a 2n = 49. In order to have a better characterization of these different cytotypes of buffaloes, and considering that NOR-bearing chromosomes are involved in the rearrangements responsible for the karyotypic differences, we applied silver staining (Ag-NOR) and performed fluorescent in situ hybridization (FISH) experiments using 18S rDNA as probe. Metaphases were obtained through blood lymphocyte culture of 21 individuals, including river, swamp and hybrid cytotypes. Ag-NOR staining revealed active NORs on six chromosome pairs (3p, 4p, 6, 21, 23, 24) in the river buffaloes, whereas the swamp buffaloes presented only five NOR-bearing pairs (4p, 6, 20, 22, 23). The F1 crossbreed had 11 chromosomes with active NORs, indicating expression of both parental chromosomes. FISH analysis confirmed the numerical divergence identified with Ag-NOR. This result is explained by the loss of the NOR located on chromosome 4p in the river buffalo, which is involved in the tandem fusion with chromosome 9 in this subspecies. A comparison with the ancestral cattle karyotype suggests that the NOR found on the 3p of the river buffalo may have originated from a duplication of ribosomal genes, resulting in the formation of new NOR sites in this subspecies.

Genetic characterization of native and introduced populations of the neotropical cichlid genus Cichla in Brazil

A molecular phylogenetic analysis based on mitochondrial 16S ribosomal DNA and Control Region sequences from native and introduced populations was undertaken, in order to characterize the introduction of Cichla (peacock bass or tucunaré) species in Brazil. Mitochondrial DNA haplotypes found in introduced fish from Minas Gerais state (southeastern Brazil) clustered only with those from native species of the Tocantins River (Cichla piquiti and C. kelberi), thereby suggesting a single or, at most, few translocation acts in this area, even though with fish from the same source-population. Our study contributes to an understanding of the introduction of Cichla in regions of Brazil outside the Amazon basin, and adds phylogenetic data to the recently describe Cichla species, endemic from the Tocantins-Araguaia basin.

Characterization of 23S rRNA domain V mutations in gastric biopsy patients from the eastern Amazon

Resistance of Helicobacter pylori to clarithromycin is characterised by simple point mutations in the 23S ribosomal RNA (rRNA) gene and is responsible for the majority of cases of failure to eradicate this bacterium. In this paper, we characterised the variability of the 23S rRNA gene in biopsies of patients with gastric pathologies in the eastern Amazon (Northern Region of Brazil) using PCR and sequencing. A total of 49 sequences of H. pylori strains were analysed and of those, 75.6% presented nucleotide substitutions: A2142G (3.3%), T2182C (12.9%), G2224A (6.45%), T2215C (61.3%), A2192G (3.3%), G2204C (6.4%) and T2221C (6.4%). Of the mutations identified, four are known mutations related to cases of resistance and 16.1% are not yet described, revealing a high prevalence of mutations in the H. pylori 23S rRNA gene among the strains circulating in the in the eastern Amazon. The high prevalence in individuals with gastric pathologies in the Northern Region of Brazil demonstrates the need for characterising the profile of these strains to provide correct therapy for patients, considering that mutations in this gene are normally associated with resistance to the primary medication used in controlling H. pylori infection.

Análise da atividade enzimática de quitotriosidase como um marcador para a malária vivax: abordagens bioquímicas e moleculares

A quitotriosidase foi a primeira quitinase humana descrita e sua função fisiológica ainda não está totalmente esclarecida. Entretanto, diversos estudos têm demonstrado sua participação como componente na resposta imune humana. Uma duplicação de 24pb no éxon 10 do gene chit1 promove uma mudança na matriz de leitura do RNAm com deleção de 87 nucleotídeos. Esta alteração produzirá uma proteína sem atividade catalítica. Esta condição é chamada de deficiência de quitotriosidase e apresenta uma frequência aproximada de 6% de homozigose para a duplicação em diferentes grupos étnicos. A malária é uma parasitose endêmica da região amazônica causada por protozoários do gênero Plasmodium cujos sintomas incluem febre, dor de cabeça e vômitos, o que induz a uma resposta imunológica característica com o objetivo de combater essa patologia. Os objetivos deste trabalho foram avaliar o comportamento da enzima quitotriosidase em pacientes acometidos por malária no estado do Pará e determinar a frequência da duplicação de 24pb no gene da quitotriosidase em uma amostra representativa. Foi realizada dosagem de quitotriosidase em 100 indivíduos sadios e 47 pacientes com malária para a análise. A análise molecular da duplicação de 24 pb foi realizada em 100 voluntários através de protocolo que incluiu as técnicas de extração de DNA, PCR e depois visualização em gel de agarose 2,5% para verificação dos fragmentos normais (homozigoto normal: 195pb) e com a duplicação de 24pb (homozigoto mutante: 219pb; heterozigoto: 219pb e 195pb). Este trabalho descreveu pela primeira vez na literatura científica a elevação dos níveis plasmáticos de quitotriosidase em pacientes acometidos por malária vivax em comparação com um grupo de indivíduos sadios. Não houve associação entre a parasitemia e os níveis plasmáticos de quitotriosidase nos pacientes com Malária. A análise molecular apresentou uma frequência de 72% de indivíduos homozigotos normais, 24% de indivíduos heterozigotos e 4% de homozigotos mutantes para duplicação de 24 pb. As frequências alélicas ficaram em torno de 84% para o alelo selvagem e 16% para o alelo mutante. Não foi encontrada correlação entre o genótipo e o fenótipo bioquímico (representado pelos níveis de quitotriosidase) no grupo controle.

Identificação molecular de espécies do complexo Anopheles albitarsis (Diptera, Culicidae, Anophelinae), coletadas em dois municípios da Amazônia brasileira, com análise de suscetibilidade natural a plasmódios humanos

Anofelinos membros de complexos de espécies crípticas podem exibir diferenças comportamentais, de susceptibilidade a infecção malárica, e resistência a inseticidas. Assim, a identificação de espécies vetoras tem relevância epidemiológica, o que nem sempre é possível por critérios morfológicos. Métodos alternativos têm sido empregados para tal, como os que analisam regiões altamente conservadas do DNA ribossômico, variável entre as espécies, conhecidas como espaçadoras internas transcritas (ITS). Considera-se atualmente que o complexo Anopheles c seja composto por seis espécies: An. albitarsis s.s., An. oryzalimnetes, An. albitarsis F, An. marajoara, An. deaneorum, e An. janconnae. Destas, pelo menos as três últimas são incriminadas como vetores de malária na Amazônia brasileira. O objetivo deste estudo foi realizar identificação molecular de espécies do complexo An. albitarsis, por análise da seqüências do ITS2 do rDNA, com vistas a analisar sua importância na transmissão de malária nos municípios de Macapá, Amapá e Peixe-Boi, Pará, inclusive investigando pela primeira vez a ocorrência do An. albitarsis F nestas duas áreas epidemiologicamente distintas: a primeira com histórico de alto risco de transmissão de malária e a segunda não. O estudo foi realizado entre janeiro de 2009 e abril de 2010, e consistiu de capturas de anofelinos de 12 horas de duração (ecostofase) no peridomicílio. Todas as fêmeas coletadas foram morfologicamente identificadas e apenas os An. albitarsis s.l. tiveram cabeça e tórax separadas para análise da infecção natural por ELISA; ovários para análise de paridade e patas, asas e carcaça para identificação molecular. Em Macapá foram realizadas seis coletas, obtendo-se um total de 584 anofelinos, sendo 366 An. albitarsis s.l. (62,7%), 167 An. darlingi (28,6%), 33 An. triannulatus s.l (5,6%), 15 An. braziliensis (2,6%) e 3 An. nuneztovari (0,5%). Pela PCR foi possível visualizar a banda específica de An. marajoara em 320 espécimes dos An. albitarsis s.l testados. Do restante, 33 foram negativos e 13 amplificaram um fragmento de ~490 pb nos iniciadores empregados, não permitindo chegar ao diagnóstico específico. O An. marajoara apresentou características biológicas e comportamentais que ratificam sua importância epidemiológica na transmissão de malária em Macapá, tais como: ser a espécie mais prevalente, com maior proporção de fêmeas paridas (73,0%), e portanto com maiores chances de se infectarem com o plasmódio, ocorrer tanto na estação menos quanto na mais chuvosa, e apresentar atividade hematofágica durante toda a ecostofase, alem disso, foi encontrado naturalmente infectado por P. vivax e P. falciparum (taxa de infecção natural de 3,1%). Em Peixe-Boi, foram capturados 43 anofelinos: An. triannulatus s.l (20 espécimes, 46,5 %), An. albitarsis s.l. (13: 30,2 %), An. darlingi (8: 18,6%), e An. nuneztovari (2: 4,7%). Todos os An. albitarsis s.l. coletados foram identificados pela ITS2 como An. oryzalimnetes. Nenhum deles foi encontrado infectado pelos plasmódios testados, e a maioria das fêmeas era parida (84,6%). São necessários levantamentos entomológicos sistemáticos que analisem a importância deste anofelino na transmissão de malária na cidade. O An. albitarsis F não foi encontrado nas duas áreas estudadas. Nossos resultados contribuem para o entendimento da epidemiologia da malária na região Amazônica brasileira.

Perfil mutacional do gene APC em pacientes com polipose adenomatosa familial no estado do Pará

O câncer colorretal é um grave problema de saúde pública na região norte, sendo a 3a neoplasia mais frequente entre os homens e a 2a entre as mulheres. Cerca de 10% destes tumores são hereditários e a polipose adenomatosa familial está entre as principais causas destes. Mutações no gene APC são responsáveis pelo desenvolvimento de tumores nestes pacientes e estão presentes desde a fase mais precoce na carcinogênese, além disso, existe uma relação entre o tipo de mutação e apresentação clínica da doença. Até o presente momento não existe uma publicação com o perfil de mutação do gene APC na região norte do país. Este trabalho tem como objetivo principal, identificar o perfil de mutações no gene APC em famílias do estado do Pará. Um total de 15 pacientes foi analisado provenientes de cinco famílias, todos atendidos no UNACON do HUJBB. Foi realizado a extração de DNA do sangue periférico e realizado um sequenciamento direto em um membro de cada família, obtendo desta forma um screening molecular e os demais membros da família foram genotipados pela técnica ARMS. A análise estatística foi realizada pelos softwares que acompanham o próprio produto. Neste estudo foram encontrados mutações nos 15 membros estudados (provenientes das 5 famílias), 40% das quais eram do tipo frameshift, 35% silenciadoras e 20% nonsense. Sendo que 60% de todas as mutações ocorreram na região MCR. Entre as três mutações mais frequentes na literatura, neste estudo foram encontradas duas: códon 1309 (em 40% dos indivíduos) e no códon 1061 (em 10% dos indivíduos). Estes números foram bem diferentes dos encontrados na literatura, reforçando o papel da miscigenação na frequência das mutações. A mutação c.3956delC foi a única encontrada em todas as famílias analisadas, o que pode comportar-se como um forte biomarcador desta síndrome. A avaliação clínica dos pacientes confirmou a correlação genótipo/fenótipo, sendo um fator determinante para o direcionamento clínico e aconselhamento genético. A plataforma confeccionada para análise de mutações pela técnica ARMS será de grande utilidade, já que conseguiu detectar mutações no 15 indivíduos estudados a um custo bem inferior que o sequenciamento direto por PCR.

Chromosomal diversity in three species of electric fish (Apteronotidae, Gymnotiformes) from the Amazon Basin

Cytogenetic studies were carried out on samples of Parapteronotus hasemani, Sternarchogiton preto and Sternarchorhamphus muelleri (Apteronotidae, Gymnotiformes) from the Amazon basin. The first two species exhibited both a 2n = 52 karyotype, but differed in their karyotypic formulae, distribution of constitutive heterochromatin, and chromosomal location of the NOR. The third species, Sternarchorhamphus muelleri, was found to have a 2n = 32 karyotype. In all three species the DAPI and chromomycin A3 staining results were consistent with the C-banding results and nucleolar organizer region (NOR) localization. The 18S rDNA probe confirmed that there was only one pair of ribosomal DNA cistron bearers per species. The telomeric probe did not reveal interstitial telomeric sequences (ITS). The karyotypic differences among these species can be used for taxonomic identification. These data will be useful in future studies of these fishes and help understanding the phylogenetic relationships and chromosomal evolution of the Apteronotidae.

A comparison of molecular markers to detect Lutzomyia longipalpis naturally infected with Leishmania (Leishmania) infantum

The aim of the present study was to detect natural infection by Leishmania (Leishmania) infantum in Lutzomyia longipalpis captured in Barcarena, state of Pará, Brazil, through the use of three primer sets. With this approach, it is unnecessary to previously dissect the sandfly specimens. DNA of 280 Lu. longipalpis female specimens were extracted from the whole insects. PCR primers for kinetoplast minicircle DNA (kDNA), the mini-exon gene and the small subunit ribosomal RNA (SSU-rRNA) gene of Leishmania were used, generating fragments of 400 bp, 780 bp and 603 bp, respectively. Infection by the parasite was found with the kDNA primer in 8.6% of the cases, with the mini-exon gene primer in 7.1% of the cases and with the SSU-rRNA gene primer in 5.3% of the cases. These data show the importance of polymerase chain reaction as a tool for investigating the molecular epidemiology of visceral leishmaniasis by estimating the risk of disease transmission in endemic areas, with the kDNA primer representing the most reliable marker for the parasite.