Haplotype diversity of 17 Y-str loci in an admixed population from the Brazilian Amazon

The allelic and haplotype frequencies of 17 Y-STR loci most commonly used in forensic testing were estimated in a sample of 138 unrelated healthy males from Macapá, in the northern Amazon region of Brazil. The average gene diversity was 0.6554 ± 0.3315. 134 haplotypes of the 17 loci were observed, 130 of them unique and four present in two individuals each. The haplotype diversity index was 0.9996 + 0.0009, with the most frequent haplogroups being R1b (52.2%), E1b1b (11.6%), J2 (10.1%) and Q (7.2%). Most haplogroups of this population belonged to European male lineages (89.2%), followed by Amerindian (7.2%) and African (3.6%) lineages.

Caracterização da distribuição de alelos de loci STR do cromossomo Y com elevada taxa de mutação em uma amostra populacional do Rio de Janeiro

Marcadores genéticos presentes no cromossomo Y, como os microssatélites (Y-STRs) e polimorfismos de único nucleotídeo (Y-SNPs) são utilizados na caracterização de linhagens masculinas, visto que são transmitidos às gerações seguintes sem alterações, a menos que ocorram mutações (Singh et al., 2011; Mitchell & Hammer, 1996; Butler, 2009). Por isso, esses marcadores são amplamente empregados em diversas situações, destacando-se o uso constante dos Y-STRs na genética forense por apresentarem alta capacidade de discriminar linhagens. Recentemente, foram descritos 13 marcadores com taxas de mutação substancialmente superiores àquelas verificadas para loci STR do cromossomo Y, denominados Rapidly Mutating (RM) Y-STRs (Ballantyne et al., 2010; Kayser et al., 2012). Devido às taxas de mutação elevadas, os RM-YSTRs apresentam maior eficiência na discriminação entre indivíduos proximamente relacionados, pertencentes à mesma linhagem patrilínea. O presente trabalho buscou aprofundar o conhecimento acerca das características populacionais e mutacionais dos loci RM-YSTRs em amostra do Rio de Janeiro, contribuindo com estudos desta natureza na população brasileira. Realizou-se a análise de 13 loci do cromossomo Y em 258 indivíduos do sexo masculino, compondo 129 pares de pais e filhos, nascidos no estado do Rio de Janeiro. O DNA das amostras foi extraído, conforme os protocolos vigentes na rotina do LDD-UERJ. As sequências genéticas de interesse foram amplificadas pela técnica de reação em cadeira da polimerase (PCR) através da realização de três PCR multiplex, cujos produtos de amplificação foram separados por eletroforese em sequenciador automático ABI-3500 (Applied Biosystems). Para os pares pai/filho que apresentaram haplótipos mutados, empregou-se a técnica de sequenciamento para confirmação das mutações. Os loci RM-YSTR geraram um poder de discriminação de 1,0 na amostra analisada, o que significa que todos os 129 indivíduos da amostra populacional apresentaram haplótipos diferentes para tais marcadores, com frequências de 0,0077 e diversidade haplotípica igual a 1. Além disso, foram obtidos valores elevados de diversidade gênica para os 13 marcadores. A análise de distância genética e os resultados de AMOVA baseados nos valores de Fst demonstraram que os RM-YSTR não indicam subdivisão populacional e traços ancestrais comuns. Tais valores estão associados às elevadas taxas de mutação encontradas, cuja média foi de 2,11 x 10-2. Foi possível observar que os loci RM-YSTR são muito discriminativos na amostra miscigenada analisada, além de terem maior capacidade de diferenciar indivíduos do que outros conjuntos de marcadores normalmente usados em estudos populacionais e análises forenses. Sendo assim, é possível concluir que os marcadores RM-YSTR são promissores para discriminar indivíduos da mesma linhagem patrilínea, visto que devido às suas elevadas taxas mutacionais e poder de discriminação, são capazes de diferenciar indivíduos de maneira mais eficiente do que os outros conjuntos de STR. Porém, é necessário maior número de estudos para melhor caracterização destes loci em diferentes populações.

Genetic population data of 12 STR loci of the PowerPlex (R) Y system in the state of São Paulo population (Southeast of Brazil)

Allele frequency distributions and population data for 12 Y-chromosomal short tandem repeats (STRs) included in the PowerPlex (R) Y Systems (Promega) were obtained for a sample of 200 healthy unrelated males living in S (a) over tildeo Paulo State (Southeast of Brazil). A total of 192 haplotypes were identified, of which 184 were unique and 8 were found in 2 individuals. The average gene diversity of the 12 Y-STR was 0.6746 and the haplotype diversity was 0.9996. Pairwise analysis confirmed that our population is more similar with the Italy, North Portugal and Spain, being more distant of the Japan. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Global distribution of Y-chromosome haplogroup C reveals the prehistoric migration routes of African exodus and early settlement in East Asia

The regional distribution of an ancient Y-chromosome haplogroup C-M130 (Hg C) in Asia provides an ideal tool of dissecting prehistoric migration events. We identified 465 Hg C individuals out of 4284 males from 140 East and Southeast Asian populations. We genotyped these Hg C individuals using 12 Y-chromosome biallelic markers and 8 commonly used Y-short tandem repeats (Y-STRs), and performed phylogeographic analysis in combination with the published data. The results show that most of the Hg C subhaplogroups have distinct geographical distribution and have undergone long-time isolation, although Hg C individuals are distributed widely across Eurasia. Furthermore, a general south-to-north and east-to-west cline of Y-STR diversity is observed with the highest diversity in Southeast Asia. The phylogeographic distribution pattern of Hg C supports a single coastal 'Out-of-Africa' route by way of the Indian subcontinent, which eventually led to the early settlement of modern humans in mainland Southeast Asia. The northward expansion of Hg C in East Asia started similar to 40 thousand of years ago (KYA) along the coastline of mainland China and reached Siberia similar to 15 KYA and finally made its way to the Americas. Journal of Human Genetics (2010) 55, 428-435; doi:10.1038/jhg.2010.40; published online 7 May 2010

Uniparental DNA markers and forensic genetics in Finland

Over the years, a wide range of methods to verify identity have been developed. Molecular markers have been used for identification since the 1920s, commencing with blood types and culminating with the advent of DNA techniques in the 1980s. Identification is required by authorities in many occasions, e.g. in disputed paternity cases, identification of deceased, or crime investigation. To clarify maternal and paternal lineages, uniparental DNA markers in mtDNA and Y-chromosome can be utilized. These markers have several advantages: male specific Y-chromosome can be used to identify a male from a mixture of male and female cells, e.g. in rape cases. MtDNA is durable and has a high copy number, allowing analyses even from old or degraded samples. However, both markers are lineage-specific, not individualizing, and susceptible to genetic drift. Prior to the application of any DNA marker in forensic casework, it is of utmost importance to investigate its qualities and peculiarities in the target population. Earlier studies on the Finnish population have shown reduced variation in the Y-chromosome, but in mtDNA results have been ambiguous. The obtained results confirmed the low diversity in Y-chromosome in Finland. Detailed population analysis revealed large regional differences, and extremely reduced diversity especially in East Finland. Analysis of the qualities affecting Y-chromosomal short tandem repeat (Y-STR) variation and mutation frequencies, and search of new polymorphic markers resulted a set of Y-STRs with especially high diversity in Finland. Contrary to Y-chromosome, neither reduced diversity nor regional differences were found in mtDNA within Finland. In fact, mtDNA diversity was found similar to other European populations. The revealed peculiarities in the uniparental markers are a legacy of the Finnish population history. The obtained results challenge the traditional explanation which emphasizes relatively recent founder effects creating the observed east-west patterns. Uniparentally inherited markers, both mtDNA and Y-chromosome, are applicable for identification purposes in Finland. By adjusting the analysed Y marker set to meet the characteristics of Finnish population, Y-chromosomal diversity increases and the regional differentiation decreases, resulting increase in discrimination power and thus usefulness of Y-chromosomal analysis in forensic casework.

Estudo da ancestralidade paterna em amostras de populações do Estado do Rio de Janeiro e do Oeste Africano: uma dinâmica populacional

O uso de marcadores do tipo STR e SNP tem se revelado de grande importância na discriminação entre indivíduos de uma mesma população, assim como para estudos evolutivos. A utilização de um conjunto de 17 STRs e 46 SNPs específicos de cromossomo Y permitiu a caracterização de um conjunto de amostras representativas das populações do Rio de Janeiro e do oeste africano, com uma avaliação mais ampla sobre a ancestralidade de origem paterna. Na primeira parte deste estudo foram analisados 605 indivíduos do sexo masculino do estado do Rio de Janeiro. Como resultado, não foram observadas diferenças significativas entre as populações do sudeste e do Rio de Janeiro, que apresentou uma alta diversidade de haplótipos (0,9999 0,0001) e de haplogrupos (0,7589 0,0171). A comparação da população miscigenada do Rio de Janeiro com diferentes grupos étnicos ou populacionais mostrou que a frequência de indivíduos com marcadores tipicamente Europeus é de 77%, africanos é de 14,87% e em ameríndios é de 2,31%. A segunda parte do estudo revelou uma grande diversidade haplotípica (1,0000 0,0018) numa amostra do Oeste africano. Quanto ao valor da diversidade de haplogrupos (0,6895 0,0200), este foi similar aos observados em populações de origem Bantu do oeste e centro africanos, principalmente de Benin, Nigéria e Costa do Marfim. A terceira parte deste estudo mostrou que não existem diferenças significativas entre o componente africano da amostra do Rio de Janeiro e as populações africanas do sudeste, oeste e centro oeste. Por outro lado, observamos diferenças significativas quando comparamos o componente africano do Rio de Janeiro e o oeste africano com populações de Uganda, Quênia e África do Sul. A ampliação de estudos genéticos nas populações da África se fazem necessários para o entendimento da diversidade genética no mundo. Este trabalho contribuiu para fornecer mais alguns dados genéticos, que podem ser somados aos estudos mundiais que estão sendo realizados, ampliando os nossos conhecimentos sobre a formação das populações que também foram influenciadas pelo fenômeno da Diáspora Africana.

Genetic characterization of the South Portugal population with GlobalFilerTM Express kit - internal validation and forensic applications

Tese de mestrado. Biologia (Biologia Humana e Ambiente). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

Eficacia del diagnóstico prenatal no invasivo por células fetales libres en sangre materna 1990-2014. Revisión sistemática

ANTECEDENTES: El aislamiento de células fetales libres o ADN fetal en sangre materna abre una ventana de posibilidades diagnósticas no invasivas para patologías monogénicas y cromosómicas, además de permitir la identificación del sexo y del RH fetal. Actualmente existen múltiples estudios que evalúan la eficacia de estos métodos, mostrando resultados costo-efectivos y de menor riesgo que el estándar de oro. Este trabajo describe la evidencia encontrada acerca del diagnóstico prenatal no invasivo luego de realizar una revisión sistemática de la literatura. OBJETIVOS: El objetivo de este estudio fue reunir la evidencia que cumpla con los criterios de búsqueda, en el tema del diagnóstico fetal no invasivo por células fetales libres en sangre materna para determinar su utilidad diagnóstica.  MÉTODOS: Se realizó una revisión sistemática de la literatura con el fin de determinar si el diagnóstico prenatal no invasivo por células fetales libres en sangre materna es efectivo como método de diagnóstico.  RESULTADOS: Se encontraron 5,893 artículos que cumplían con los criterios de búsqueda; 67 cumplieron los criterios de inclusión: 49.3% (33/67) correspondieron a estudios de corte transversal, 38,8% (26/67) a estudios de cohortes y el 11.9% (8/67) a estudios casos y controles. Se obtuvieron resultados de sensibilidad, especificidad y tipo de prueba. CONCLUSIÓN: En la presente revisión sistemática, se evidencia como el diagnóstico prenatal no invasivo es una técnica feasible, reproducible y sensible para el diagnóstico fetal, evitando el riesgo de un diagnóstico invasivo.

Male-specific contributions to the Brazilian population of Espirito Santo

Y chromosome markers have been widely studied due to their various applications in the fields of forensic and evolutionary genetics. In this study, 35 Y-SNPs and 17 Y-STRs were genotyped in 253 males from the State of Espirito Santo, Brazil. A total of 18 haplogroups and 243 haplotypes were detected; the haplogroup and haplotype diversities were 0.7794 and 0.9997, respectively. Genetic distance analysis using the Y-STR data showed no statistically significant differences between Espirito Santo and other admixed populations from Brazil. The classification of paternal lineages based on haplogroups showed a predominant European contribution (85.88 %), followed by African (11.37 %) and Amerindian (2.75 %) contributions.

Efecto de distintos porcentajes de humus de lombriz, compost y suelo, como sustrato en la producción de plántulas de café (Coffea arabica L.) variedad caturra

El presente trabajo experimental se efectuó en el Centro Experimental de café del Pacífico de Nicar agua UNICAFE (Jardín Botánico), ubicado en el municipio de Masatepe, Mas aya, desde Junio a Diciembre de 2005, con el objetivo de determinar el efecto de diferentes porcentajes de sustrato de humus de lombriz, compost y suelo en la producción de plántulas d e café. El ensayo se enmarco en un diseño experimental completamente al azar, con un total de diez tratamientos y cuatro repeticiones, utilizando la variedad de café Caturra. Los tratamientos evaluados fueron el T 1 : H umus de lombriz (25% ) + suelo (75%) , T 2 : Humus de lombriz ( 50% ) + suelo ( 50% ); T 3 : Humus de lombriz ( 75% ) + suelo ( 25% ); T 4 : Humus de lombriz (100%); T 5 C ompost (25% ) + suelo (75%); T 6 :Compost 50% + suelo (50%); T 7 : Compost (75%) + suelo ( 25% ); T 8 : Compost (100%); T 9 : Suelo (100%); T 10 : Hum us de lombriz + Compost + Suelo ( 33.3% c/u). Los datos obtenidos de las variables altura de planta, diámetro de tall o y promedio de hojas se analizaron por medio del análisis de mediciones repetidas en el tiempo y para las variables longitud de raíz, peso fresco y seco de planta y promedio de crucetas se realizó el análisis de varianza. Los tratamientos que mejor se comportaron en cuanto a altura de planta fueron el T 5 y T 7 , con alturas promedios de 29.46 y 30.71 cm respectivamente. En el diámetro de tallo los mejores resultados se presentaron en los tratamientos T 5 y el T 7 , alcanzando diám etros promedios de 0.44 y 0.43 c m res pectivamente. En cuanto al promedio de hojas el T 3 mostró siempre el mayor promedio de hojas con 1 5 hojas seguido del T 5 con 13 hojas . En cuanto al promedio de crucetas el T 3 y el T 5 presentaron el mayor promedio de crucetas con 1.42 y 1.25 respectivamente. En la variable longitud de raíz los tratamientos no presentaron diferencias significativas; sin embargo los mayores promedios lo obtuvieron los tratamientos T 3 con 20.12 cm y el T 5 con 19.41 cm. En el peso fresco de las plantas los tratamientos que presentaron mejor efecto fueron el T 3 y el T 7 , con 73 g y 63 g, respectivamente. En cuanto al peso seco los mejores tratamientos fuer on el T 3 y el T 7 , con 28.25 g y 26.5 g, respectivamente. El análisis económico mo stró que el T 5 obtuvo el mayor b eneficio neto con 0.07 dolares por planta vendida

Correlación genotipo-fenotipo y análisis molecular en pacientes con síndrome Down

El síndrome Down (SD) es la trisomía más común en humanos, presentándose en 1 de cada 745 nacidos vivos y es la causa más frecuente de retardo mental. El origen más observado de la trisomíaes una no disyunción meiótica (95%), la cual generalmente es de origen materno, mientras un 5% se debe a errores post-cigóticos mitóticos. Objetivo: identificar el origen parental delcromosoma 21 extra, el momento del error no disyuncional y establecer una correlación entre estos eventos y las manifestaciones fenotípicas de los pacientes afectados. Materiales y métodos: se estudiaron cincuenta familias con un hijo con SD mediante el uso de cinco short tandem repeats (STR) a lo largo de 21q, se construyeron los haplotipos de cada paciente y sus padres, determinandoel origen parental y el momento en que surgió el error no disyuncional. Resultados:en 80% de las familias el error fue en meiosis I y 20% en la meiosis II; 98% de los cromosomasadicionales fue de origen materno y 2% paterno. Se encontró correlación genotipo-fenotipo en ocho características estudiadas: cuello corto y ancho, tercera fontanela, labio inferior prominente, paladar estrecho y corto, raíz del hélix cruzando la concha, alopecia, pliegue único palmar yotras anomalías como nevus y xeroderma y eventos de recombinación en 24,5% de las familias analizadas. Conclusiones: la edad materna y la variación en el número de recombinaciones está asociada con no disyunciones meióticas I y II; se encontró correlación entre el momento del errorno disyuncional y algunas variables clínicas.

Desenvolvimento de um banco de dados genético brasileiro para marcadores STR do cromossomo x

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A linguistically informed autosomal STR survey of human populations residing in the Greater Himalayan Region

The greater Himalayan region demarcates two of the most prominent linguistic phyla in Asia: Tibeto-Burman and Indo-European. Previous genetic surveys, mainly using Y-chromosome polymorphisms and/or mitochondrial DNA polymorphisms suggested a substantially reduced geneflow between populations belonging to these two phyla. These studies, however, have mainly focussed on populations residing far to the north and/or south of this mountain range, and have not been able to study geneflow patterns within the greater Himalayan region itself. We now report a detailed, linguistically informed, genetic survey of Tibeto-Burman and Indo-European speakers from the Himalayan countries Nepal and Bhutan based on autosomal microsatellite markers and compare these populations with surrounding regions. The genetic differentiation between populations within the Himalayas seems to be much higher than between populations in the neighbouring countries. We also observe a remarkable genetic differentiation between the Tibeto-Burman speaking populations on the one hand and Indo-European speaking populations on the other, suggesting that language and geography have played an equally large role in defining the genetic composition of present-day populations within the Himalayas.