Genética de populações de pirarucus (Arapaima gigas) da Reserva Mamirauá e considerações sobre estrutura genética para a espécie

O pirarucu (Arapaima gigas) é um importante recurso pesqueiro da região amazônica, que vem sendo explorado desde o século XIX, havendo indícios de diminuição do tamanho populacional em algumas localidades ao longo da sua distribuição. O manejo da pesca vem sendo uma das estratégias adotadas para manter essa atividade pesqueira associada a conservação da espécie. Neste trabalho avaliamos aspectos populacionais de pirarucus de duas localidades da Reserva Mamirauá (Jarauá e Maraã), e comparamos estas com as populações já analisadas de Santarém e Tucuruí, verificando suas variabilidade e estrutura genética. Para isso foram utilizados sete locos microssatélites genotipados para 463 pirarucus da Reserva Mamirauá coletados ao longo de cinco anos. Nossos resultados encontraram uma maior diversidade genética para esta população em comparação as encontradas em Santarém e Tucuruí. As análises indicam que o manejo esta sendo ecologicamente eficiente, não tendo havido alterações significantes ao longo dos cinco anos de estudo. A migração lateral, associada a um possível padrão de retorno ao lago sem fidelidade espacial, parece ter grande importância na homogeneização genética local. Entretanto, este fator é espacialmente limitado, sendo observada uma pequena diferenciação entre os pirarucus do Jarauá e do Maraã. Entre localidades mais distantes, a diferenciação é maior, apesar de somente a distância não ser capaz de explicar esse fenômeno. Acreditamos que a diminuição populacional em localidades intermediárias, provavelmente causada por sobre-pesca, pode estar influenciando a conectividade ao longo dos pontos estudados.

CYP21 gene mutations in Brazilian patients with 21-hydroxylase deficiency from the Amazon region

ABSTRACT: Congenital adrenal hyperplasia (CAH) due to 21-hydroxylase deficiency (P450c21, CYP21) accounts for about 95% of all CAH cases. The incidence of CYP21 gene mutations has been extensively studied in the last years, but in Brazil it has been investigated only in Southeast Brazilian patients. This study is the first report on the distribution of CYP21 mutations in patients from the Amazon region. Direct sequencing of the CYP21 gene identified at least one mutation in 96% of the studied chromosomes. The most common mutations found were IVS2-13A/C > G (36%), Q318X (12%), V281L (12%), 1760_1761insT (9%), Cluster E6 (7%), and P30L (7%). The worldwide most common mutations were identified among patients from the Amazon region at frequencies that may be expected for a population resulting from the admixture of Europeans (predominantly Portuguese), African Blacks and Amerindians, in proportions that differ from those estimated for South Brazilian populations. Interethnic mixture may explain the differences in the frequencies of some mutations between Brazilian patients from the Amazon and from the Southeast of the country. However, the differences found may also be due to variation in the number of patients with the different clinical forms of 21-hydroxylase deficiency in the studies carried out so far.

Investigação de polimorfismos nos genes XRCC1, MTHFR e EGFR como possíveis marcadores de suscetibilidade ao câncer, na população de Belém-PA

Câncer é definido como uma doença multifatorial, resultante de interações complexas entre fatores extrínsecos e intrínsecos. Dentre os principais fatores intrínsecos estão as alterações genéticas e/ou epigenéticas, em genes envolvidos no processo carcinogênico. A identificação e caracterização destes genes podem proporcionar uma melhor compreensão das bases moleculares da doença. Dada a importância de alterações nos genes XRCC1, MRHFR e EGFR em diversas vias pro-carcinogênicas, é de fundamental importância investigar os efeitos funcionais de polimorfismos moleculares nesses genes e suas consequências na suscetibilidade ao câncer. Assim, o objetivo deste estudo foi identificar possíveis associações entre os polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) Arg194Trp (XRCC1) e Ala222Val (MTHFR) e Arg521Lys (EGFR) com o desenvolvimento do câncer gástrico e mamário, na população de Belém-PA, em um estudo caso-controle. Além disso, o controle genômico da ancestralidade foi realizado pra evitar resultados e/ou interpretações espúrias decorrentes da subestruturação populacional entre os grupos investigados. A análise molecular dos SNPs foi realizada por TaqMan. As análises estatísticas foram realizadas através do programa SPSS v.20 e as relativas à subestruturação populacional pelo programa STRUCTURE v 2.2. Em relação aos polimorfismos Arg194Trp, Ala222Val não foi observada nenhuma associação significativa com a susceptibilidade aos tumores gástrico e mamário (P > 0,05). Para ao polimorfismo Arg521Lys, em um primeiro momento (análise univariada), um efeito significativo para a suscetibilidade aos cânceres investigados, foi encontrado (P = 0,037). Contudo, após o controle genômico pelas ancestralidades africana e europeia, esse resultado se revelou espúrio (P = 0,064). Em relação às ancestralidades, nossos resultados evidenciaram uma forte associação da ancestralidade africana com a suscetibilidade aos cânceres gástrico e mamário (P = 0,010; OR = 76,723; IC 95% = 2,805 – 2098,230) em quanto que para indivíduos com uma maior contribuição europeia, um efeito de proteção foi encontrado (P = 0,024; OR = 0,071; IC 95% = 0,007 – 0,703). Em conclusão, os resultados deste estudo apresentam evidencias de que as ancestralidades genômicas africana e europeia são importantes fatores relacionados à susceptibilidade as neoplasias gástrica e mamaria. Em relação ao polimorfismo Arg521Lys, estudos adicionais serão necessários para confirmar se a associação com a suscetibilidade ao câncer é realmente espúria.

Avaliação do polimorfismo INDEL no gene TYMS em associação a resposta quanto ao uso de fluoropirimidinas em pacientes portadores de neoplasias do trato gastrointestinal

Introdução: O câncer consiste em um problema de saúde publica mundial, com estimativa de 27 milhões de casos novos e 17 milhões de mortes por câncer no ano de 2030. No Brasil, as estimativas para o câncer no ano de 2014, apontam a ocorrência de aproximadamente 580 mil casos novos. As fluoropirimidinas são usadas nos principais esquemas quimioterápicos direcionados a tumores do trato gastrointestinal. Nos últimos anos muito se tem investigado sobre causas de respostas individuais diferenciadas em relação ao tratamento quimioterápico; dessa forma têm-se buscado uma terapia individualizada que possa maximizar a eficácia dos medicamentos e minimizar os efeitos adversos associados aos fármacos. Objetivamos buscar a associação do INDEL (rs16430) do gene TYMS com o padrão de resposta ao tratamento oncológico de fármacos com base em fluoropirimidinas, de maneira a contribuir para o desenvolvimento da medicina personalizada. Material: Estudadas 151 amostras de sangue periférico de pacientes oncológicos tratados com fluoropirimidinas, da população da região amazônica brasileira com elevado grau de mistura interétinica. Foi genotipado um polimorfismo INDEL (rs16430) no gene TYMS envolvido na resposta ao tratamento com uso de fluoropirimidinas. Resultados: A investigação relatou que a maioria dos pacientes tinha doença avançada no momento do diagnóstico; 32,7% receberam tratamento com intenção paliativa; e 22,8% tratamento neoadjuvante. Nossos resultados evidenciam que o polimorfismo INDEL no gene TYMS demonstrou ter um efeito de proteção à progressão tumoral (p=0,033). Pacientes tratados com fluoropirimidinas que eram homozigotos selvagens (INS/INS) apresentaram uma proteção à progressão tumoral de 24% comparado com outros genótipos desse polimorfismo. As estimativas de ancestralidade genômica global da amostra investigada foram: 62,4% europeia; 25,2% nativo americana e 12,4% africana. Foi possível estabelecer uma correlação inversa entre o aumento da ancestralidade ameríndia e a presença de metástase (p=0,024). Conclusão: Estudos farmacogenéticos podem proporcionar uma terapia personalizada reduzindo mortalidade por toxicidades e aumentando a eficácia terapêutica, desta forma proporcionando um tratamento oncológico com melhores resultados clínicos.

Allelic frequencies and statistical data obtained from 12 codis STR loci in an admixed population of the Brazilian Amazon

The allelic frequencies of 12 short tandem repeat loci were obtained from a sample of 307 unrelated individuals living in Macapá, a city in the northern Amazon region, Brazil. These loci are the most commonly used in forensics and paternity testing. Based on the allele frequency obtained for the population of Macapá, we estimated an interethnic admixture for the three parental groups (European, Native American and African) of, respectively, 46%, 35% and 19%. Comparing these allele frequencies with those of other Brazilian populations and of the Iberian Peninsula population, no significant distances were observed. The interpopulation genetic distances (F_ST coefficients) to the present database ranged from F_ST = 0.0016 between Macapá and Belém to F_ST = 0.0036 between Macapá and the Iberian Peninsula.

Revisiting AFLP fingerprinting for an unbiased assessment of genetic structure and differentiation of taurine and zebu cattle

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

The effects of different inspired oxygen fractions on gas exchange and Tei-index of myocardial performance in propofol-anesthetized dogs

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Two levels of the inspired oxygen fraction in propofol-anesthetized dogs with high intracranial pressure: cardiopulmonary function

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

Species limits, phylogeographic and hybridization patterns in Neotropical leaf frogs (Phyllomedusinae)

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

Effects of different inspired oxygen fractions on sildenafil-induced pulmonary anti-hypertensive effects in a sheep model of acute pulmonary embolism

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

Low levels of taurine introgression in the current Brazilian Nelore and Gir indicine cattle populations

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Genome-wide association study and ancestral origins of the slick-hair coat in tropically adapted cattle

The slick hair coat (SLICK) is a dominantly inherited trait typically associated with tropically adapted cattle that are from Criollo descent through Spanish colonization of cattle into the New World. The trait is of interest relative to climate change, due to its association with improved thermo-tolerance and subsequent increased productivity. Previous studies localized the SLICK locus to a 4 cM region on chromosome (BTA) 20 and identified signatures of selection in this region derived from Senepol cattle. The current study compares three slick-haired Criollo-derived breeds including Senepol, Carora, and Romosinuano and three additional slick-haired cross-bred lineages to non-slick ancestral breeds. Genome-wide association (GWA), haplotype analysis, signatures of selection, runs of homozygosity (ROH), and identity by state (IBS) calculations were used to identify a 0.8 Mb (37.7-38.5 Mb) consensus region for the SLICK locus on BTA20 in which contains SKP2 and SPEF2 as possible candidate genes. Three specific haplotype patterns are identified in slick individuals, all with zero frequency in non-slick individuals. Admixture analysis identified common genetic patterns between the three slick breeds at the SLICK locus. Principal component analysis (PCA) and admixture results show Senepol and Romosinuano sharing a higher degree of genetic similarity to one another with a much lesser degree of similarity to Carora. Variation in GWA, haplotype analysis, and IBS calculations with accompanying population structure information supports potentially two mutations, one common to Senepol and Romosinuano and another in Carora, effecting genes contained within our refined location for the SLICK locus.

Genomic analysis for managing small and endangered populations: a case study in Tyrol Grey cattle

Analysis of genomic data is increasingly becoming part of the livestock industry. Therefore, the routine collection of genomic information would be an invaluable resource for effective management of breeding programs in small, endangered populations. The objective of the paper was to demonstrate how genomic data could be used to analyse (1) linkage disequlibrium (LD), LD decay and the effective population size (NeLD); (2) Inbreeding level and effective population size (NeROH) based on runs of homozygosity (ROH); (3) Prediction of genomic breeding values (GEBV) using small within-breed and genomic information from other breeds. The Tyrol Grey population was used as an example, with the goal to highlight the potential of genomic analyses for small breeds. In addition to our own results we discuss additional use of genomics to assess relatedness, admixture proportions, and inheritance of harmful variants. The example data set consisted of 218 Tyrol Grey bull genotypes, which were all available AI bulls in the population. After standard quality control restrictions 34,581 SNPs remained for the analysis. A separate quality control was applied to determine ROH levels based on Illumina GenCall and Illumina GenTrain scores, resulting into 211 bulls and 33,604 SNPs. LD was computed as the squared correlation coefficient between SNPs within a 10 mega base pair (Mb) region. ROHs were derived based on regions covering at least 4, 8, and 16 Mb, suggesting that animals had common ancestors approximately 12, 6, and 3 generations ago, respectively. The corresponding mean inbreeding coefficients (F ROH) were 4.0% for 4 Mb, 2.9% for 8 Mb and 1.6% for 16 Mb runs. With an average generation interval of 5.66 years, estimated NeROH was 125 (NeROH>16 Mb), 186 (NeROH>8 Mb) and 370 (NeROH>4 Mb) indicating strict avoidance of close inbreeding in the population. The LD was used as an alternative method to infer the population history and the Ne. The results show a continuous decrease in NeLD, to 780, 120, and 80 for 100, 10, and 5 generations ago, respectively. Genomic selection was developed for and is working well in large breeds. The same methodology was applied in Tyrol Grey cattle, using different reference populations. Contrary to the expectations, the accuracy of GEBVs with very small within breed reference populations were very high, between 0.13-0.91 and 0.12-0.63, when estimated breeding values and deregressed breeding values were used as pseudo-phenotypes, respectively. Subsequent analyses confirmed the high accuracies being a consequence of low reliabilities of pseudo-phenotypes in the validation set, thus being heavily influenced by parent averages. Multi-breed and across breed reference sets gave inconsistent and lower accuracies. Genomic information may have a crucial role in management of small breeds, even if its primary usage differs from that of large breeds. It allows to assess relatedness between individuals, trends in inbreeding and to take decisions accordingly. These decisions would be based on the real genome architecture, rather than conventional pedigree information, which can be missing or incomplete. We strongly suggest the routine genotyping of all individuals that belong to a small breed in order to facilitate the effective management of endangered livestock populations.

Efeito de diferentes frações inspiradas de oxigênio sobre a ação anti-hipertensiva pulmonar do sildenafil

Pós-graduação em Biotecnologia Animal - FMVZ

Estrutura genômica de uma população de suínos base Landrace

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)