Óxido nítrico e sistema cardiovascular: ativação celular, reatividade vascular e variante genética

O óxido nítrico (NO), primariamente identificado como um fator relaxante derivado do endotélio, é um radical livre atuante na sinalização de diferentes processos biológicos. A identificação das isoformas das sintases do NO (NOS) e a subsequente caracterização dos mecanismos de ativação celulares das enzimas possibilitaram tanto a compreensão de parte das interações fisiológicas como a compreensão de parte dos mecanismos de doença, na qual o NO está envolvido. A isoforma endotelial da NOS (eNOS), expressa principalmente no endotélio vascular, desempenha importante papel na regulação da reatividade vascular e no desenvolvimento e na progressão da aterosclerose. Esta revisão tem o propósito de contextualizar o leitor sobre a estrutura da eNOS e seus mecanismos de ativação celular. Tendo em vista os avanços da biologia molecular, trataremos ainda dos conhecidos mecanismos de regulação da expressão gênica e do papel de variantes no código genético da eNOS associados a fenótipos cardiovasculares. Embora se reconheça a importância do NO como molécula ateroprotetora, nossa atenção estará voltada à revisão de literatura envolvendo NO e sua participação na modulação do fenótipo de vasodilatação muscular.

Caracterización agronómica, fenológica, cualitativa y molecular de la colección nuclear de cebadas españolas

El presente proyecto planteaba el paso siguiente a la construcción, por nosotros mismos, de la Colección Nuclear de Cebadas Españolas, que es una representación esquemática de la variabilidad genética de las cebadas ancestralmente cultivadas en nuestro país. Para la explotación completa de estos materiales autóctonos en el Programa Nacional de Mejora de Cebadas, que estamos llevando a cabo los grupos integrantes de este proyecto, se realizó el mismo, que ha comprendido los objetivos siguientes: - Caracterización agronómica, mediante ensayos de campo en ambientes contrastantes y representativos, incluyendo la evaluación de respuestas a factores productores de estreses bióticos y abióticos. - Caracterización fenológica, mediante ensayos en invernadero con protocolos desarrollados por nosotros, para identificar la respuesta de estos genotipos a la vernalización y el fotoperiodo. - Caracterización maltero-cervecera/pienso, mediante análisis de cebada y malta. - Caracterización molecular, mediante el uso de marcadores SSRs y STS.

Redirecció de l'especificitat de les cél·lules T contra epítops del VIH restringit per la HLA-A2 mitjaçant transferència genética

Existeixen creixents evidències què la resposta dels limfòcits T CD8+ alpha beta citotòxics (CTLs) és un element fonamental en la infecció produïda pel VIH. Les CTLs VIH especifiques es consideren molt importants en la reducció de la càrrega viral i en la contenció de la infecció. Encara que la combinació dels antiretrovirals (HAART) ha suposat una millora considerable en la lluita contra el VIH induint una important reducció de la càrrega viral i augmentant el nombre de cèl•lules T CD4+, diverses complicacions han fet ressaltar la necessitat de noves alternatives terapèutiques. Les complicacions inclouen: manca de recuperació d’una resposta immune sòlida contra el VIH, toxicitat a llarg termini de la teràpia i el descobriment que les cèl•lules T CD4+ constitueixen un reservori pel virus. Les noves alternatives controlaran la replicació viral i reconstituiran la immunitat. L’eficàcia de la immunoteràpia cel•lular amb transferència adoptiva de CTLs virals específics s’ha provat en diferents infeccions virals humanes, incloent el VIH. Proposem una modificació de la immunoteràpia adoptiva redirigint l’especificitat de les cèl•lules T contra el VIH mitjançant la transfecció dels gens del TCR. En aquest assaig preclínic, ens aprofitarem de la tecnologia dels animals transgènics per les molècules de HLA, amb la finalitat de generar TCRs d’alta afinitat dirigits contra epitops del VIH restringits per la molècula HLA. Aquests TCRs seran induïts in vivo i seleccionats in vitro. Les cadenes alpha i beta dels TCRs VIH específics procedents de les CTLs seran clonades mitjançant tècniques de biologia molecular. Aquests TCRs VIH específics seran transferits a cèl•lules T CD8+ humanes i la seva especificitat i capacitat citolítica contra cèl•lules diana que presentin antígens de VIH-1 s’estudiaran mitjançant la combinació de diverses tècniques noves (FCC, transfecció mitjançant Nucleoefector). Finalment, una construcció retroviral adient per la seva transducció en cèl•lules T humanes s’establirà amb un TCR òptim seleccionat.

Aplicación de técnicas de citogenética molecular para la detección de aneuploidía y clastogenicidad en células humanas expuestas a arsénico

Los objetivos de esta investigación son: a) Determinar la potencialidad genotóxica de diversos compuestos de arsénico (incluyendo inorgánicos y sus formas metiladas) con el ensayo de micronúcleos utilizando cultivos de células humanas; y b)Estudiar la posible acción aneugénica y clastogénica de los compuestos analizados, determinando el origen de los micronúcleos inducidos mediante la técnica FISH, utilizando sondas pancentroméricas.

Identificación de variedades de vitis vinifera procedentes de diferentes regiones del mundo mediante tècnica de biologia molecular de los microsatéllites

El objetivo de este estudio se centró en analizar una colección privada de germoplasma de Vitis vinifera L., de 338 cultivares procedentes de 24 países, para caracterizarlas creando una base de datos, utilizando 11 marcadores microsatélites o SSR (Simple Sequence Repeat). Como resultado se encontraron que algunas de las muestras analizadas presentaron un perfil idéntico de SSR, indicando que se trata de una sinonimia (la misma variedad pero con diferente nombre). Se detectaron 293 perfiles únicos. Adicionalmente, 15 pares de variedades presentaron diferencias en un solo locus y otros 7 grupos difieren en 2 loci, lo cual indicaría la alta proximidad genética entre esas variedades, sin llegar a ser la misma. El germoplasma analizado cuenta con una compleja biodiversidad varietal que se debe preservar. El estudio se realizó programando para el primer año la revisión bibliográfica detallada, recolección de las hojas y el inicio de la puesta a punto de la metodología, en el segundo año se completa la puesta a punto de la metodología, se trituran las hojas y se realiza la extraccinón del ADN. El tercer año se emplea para amplificar los fragmentos de ADN por medio de la PCR (reacción en cadena de la polimerasa), obtener la longitud de los fragmentos con un secuenciador ABI PRISM 310, valorar resultados y realizar repeticiones. El último año se analizan los resultados obtenidos, se realizan repeticiones pertinentes y se comienza la redacción de artículos científicos.

Genetics and molecular epidemiology of multiple myeloma: the rationale for the IMMEnSE consortium (review).

There is strong evidence suggesting the presence of a genetic component in the aetiology of multiple myeloma (MM). However no genetic risk factors have been unequivocally established so far. To further our understanding of the genetic determinants of MM risk, a promising strategy is to collect a large set of patients in a consortium, as successfully done for other cancers. In this article, we review the main findings in the genetic susceptibility and pharmacogenetics of MM and present the strategy of the IMMEnSE (International Multiple Myeloma rESEarch) consortium in contributing to determine the role of genetic variation in pharmacogenetics and in MM risk.

Epidemiologia Molecular, Evolução Viral e Perfil de Resistência aos Antirretrovirais em uma População de Pacientes Infectados por Hiv-1 e/ou Hiv-2 Residentes em Diferentes Ilhas do Arquipélago de Cabo Verde

O diagnóstico sorológico da infecção pelo HIV-1 e HIV-2 teve início em Cabo Verde em 1987, mas pouco se sabe a respeito da diversidade genética desses vírus nessas ilhas, localizadas na costa Ocidental Africana. Neste estudo, caracterizamos a epidemiologia molecular do HIV-1 e HIV-2 em Cabo Verde, analisamos a origem dos principais clados de HIV introduzidos no país e descrevemos a ocorrência de mutações de resistência aos antirretrovirais (DRM) em indivíduos virgens de tratamento (ARTn) e pacientes em tratamento (ARTexp) oriundos das diferentes ilhas. Amostras de sangue, dados sociodemográfico e clínico-laboratoriais foram obtidos de 221 indivíduos HIV positivos entre 2010-2011. As amostras foram sequenciadas na região da polimerase (1300 pares de bases) e análises filogenéticas e de bootscan foram realizadas para a subtipagem viral. Os algoritmos disponibilizados nos sites Stanford HIV Database e HIV-GRADE e.V. Algorithm Homepage foram utilizados para avaliar a existência de DRM em pacientes positivos para HIV-1 e HIV-2, respectivamente. Os estudos evolutivos e filogeográficos foram realizados através do programa BEAST. Entre os 221 pacientes analisados, sendo 169 (76,5%) HIV-1, 43 (19,5%) HIV-2 e 9 de (4,1%) co-infectados pelo HIV-1 e pelo HIV-2, 67% eram do sexo feminino. As medianas de idade foram de 34 (IQR = 1-75) e 47 (IQR = 12-84) para o HIV-1 e HIV-2, respectivamente. A infecção pelo HIV-1 é causada pelo subtipo G (36,6%), CRF02_AG (30,6%), subtipo F1, (9,7%), URFs (10,4%), subtipo B (5,2%), CRF05_DF (3,0%), subtipo C (2,2%), CRF06_cpx (0,7%), CRF25_cpx (0,7%) e CRF49_cpx (0,7%), e todas as infecções por HIV-2 pertencem ao grupo A. De acordo com as análises filogeográficas e de origem do HIV, estima-se que o HIV-2 foi o primeiro tipo viral introduzido em Cabo Verde e possui relações filogenéticas com sequências referências de Portugal. O HIV-1 entrou no país mais tarde, primeiramente pelo subtipo G, evidenciando relações com sequências da África Central e de Portugal. Transmissão de DRM (TDRM) foi observada em 3,4% (2/58) de pacientes HIV-1 ARTn (1,7% NRTI, NNRTI 1,7%), mas não entre os infectados com HIV-2. Entre os pacientes ARTexp, DRM foi observada em 47,8% (33/69) dos infectados pelo HIV-1 (37,7% NRTI, NNRTI 37,7%, 7,4% de PI, 33,3% para duas classes) e 17,6% (3/17) nos infectados pelo HIV-2 (17,6%, 11,8% NRTI PI, 11,8% para ambas as classes). Este estudo indica que Cabo Verde tem um cenário epidemiológico molecular complexo e único dominado pelo HIV-1 subtipo G, CRF02_AG e F1 e HIV-2 grupo A, sendo esse o primeiro tipo viral introduzido em Cabo Verde. A ocorrência de TDRM e o nível relativamente elevado de DRM entre os pacientes tratados constituem uma preocupação, pelo que o monitoramento contínuo dos pacientes em ARTexp, incluindo genotipagem são políticas públicas a serem implementadas.

Molecular epidemiology and evolution of HIV-1 in Portugal and portuguese speaking african countries

The aims of this thesis were to better characterize HIV-1 diversity in Portugal, Angola, Mozambique and Cape Verde and to investigate the origin and epidemiological history of HIV-1 in these countries. The impact of these issues in diagnosis, disease progression and susceptibility to ARV therapy was also investigated. Finally, the nature, dynamics and prevalence of transmitted drug resistance (TDR) was determined in untreated HIV-1 infected patients. In Angola, practically all HIV-1 genetic forms were found, including almost all subtypes, untypable (U) strains, CRFs and URFs. Recombinants (first and second generation) were present in 47.1% of the patients. HIV/AIDS epidemic in Angola probably started in 1961, the major cause being the independence war, subsequently spreading to Portugal. In Maputo, 81% of the patients were infected with subtype C viruses. Subtype G, U and recombinants such as CRF37_cpx, were also present. The results suggest that HIV-1 epidemic in Mozambique is evolving rapidly in genetic complexity. In Cape Verde, where HIV-1 and HIV-2 co-circulate, subtype G is the prevailed subtype. Subtypes B, C, F1, U, CRF02_AG and other recombinant strains were also found. HIV-2 isolates belonged to group A, some being closely related to the original ROD isolate. In all three countries numerous new polymorphisms were identified in the RT and PR of HIV-1 viruses. Mutations conferring resistance to the NRTIs or NNRTIs were found in isolates from 2 (2%) patients from Angola, 4 (6%) from Mozambique and 3 (12%) from Cape Verde. None of the isolates containing TDR mutations would be fully sensitive to the standard first-line therapeutic regimens used in these countries. Close surveillance in treated and untreated populations will be crucial to prevent further transmission of drug resistant strains and maximize the efficacy of ARV therapy. In Portugal, investigation of a seronegative case infection with rapid progression to AIDS and death revealed that the patient was infected with a CRF14_BG-like R5-tropic strain selectively transmitted by his seropositive sexual partner. The results suggest a massive infection with a highly aggressive CRF14_BG like strain and/or the presence of an unidentified immunological problem that prevented the formation of HIV-1-specific antibodies. Near full-length genomic sequences obtained from three unrelated patients enabled the first molecular and phylogenomic characterization of CRF14_BG from Portugal; all sequences were strongly related with CRF14_BG Spanish isolates. The mean date of origin of CRF14_BG was estimated to be 1992. We propose that CRF14_BG emerged in Portugal in the early 1990s, spread to Spain in late 1990s as a consequence of IDUs migration and then to the rest of Europe. Most CRF14_BG strains were predicted to use CXCR4 and were associated with rapid CD4 depletion and disease progression. Finally, we provide evidence suggesting that the X4 tropism of CRF14_BG may have resulted from convergent evolution of the V3 loop possibly driven by an effective escape from neutralizing antibody response.

Mini-STRs em genética forense

A análise do ADN baseada nos STRs (Short Tandem Repeats) tem provado ser uma ferramenta extremamente útil em estudos forenses. A aplicação dos multiplex de STRs resulta em perfis genéticos completos, para a maior parte das amostras, desde que contenham uma quantidade apreciável de ADN. Contudo, em amostras com ADN degradado, a análise tornase mais complicada, uma vez que os STRs com maior peso molecular (acima dos 250 pb), podem não ser amplificados nestas condições. Como a metodologia de Mini-STRs não estava, ainda, implementada nos Laboratórios Forenses portugueses, o objectivo principal deste estudo consistiu na aplicação de um multiplex, designado por Mini-SGM, que contém os marcadores TH01, FGA, D18S51, D16S359, D2S1338 e a Amelogenina, para implementação na prática forense, tendo os resultados sido comparados com a metodologia de rotina. O trabalho experimental teve início com um estudo populacional, que compreendeu uma amostra de 110 indivíduos de origem portuguesa, não relacionados e uma amostra de 52 indivíduos, não relacionados, oriundos de Cabo Verde, encontrando-se, ambas as populações, em Equilíbrio de Hardy-Weinberg, excepto para o locus D18S51, na população portuguesa e o locus D2S1338 na população de origem africana. Em relação aos parâmetros estatísticos forenses, este estudo demonstrou que o poder de discriminação varia entre 0,903 e 0,959, para a população portuguesa, e entre 0,908 e 0,958, para a população de Cabo Verde. Após o estudo populacional, foram analisados 39 casos forenses, devidamente anonimizados, da casuística do Serviço de Genética e Biologia Forense da Delegação de Lisboa do INML, com diferentes tipos de vestígios biológicos, como sangue, ossos, pulmão, coração, tecidos embrionários, tecidos inclusos em parafina, fígado, rim e dentes, de modo a ilustrar a utilidade desta nova metodologia nos casos forenses. No estudo de amostras degradadas, o uso da metodologia de rotina pode,

Avaliação da diversidade genética de fungos micorrízicos arbusculares em três estádios de estabilização de dunas

A diversidade genética de fungos micorrízicos arbusculares, recuperados de três estádios de estabilização de dunas, foi avaliada por técnicas moleculares e comparada com resultados obtidos anteriormente por técnicas baseadas na caracterização morfológica dos esporos. O uso da técnica de PCR-RFLP do rDNA, extraído de esporos, permitiu definir impressões características de espécies presentes nas dunas, evidenciar a presença de diferentes comunidades em cada estádio e identificar a anteduna como aquela com comunidades com maior polimorfismo. Esse estádio também apresentou maior diversidade, quando, no estudo das comunidades, foram utilizadas técnicas baseadas em aspectos morfológicos. A combinação de ambas as estratégias, molecular e baseada em aspectos morfológicos, forneceu importantes informações sobre a diversidade destes fungos, visando ao estudo do seu papel no ecossistema.

Evolutionary dynamics of molecular markers during local adaptation: a case study in Drosophila subobscura

Background: Natural selection and genetic drift are major forces responsible for temporal genetic changes in populations. Furthermore, these evolutionary forces may interact with each other. Here we study the impact of an ongoing adaptive process at the molecular genetic level by analyzing the temporal genetic changes throughout 40 generations of adaptation to a common laboratory environment. Specifically, genetic variability, population differentiation and demographic structure were compared in two replicated groups of Drosophila subobscura populations recently sampled from different wild sources. Results: We found evidence for a decline in genetic variability through time, along with an increase in genetic differentiation between all populations studied. The observed decline in genetic variability was higher during the first 14 generations of laboratory adaptation. The two groups of replicated populations showed overall similarity in variability patterns. Our results also revealed changing demographic structure of the populations during laboratory evolution, with lower effective population sizes in the early phase of the adaptive process. One of the ten microsatellites analyzed showed a clearly distinct temporal pattern of allele frequency change, suggesting the occurrence of positive selection affecting the region around that particular locus. Conclusion: Genetic drift was responsible for most of the divergence and loss of variability between and within replicates, with most changes occurring during the first generations of laboratory adaptation. We also found evidence suggesting a selective sweep, despite the low number of molecular markers analyzed. Overall, there was a similarity of evolutionary dynamics at the molecular level in our laboratory populations, despite distinct genetic backgrounds and some differences in phenotypic evolution.

Molecular evidence to suggest the origin of a colonization: Drosophila subobscura in America

Abstract The recent colonization of America by Drosophila subobscura represents a great opportunity for evolutionary biology studies. Knowledge of the populations from which the colonization started would provide an understanding of how genetic composition changed during adaptation to the new environment. Thus, a 793 nucleotide fragment of the Odh (Octanol dehydrogenase) gene was sequenced in 66 chromosomal lines from Barcelona (western Mediterranean) and in 66 from Mt. Parnes (Greece, eastern Mediterranean). No sequence of Odh fragment in Barcelona or Mt. Parnes was identical to any of those previously detected in America. However, an Odh sequence from Barcelona differed in only one nucleotide from another found in American populations. In both cases, the chromosomal lines presented the same inversion: O7, and the Odh gene was located within this inversion. This evidence suggests a possible western Mediterranean origin for the colonization. Finally, the molecular and inversion data indicate that the colonization was not characterized by multiple reintroductions.

Caracterização molecular da mosca-branca (Bemisia spp.) no Brasil

A análise de RAPD foi utilizada para avaliar a variabilidade genética de 12 populações brasileiras de Bemisia spp. (Hemiptera: Aleyrodidae). Foram analisados dez primers que permitiram a detecção de polimorfismo entre as amostras testadas. Os resultados obtidos mostraram que os indivíduos analisados provenientes de uma colônia mantida desde 1983 apresentaram perfis de RAPD próximos do padrão de B. tabaci oriunda da Califórnia, EUA. As outras populações analisadas apresentaram padrões semelhantes ao de B. tabaci raça B (=B. argentifolii), também oriunda da Califórnia, EUA, indicando a grande disseminação deste último biótipo no Brasil. A análise fenética dos dados dessas populações revelou uma alta homogeneidade entre os indivíduos do biótipo B de B. tabaci.

Aplicación de la genética en la identificación de enfermedades infecciosas bucodentales

La genética ha supuesto una gran revolución en la identificación de seres vivos a través de análisis de ADN. Actualmente se investiga la pos1bilidad de aplicarla en el estudio de nuestros antepasados, desde el hombre prehistórico. En el ámbito de la odontologfa se vislumbran nuevas perspectivas en el estudio de la patologfa infecciosa, gracias a estos avances en biologfia molecular. El presente trabajo pretende repasar cuál ha sido esta patología infecciosa en el hombre del pasado y cuáles son Jos métodos de análisis genético que penniten estudiarla. Fundamentalmente, las infecciones bucodentales del hombre prehistórico se resumen en caries y patología periodontal. La RCP (reacción en cadena de la polimerasa) es la técnica que ha revolucionadola ingeniería genética, pues permite obtener copias del ADN para poder ser analizado y, con ello, ofrece un diagnóstico específico de la etiología de las enfermedades infecciosas, lográndose una identificación más precisa que con el cultivo o con la inmunohistoquímica de las bacterias, hongos y virus que conviven en el medio oral.

Caracterização molecular de populações do nematóide-de-cisto-da-soja com diferentes índices de parasitismo na cultivar Hartwig

Recentemente, foi descoberta uma raça do nematóide-de-cisto-da-soja (NCS; Heterodera glycines) que apresentou a capacidade de quebrar a resistência da cultivar Hartwig, até então considerada resistente a todas as raças conhecidas do nematóide. Essa população foi coletada no Município de Sorriso, Estado do Mato Grosso, e foi caracterizada como raça 4. Para verificar a diversidade genética entre esta e outras populações pertencentes às raças 4 e 9, foi feita uma caracterização molecular pela técnica de marcadores moleculares RAPD. Foram utilizadas nove populações do NCS, das quais quatro apresentavam a capacidade de parasitar 'Hartwig'. Foi verificado que as populações capazes de parasitar 'Hartwig' foram bastante diferentes das demais. Por meio de análise de agrupamento, com base nas distâncias genéticas encontradas, foram obtidos três grupos: o primeiro, constituído por indivíduos classificados como raça 4, mas que não parasitam 'Hartwig'; o segundo, constituído por quatro populações capazes de parasitar 'Hartwig', e o terceiro, por apenas uma população, classificado como raça 9, e que também não parasita 'Hartwig'. Este estudo confirmou que a população de NCS, encontrada em Sorriso, é geneticamente distinta das demais populações da raça 4 encontradas e constitui uma nova raça, denominada 4+.