Deletions within COL11A1 in Type 2 Stickler Syndrome Detected by Multiplex Ligation - Syndrome Detected by Multiplex Ligation Dependent Probe Amplification (MLPA)

Background: COL11A1 is a large complex gene around 250 kb in length and consisting of 68 exons. Pathogenic mutations in the gene can result in Stickler syndrome, Marshall syndrome or Fibrochondrogenesis. Many of the mutations resulting in either Stickler or Marshall syndrome alter splice sites and result in exon skipping, which because of the exon structure of collagen genes usually leaves the message in-frame. The mutant protein then exerts a dominant negative effect as it co-assembles with other collagen gene products. To date only one large deletion of 40 kb in the COL11A1, which was detected by RT-PCR, has been characterized. However, commonly used screening protocols, utilizing genomic amplification and exon sequencing, are unlikely to detect such large deletions. Consequently the frequency of this type of mutation is unknown. Case presentations: We have used Multiplex Ligation-Dependent Probe Amplification (MLPA) in conjunction with exon amplification and sequencing, to analyze patients with clinical features of Stickler syndrome, and have detected six novel deletions that were not found by exon sequencing alone. Conclusion: Exon deletions appear to represent a significant proportion of type 2 Stickler syndrome. This observation was previously unknown and so diagnostic screening of COL11A1 should include assays capable of detecting both large and small deletions, in addition to exon sequencing.

Regulation of autoimmune neuroinflammation by stress-responsive genes

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology

Two Novel CMY-2-Type β-Lactamases Encountered in Clinical Escherichia Coli Isolates

BACKGROUND: Chromosomally encoded AmpC β-lactamases may be acquired by transmissible plasmids which consequently can disseminate into bacteria lacking or poorly expressing a chromosomal bla AmpC gene. Nowadays, these plasmid-mediated AmpC β-lactamases are found in different bacterial species, namely Enterobacteriaceae, which typically do not express these types of β-lactamase such as Klebsiella spp. or Escherichia coli. This study was performed to characterize two E. coli isolates collected in two different Portuguese hospitals, both carrying a novel CMY-2-type β-lactamase-encoding gene. FINDINGS: Both isolates, INSRA1169 and INSRA3413, and their respective transformants, were non-susceptible to amoxicillin, amoxicillin plus clavulanic acid, cephalothin, cefoxitin, ceftazidime and cefotaxime, but susceptible to cefepime and imipenem, and presented evidence of synergy between cloxacilin and cefoxitin and/or ceftazidime. The genetic characterization of both isolates revealed the presence of bla CMY-46 and bla CMY-50 genes, respectively, and the following three resistance-encoding regions: a Citrobacter freundii chromosome-type structure encompassing a blc-sugE-bla CMY-2-type -ampR platform; a sul1-type class 1 integron with two antibiotic resistance gene cassettes (dfrA1 and aadA1); and a truncated mercury resistance operon. CONCLUSIONS: This study describes two new bla CMY-2-type genes in E. coli isolates, located within a C. freundii-derived fragment, which may suggest their mobilization through mobile genetic elements. The presence of the three different resistance regions in these isolates, with diverse genetic determinants of resistance and mobile elements, may further contribute to the emergence and spread of these genes, both at a chromosomal or/and plasmid level.

Genetic diversity and differentiation in natural Plasmodium falciparum populations inferred by molecular typing of the merozoite surface proteins 1 and 2

Genetic diversity and differentiation, inferred by typing the polymorphic genes coding for the merozoite surface proteins 1 (Msp-1) and 2 (Msp-2), were compared for 345 isolates belonging to seven Plasmodium falciparum populations from three continents. Both loci yielded similar estimates of genetic diversity for each population, but rather different patterns of between-population differentiation, suggesting that natural selection on these loci, rather than the transmission dynamics of P. falciparum, determines the variation in allele frequencies among populations.

Estudo de mutações germinais em genes de suscetibilidade para o cancro do colón e reto familiar do tipo X

O cancro do cólon e reto familiar do tipo X (FCCTX) é um síndrome que define as famílias que preenchem os critérios de Amesterdão, mas cujos tumores não apresentam instabilidade de microssatélites e também nas quais não é identificada mutação germinal nos genes de reparação de erros de DNA do tipo mismatch (MMR). A sua causa molecular permanece desconhecida. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o envolvimento de genes localizados numa região de suscetibilidade previamente identificada para o FCCTX (13q32-33), assim como de mutações identificadas previamente numa família FCCTX, através da análise do exoma por sequenciação de nova geração (NGS). Pretendeuse ainda melhorar a caracterização molecular de tumores FCCTX. Foi efetuada análise de mutações germinais nos genes KDELC1 e ERCC5 em 15 indivíduos índex de famílias FCCTX e 2 familiares de uma dessas famílias. No caso do gene TPP2, foi avaliado o envolvimento de um transcrito expresso alternativamente, previamente identificado, através de análise mutacional e da quantificação da expressão diferencial dos transcritos por real-time PCR. Foi ainda efetuada a análise de segregação com a doença na família, de 5 mutações em genes distintos, selecionadas a partir dos resultados da análise do exoma. Foi efetuada a análise de alterações de copy-number e de metilação nos genes MMR, MGMT e APC em 22 tumores FCCTX por MS-MLPA. Não foram identificadas mutações potencialmente patogénicas nos genes KDELC1 e ERCC5. No entanto, foram identificadas 2 mutações, uma no ERCC5 (c.2636 A>G) e outra no KDELC1 (c.455A>T) em relação às quais não se pode excluir a sua patogenicidade. Não foi detetada qualquer mutação no TPP2 associada à expressão diferencial dos transcritos, no entanto verificou-se que a expressão difere entre tecidos (sangue e cólon). A análise de segregação das mutações selecionadas a partir da análise do exoma, revelou que apenas para um dos genes a alteração poderá ser patogénica. Foram identificados ganhos frequentes, assim como metilação, nos genes MMR e MGMT, nos tumores FCCTX, sendo significativamente mais frequentes num subgrupo destes tumores que apresenta perdas em genes supressores de tumor (TSG+), em relação ao grupo que não apresenta estas alterações. A metilação no APC também apresentou padrões distintos entre os dois subgrupos de tumores FCCTX. Em conclusão, as variantes observadas nos genes KDELC1, ERCC5 e TPP2, assim como a alteração identificada no âmbito da análise do exoma não devem ser excluídas, podendo ser possível a sua contribuição para a suscetibilidade para o FCCTX. O padrão de alterações de copy-number e de metilação nos tumores FCCTX reforça a existência de pelo menos duas entidades moleculares distintas no FCCTX e sugere mecanismos de tumorigénese específicos para a iniciação tumoral neste síndrome.

Prevalence of enterotoxin-encoding genes and antimicrobial resistance in coagulase-negative and coagulase-positive Staphylococcus isolates from black pudding

INTRODUCTION: Staphylococcal species are pathogens that are responsible for outbreaks of foodborne diseases. The aim of this study was to investigate the prevalence of enterotoxin-genes and the antimicrobial resistance profile in staphylococcus coagulase-negative (CoNS) and coagulasepositive (CoPS) isolates from black pudding in southern Brazil. METHODS: Two hundred typical and atypical colonies from Baird-Parker agar were inoculated on mannitol salt agar. Eighty-two mannitol-positive staphylococci were submitted to conventional biochemical tests and antimicrobial susceptibility profiling. The presence of coagulase (coa) and enterotoxin (se) genes was investigated by polymerase chain reaction. RESULTS: The isolates were divided into 2 groups: 75.6% (62/82) were CoNS and 24.4% (20/82) were CoPS. The biochemical tests identified 9 species, of which Staphylococcus saprophyticus (37.8%) and Staphylococcus carnosus (15.9%) were the most prevalent. Antimicrobial susceptibility tests showed resistance phenotypes to antibiotics widely administered in humans, such as gentamicin, tetracycline, chloramphenicol, and erythromycin. The coa gene was detected in 19.5% (16/82) of the strains and 4 polymorphic DNA fragments were observed. Five CoNS isolates carrying the coa gene were submitted for 16S rRNA sequencing and 3 showed similarity with CoNS. Forty strains were positive for at least 1 enterotoxin-encoding gene, the genes most frequently detected were sea (28.6%) and seb (27.5%). CONCLUSIONS: The presence of antimicrobial resistant and enterotoxin-encoding genes in staphylococci isolates from black pudding indicated that this fermented food may represent a potential health risk, since staphylococci present in food could cause foodborne diseases or be a possible route for the transfer of antimicrobial resistance to humans.

Detection of bla KPC-2 in Proteus mirabilis in Brazil

INTRODUCTION : Infections caused by Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing isolates pose a major worldwide public health problem today. METHODS : A carbapenem-resistant Proteus mirabilis clinical isolate was investigated for plasmid profiles and the occurrence of β-lactamase genes. RESULTS : The isolate exhibited resistance to ertapenem and imipenem and was susceptible to meropenem, polymyxin, and tigecycline. Five plasmids were identified in this isolate. DNA sequencing analysis revealed the presence of bla KPC-2 and bla TEM-1 genes. An additional PCR using plasmid DNA confirmed that bla KPC-2 was present in one of these plasmids. Conclusions: We report the detection of bla KPC-2 in P. mirabilis in Brazil for the first time. This finding highlights the continuous transfer of bla KPC between bacterial genera, which presents a serious challenge to the prevention of infection by multidrug-resistant bacteria.

Antimicrobial resistance profiles and oxacillinase genes in carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii isolated from hospitalized patients in Santa Catarina, Brazil

Abstract: INTRODUCTION: Carbapenems are the therapy of choice for treating severe infections caused by the Acinetobacter calcoaceticus-Acinetobacter baumannii complex. We aimed to assess the prevalence and antimicrobial susceptibility profiles of producers of distinct oxacillinases among nosocomial isolates of the A. calcoaceticus-A. baumannii complex in a 249-bed general hospital located in Joinville, Southern Brazil. METHODS: Of the 139 A. baumannii clinical isolates with reduced susceptibility to carbapenems between 2010 and 2013, 118 isolates from varying anatomical sites and hospital sectors were selected for genotypic analysis. Five families of genes encoding oxacillinases, namely blaOXA-23-like, blaOXA-24-like, blaOXA-51-like, blaOXA-58-like, and blaOXA-143-like, wereinvestigated by multiplex polymerase chain reaction (PCR). RESULTS: Most (87.3%) isolates simultaneously carried the blaOXA-23-likeand blaOXA-51-likegenes, whereas three (2.5%) isolates harbored only blaOXA-51-likeones. The circulation of carbapenem-resistant isolates increased during the study period: from none in 2010, to 22 in 2011, 64 in 2012, and 53 in 2013. CONCLUSIONS: Isolates carrying the blaOXA-23-likeand blaOXA-51-likegenes were widely distributed in the hospital investigated. Because of the worsening scenario, the implementation of preventive measures and effective barriers is needed.

Risk of multiple myeloma is associated with polymorphisms within telomerase genes and telomere length

Compelling biological and epidemiological evidences point to a key role of genetic variants of the TERT and TERC genes in cancer development. We analyzed the genetic variability of these two gene regions using samples of 2,267 multiple myeloma (MM) cases and 2,796 healthy controls. We found that a TERT variant, rs2242652, is associated with reduced MM susceptibility (OR?=?0.81; 95% CI: 0.72-0.92; p?=?0.001). In addition we measured the leukocyte telomere length (LTL) in a subgroup of 140 cases who were chemotherapy-free at the time of blood donation and 468 controls, and found that MM patients had longer telomeres compared to controls (OR?=?1.19; 95% CI: 0.63-2.24; ptrend ?=?0.01 comparing the quartile with the longest LTL versus the shortest LTL). Our data suggest the hypothesis of decreased disease risk by genetic variants that reduce the efficiency of the telomerase complex. This reduced efficiency leads to shorter telomere ends, which in turn may also be a marker of decreased MM risk.

Introducing resistance genes against ToMV, TYLCV and TSWV infections in two tomato varieties (Muchamiel and De la Pera)

Dissertação de mestrado em Biologia Molecular, Biotecnologia e Bioempreendedorismo em Plantas

Pesquisa de marcadores para os genes da cadeia pesada da beta-miosina cardíaca e da proteína C de ligação à miosina em familiares de pacientes com cardiomiopatia hipertrófica

OBJETIVO: Estudar os marcadores moleculares para os genes da cadeia pesada da beta-miosina cardíaca e da proteína-C de ligação à miosina em familiares de portadores de cardiomiopatia hipertrófica. MÉTODOS: Foram estudadas 12 famílias que realizaram anamnese, exame físico, eletrocardiograma, ecocardiograma e coleta de sangue para o estudo genético através da reação em cadeia da polimerasse. RESULTADOS: Dos 227 familiares 25% eram acometidos, sendo 51% do sexo masculino com idade média de 35±19 (2 a 95) anos. A análise genética mostrou ligação com o gene da b-miosina cardíaca em uma família e, em outra, ligação com o gene da proteína C de ligação à miosina. Em cinco famílias foram excluídas ligações com os dois genes; em duas, a ligação com o gene da proteína C de ligação à miosina, porém para o gene da b-miosina os resultados foram inconclusivos; em duas famílias os resultados foram inconclusivos para os dois genes e em uma foi excluída ligação para o gene da b-miosina mas ficou inconclusivo para o gene da proteína C de ligação à miosina. CONCLUSÃO: Em nosso meio, talvez predominem outros genes que não aqueles descritos na literatura, ou que existam outras diferenças genéticas relacionadas com a origem de nossa população e/ou fatores ambientais.

Búsqueda e identificación de polimorfismos en genes asociados con una efectividad farmacológica disminuida. Caracterización molecular, hallazgos bioquímicos y clínicos y su respectiva correlación con la respuesta farmacológica en el tratamiento de enfermedades crónicas e infecciosas

En medicina, es frecuente encontrar diferencias en la respuesta de una misma droga en distintos individuos. Algunos factores que contribuyen con esta respuesta diferencial incluyen variables como edad, biodisponilidad y absorción gastro-intestinal de los medicamentos, interacción entre fármacos, hábitos alimentarios y factores genéticos. Dentro de los factores genéticos, encontramos polimorfismos genéticos que afectan la absorción, el metabolismo y el transporte de fármacos, como así también receptores de los mismos y/o, la interacción con otros genes. Algunos polimorfismos genéticos que contribuyen a una respuesta farmacológica disminuida han sido descriptos en patologías como, la hipercolesterolemia, artritis reumatoidea, cáncer, diabetes, hipertensión arterial, esquizofrenia, asma, hepatitis C y SIDA, entre otras. Nuestro estudio pretende: I) Identificar polimorfismos en genes que codifican para enzimas metabolizadoras de fármacos, para canales iónicos y, para receptores de fármacos (como por ejemplo polimorfismos en el receptor beta 2 adrenérgico en pacientes tratados con salbutamol que presentan bronquiolitis). II) Identificar la presencia de un polimorfismo en el gen CES 1 que codifica para la enzima carboxilesterasa 1 (en una población hospitalaria), que participa en la activación de la prodroga oseltamivir utilizada en el tratamiento de la Gripe A (H1N1). Los resultados obtenidos podrán ser de gran utilidad en el tratamiento médico, ya que permitirá optimizar el uso de fármacos, disminuir los efectos secundarios causados por los mismos, y proponer el empleo de otros fármacos

Expresión de genes placentarios y análisis de sus productos proteicos: Relación con genes homólogos bacterianos

La diferenciación celular es la resultante del control de la expresión de un conjunto de genes específicos que determinan las características funcionales y morfológicas de una célula. Diversas causas inductoras de tumores alteran el control genético en células completamente diferenciadas, promoviendo entre los numerosos disturbios moleculares, la activa expresión de genes que deberían estar reprimidos. En las etapas prematuras de su desarrollo la placenta humana posee propiedades biológicas que se asemejan a las de un tumor, como por ejemplo el activo crecimiento tisular, la invasividad y la expresión de proteínas que no se encuentran habitualmente en tejidos normales sino solamente en condiciones de transformación tumoral. En condiciones normales sintetiza y secreta una variedad de esteroides (progesterona y estradiol), enzimas involucradas en su síntesis (3beta-SDH, aromatasa), hormonas peptídicas (HCG, HPL) y proteínas específicas del embarazo, entre ellas las denominadas PSG. Objetivos Generales: Comprende el estudio de la expresión, regulación y probable funcionalidad de genes placentales tanto en condiciones fisiológicas como patológicas. Se caracterizarán secuencias de DNA y proteínas que intervienen en el control de esos genes. Se analizarán algunos genes que determinan la patogénesis bacteriana. Objetivos Específicos. Comprende las siguientes actividades: Tema 1: Expresión y funcionalidad de genes PSG y de 3beta-SDH. Tema 2: Expresión diferencial de genes en tumores trofoblásticos (Mola Hidatiforme). Tema 3: Caracterización topográfica-funcional de 3beta-SDH. Relación con otras enzimas esteroidogénicas. Tema 4: Estudios de genes y productos de organismos procariotas. Tema 5: Aplicaciones de la Biología Molecular en: a) Diagnóstico de enfermedades Hematológicas y Endocrinológicas. b) Tipificación de bacterias patógenas

Búsqueda e identificación de polimorfismos en genes asociados con una efectividad farmacológica disminuida. Caracterización molecular, hallazgos bioquímicos y clínicos y su respectiva correlación con la respuesta farmacológica en el tratamiento de enfermedades crónicas e infecciosas.

En medicina, es frecuente encontrar diferencias en la respuesta de una misma droga en distintos individuos. Algunos factores que contribuyen con esta respuesta diferencial incluyen variables como edad, biodisponilidad y absorción gastro-intestinal de los medicamentos, interacción entre fármacos, hábitos alimentarios y factores genéticos. Dentro de los factores genéticos, encontramos polimorfismos genéticos que afectan la absorción, el metabolismo y el transporte de fármacos, como así también receptores de los mismos y/o, la interacción con otros genes. Algunos polimorfismos genéticos que contribuyen a una respuesta farmacológica disminuida han sido descriptos en patologías como, la hipercolesterolemia, artritis reumatoidea, cáncer, diabetes, hipertensión arterial, esquizofrenia, asma, hepatitis C y SIDA, entre otras. Nuestro estudio pretende: I) Identificar polimorfismos en genes que codifican para enzimas metabolizadoras de fármacos, para canales iónicos y, para receptores de fármacos (como por ejemplo polimorfismos en el receptor beta 2 adrenérgico en pacientes tratados con salbutamol que presentan bronquiolitis). II) Identificar la presencia de un polimorfismo en el gen CES 1 que codifica para la enzima carboxilesterasa 1 (en una población hospitalaria), que participa en la activación de la prodroga oseltamivir utilizada en el tratamiento de la Gripe A (H1N1). Los resultados obtenidos podrán ser de gran utilidad en el tratamiento médico, ya que permitirá optimizar el uso de fármacos, disminuir los efectos secundarios causados por los mismos, y proponer el empleo de otros fármacos.

Amplificação dos genes que codificam a endotelina-1 e seus receptores em valvas mitrais reumáticas

FUNDAMENTO: As cardiopatias são doenças de alta prevalência, sendo a cardite reumática uma doença de grande relevância em países em desenvolvimento. As alterações em câmaras cardíacas esquerdas se associam à disfunção endotelial, com aumento dos níveis de endotelina-1 (ET-1) e consequências sobre a circulação pulmonar, muitas vezes determinando a hipertensão pulmonar (HP). No entanto, a presença de ET-1 e seus receptores na própria valva mitral, promovendo alterações vasculares pulmonares e aumentando a deformação valvar reumática, ainda é um assunto não abordado na literatura. OBJETIVO: Determinar, mediante técnicas moleculares, a expressão dos genes da endotelina e dos seus receptores em valvas mitrais reumáticas. MÉTODOS: 27 pacientes submetidos à troca valvar mitral tiveram seu tecido valvar analisado, a fim de determinar a presença de genes de ET-1 e seus receptores A e B. Foram feitas análises histológica e molecular das valvas (divididas em fragmentos M1, M2 e M3) e colhidos dados clínicos e epidemiológicos dos pacientes. Foram divididos em três grupos: valvopatia mitral, mitroaórtica e pacientes reoperados. RESULTADOS: O estudo mostrou a manifestação do gene da ET-1 em 40,7% dos espécimes e de seu receptor A em todas as amostras, com manifestação minoritária do gene do receptor B (22,2%). CONCLUSÃO: Todos os pacientes expressaram a presença do gene do receptor A. Não houve diferença estatística quanto à gravidade da doença, expressa em classe funcional, e aos subgrupos estudados (valvopatas mitrais, mitroaórticos e pacientes reoperados), ou quanto à expressão dos genes da ET-1 e seus receptores entre os subgrupos estudados (valvopatas mitrais, mitroaórticos e pacientes reoperados).