Ancestral major histocompatibility complex DRB genes beget conserved patterns of localized polymorphisms.

Genes within the major histocompatibility complex (MHC) are characterized by extensive polymorphism within species and also by a remarkable conservation of contemporary human allelic sequences in evolutionarily distant primates. Mechanisms proposed to account for strict nucleotide conservation in the context of highly variable genes include the suggestion that intergenic exchange generates repeated sets of MHC DRB polymorphisms [Gyllensten, U. B., Sundvall, M. & Erlich, H. A. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 3686-3690; Lundberg, A. S. & McDevitt, H. 0. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89, 6545-6549]. We analyzed over 50 primate MHC DRB sequences, and identified nucleotide elements within macaque and baboon DRB6-like sequences with deletions corresponding to specific exon 2 hypervariable regions, which encode a discrete alpha helical segment of the MHC antigen combining site. This precisely localized deletion provides direct evidence implicating segmental exchange of MHC-encoded DRB gene fragments as one of the evolutionary mechanisms both generating and maintaining MHC diversity. Intergenic exchange at this site may be fundamental to the diversification of immune protection in populations by permitting alteration in the specificity of the MHC that determines the repertoire of antigens bound.

Multiplex genotype determination at a large number of gene loci.

To facilitate large-scale genotype analysis, an efficient PCR-based multiplex approach has been developed. For simultaneously amplifying the target sequences at a large number of genetic loci, locus-specific primers containing 5' universal tails are used. Attaching the universal tails to the target sequences in the initial PCR steps allows replacement of all specific primers with a pair of primers identical to the universal tails and converts the multiplex amplification into "uniplex." Simultaneous amplification of 26 genetic loci with this approach is described. The multiplex amplification can be coupled with genotype determination. By incorporating a single-base mismatch between a primer and the template into the target sequences, a polymorphic site can be converted into a desirable restriction fragment length polymorphism when it is necessary. In this way, the allelic PCR products for the polymorphic loci can be discriminated by gel electrophoresis after restriction enzyme digestion. In this study, 32 loci were typed in such a multiplex way.

The human plakoglobin gene localizes on chromosome 17q21 and is subjected to loss of heterozygosity in breast and ovarian cancers.

The gene encoding human plakoglobin was mapped to chromosome 17q12-q22. An intragenic restriction fragment length polymorphism was used to localize the plakoglobin gene distal to locus KRT10 and proximal to the marker D17S858. The plakoglobin gene colocalizes with the polymorphic 17q21 marker UM8 on the same cosmid insert. This subregion of chromosome 17 is known to be particularly subjected to genetic alterations in sporadic breast and ovarian tumors. We show loss of heterozygosity of the plakoglobin gene in breast and ovarian tumors. We have identified a low-frequency polymorphism in the plakoglobin coding sequence which results in an arginine to histidine substitution at amino acid position 142 of the protein, as well as a silent mutation at nucleotide position 332 of the coding sequence. This polymorphism allowed us to demonstrate an allelic association of plakoglobin with predisposition to familial breast and ovarian cancers. Our results, together with the present knowledge about the biological function of plakoglobin, suggest that plakoglobin might represent a putative tumor suppressor gene for breast and ovarian cancers.

A chimeric light-regulated amino acid transport system allows the isolation of blue light regulator (blr) mutants of Neurospora crassa.

We have developed a system for the isolation of Neurospora crassa mutants that shows altered responses to blue light. To this end we have used the light-regulated promoter of the albino-3 gene fused to the neutral amino acid permease gene mtr. The product of the mtr gene is required for the uptake of neutral aliphatic and aromatic amino acids, as well as toxic analogs such as p-flurophenylalanine or 4-methyltryptophan. mtr trp-2-carrying cells were transformed with the al-3 promoter-mtr wild-type gene (al-3p-mtr+) to obtain a strain with a light-regulated tryptophan uptake. This strain is sensitive to p-fluorophenylalanine when grown under illumination and resistant when grown in the dark. UV mutagenesis of the al-3p-mtr(+)-carrying strain allowed us to isolate two mutant strains, BLR-1 and BLR-2 (blue light regulator), that are light-resistant to p-fluorophenylalanine and have lost the ability to grow on tryptophan. These two strains have a pale-orange phenotype and show down-regulation of all the photoregulated genes tested (al-3, al-1, con-8, and con-10). Mutations in the BLR strains are not allelic with white collar 1 or white collar 2, regulatory genes that are also involved in the response to blue light.

A region of consistent deletion in neuroblastoma maps within human chromosome 1p36.2-36.3.

Deletion of the short arm of human chromosome 1 is the most common cytogenetic abnormality observed in neuroblastoma. To characterize the region of consistent deletion, we performed loss of heterozygosity (LOH) studies on 122 neuroblastoma tumor samples with 30 distal chromosome 1p polymorphisms. LOH was detected in 32 of the 122 tumors (26%). A single region of LOH, marked distally by D1Z2 and proximally by D1S228, was detected in all tumors demonstrating loss. Also, cells from a patient with a constitutional deletion of 1p36, and from a neuroblastoma cell line with a small 1p36 deletion, were analyzed by fluorescence in situ hybridization. Cells from both sources had interstitial deletions of 1p36.2-36.3 which overlapped the consensus region of LOH defined by the tumors. Interstitial deletion in the constitutional case was confirmed by allelic loss studies using the panel of polymorphic markers. Four proposed candidate genes--DAN, ID3 (heir-1), CDC2L1 (p58), and TNFR2--were shown to lie outside of the consensus region of allelic loss, as defined by the above deletions. These results more precisely define the location of a neuroblastoma suppressor gene within 1p36.2-36.3, eliminating 33 centimorgans of proximal 1p36 from consideration. Furthermore, a consensus region of loss, which excludes the four leading candidate genes, was found in all tumors with 1p36 LOH.

Elevated expression of H type GDP-L-fucose:beta-D-galactoside alpha-2-L-fucosyltransferase is associated with human colon adenocarcinoma progression.

GDP-L-fucose:beta-D-galactoside alpha-2-L-fucosyltransferase (EC 2.4.1.69) is a key enzyme in the biosynthesis of fucosylated type 1 and 2 lactoseries structures, such as Lewis b and the H type 2 and Lewis Y, respectively, that are accumulated in colon adenocarcinoma. Analysis of the mRNA transcript level for the human H gene-encoded beta-D-galactoside alpha-2-L-fucosyltransferase revealed 40- and 340-fold increases in the mRNA levels in all adenocarcinomas and tumor cell lines, respectively, compared to normal colon mucosa where a low level of mRNA transcript was detected. A variable increase in mRNA transcript levels was observed in 50% of adenomatous polyps. Nucleotide sequence analysis of the protein coding region of the cDNAs derived from normal colon, adenoma, and colon adenocarcinoma revealed 100% homology, suggesting that there are no tumor-associated allelic variations within the H beta-D-galactoside alpha-2-L-fucosyltransferase cDNA. These results suggest that beta-D-galactoside alpha-2-L-fucosyltransferase expression highly correlates with malignant progression of colon adenocarcinoma.

An n-allele model for progressive amplification in the FMR1 locus.

An n-allele model is developed for the FMR1 locus, which causes the fragile X syndrome, where n is the number of triplet repeats in the first exon. Frequencies in the general population and in index families are used to generate an n to n + delta transition matrix that predicts specific risks in satisfactory agreement with observation. However, until sequencing distinguishes between stable and unstable alleles with the same value of n, it is premature to infer whether allelic frequencies at the FMR1 locus are at equilibrium or, as some have suggested, are evolving toward higher frequencies of the pathogenic allele.

Interfacial activation-based molecular bioimprinting of lipolytic enzymes.

Interfacial activation-based molecular (bio)-imprinting (IAMI) has been developed to rationally improve the performance of lipolytic enzymes in nonaqueous environments. The strategy combinedly exploits (i) the known dramatic enhancement of the protein conformational rigidity in a water-restricted milieu and (ii) the reported conformational changes associated with the activation of these enzymes at lipid-water interfaces, which basically involves an increased substrate accessibility to the active site and/or an induction of a more competent catalytic machinery. Six model enzymes have been assayed in several model reactions in nonaqueous media. The results, rationalized in light of the present biochemical and structural knowledge, show that the IAMI approach represents a straightforward, versatile method to generate manageable, activated (kinetically trapped) forms of lipolytic enzymes, providing under optimal conditions nonaqueous rate enhancements of up to two orders of magnitude. It is also shown that imprintability of lipolytic enzymes depends not only on the nature of the enzyme but also on the "quality" of the interface used as the template.

Evidence suggesting that the odortypes of pregnant women are a compound of maternal and fetal odortypes.

Odortypes--namely, body odors that distinguish one individual from another on the basis of genetic polymorphism at the major histocompatibility complex and other loci--are a fundamental element in the social life and reproductive behavior of the mouse, including familial imprinting, mate choice, and control of early pregnancy. Odortypes are strongly represented in urine. During mouse pregnancy, an outcrossed mother's urine acquires fetal major histocompatibility complex odortypes of paternal origin, an observation that we took as the focus of a search for odortypes in humans, using a fully automated computer-programmed olfactometer in which trained rats are known to distinguish precisely the odortypes of another species. Five women provided urine samples before and after birth, which in each case appropriately trained rats were found to distinguish in the olfactometer. Whether this olfactory distinction of mothers' urine before and after birth reflects in part the odortype and hence genotype of the fetus, and not just the state of pregnancy per se, was tested in a second study in which each mother's postpartum urine was mixed either with urine from her own infant or with urine of a different, same-aged infant. Responses of trained rats were more positive with respect to the former (congruous) mixtures than to the latter (incongruous) mixtures, implying that, as in the mouse, human fetal odortypes of paternal genomic origin are represented in the odortype of the mother, doubtless by circulatory transfer of the pertinent odorants.

Controle epigenético do gene imprinted SNRPN durante o desenvolvimento e reprogramação nuclear em equídeos

A tranferência nuclear de células somáticas (TNCS) está sendo utilizada para produzir cavalos de elite. No entanto, durante este procedimento pode ocorrer a perfuração da zona pelúcida, levando, ocasionalmente, à secção da massa celular interna, e conseqüente derivação de gêmeos monozigóticos. Além de serem relatadas alterações no processo de imprinting genômico, que conduzem ao desenvolvimento de doenças. Com a descoberta da possibilidade de reprogramar as células somáticas a um estado de pluripotência (iPSCs), estas células passaram a ser muito utilizadas em pesquisas de neurociência. Contudo, também ocorrem modificações epigenéticas durante esta reprogramação celular. Portanto, nossas hipóteses são que os gêmeos eqüinos gerados pela TNCS podem levar às irregularidades no desenvolvimento do sistema nervoso. O padrão de metilação do SNRPN nas estruturas dos fetos muares clonados, e as células iPSCs são diferentes dos padrões encontrados nos muares analisados. A expressão dos genes SNRPN, Necdin e UBE3A são maiores no cérebro, enquanto a expressão do H19 é maior nas membranas extra-embrionárias. Em nosso estudo, obtivemos duas gestações gemelares equinas derivadas da TNCS, que foram interrompidas com 40 e 60 dias de gestação, e comparados com gestações eqüinas únicas de idade similar. Diferenças no comprimento entre os embriões gêmeos foram observadas aos 40 (2.0 e 2.2 cm 10%) e aos 60 (6,5 e 8,5 cm 24%) dias de gestação. Somente o plexo coróide do quarto ventrículo apresentou-se mais desenvolvido nos fetos com maior comprimento. Ao analisarmos fetos muares clonados em diferentes idades gestacionais e compará-los com muares, nos períodos embrionário, fetal e adulto, não foi observada diferença no padrão de metilação do gene SNRPN. No entanto, na décima passagem das células iPSC o padrão de metilação alterou, em relação aos muares estudados e ao padrão observado nos fibroblastos. Ao analisarmos os fetos clonados nas diferentes idades gestacionais observou-se no cérebro menor expressão dos gene H19 e UBE3A, e maior expressão do gene SNRPN. Contudo, a expressão do gene Necdin variou entre as estruturas estudadas. Em conclusão, apesar dos gêmeos eqüinos provenientes de TNCS diferirem quanto ao tamanho, morfologicamente são iguais. Dentre as estruturas cerebrais o plexo coróide se apresentou mais desenvolvido nos fetos de maior comprimento. Os fetos muares clonados não apresentaram diferença no padrão de metilação do gene SNRPN. No entanto, as iPSCs apresentaram alteração no padrão de metilação deste gene na décima passagem. Embora os genes SNRPN, Necdin e UBE3A sejam expressos no cérebro, o SNRPN apresentou-se prevalente nessa estrutura

Deriva genética de caracteres quantitativos em milho

A obtenção de genótipos superiores no melhoramento de plantas depende da existência de variabilidade genética. A existência de coleções de germoplasma representativas e a utilização de um tamanho adequado de amostra são fundamentais para a preservação das frequências alélicas e genotípicas, diminuindo a perda de variabilidade genética e postergando o aparecimento dos efeitos da deriva genética. Assim, teve-se como objetivo avaliar os efeitos da deriva genética em caracteres quantitativos em subpopulações de milho. Este estudo foi realizado a partir das populações originais BR-105 e BR-106, das quais 10 subpopulações foram obtidas em cada um dos cinco ciclos sucessivos de amostragem com tamanho efetivo reduzido, totalizando 50 subpopulações para cada população original, as quais foram posteriormente autofecundadas, gerando um nível a mais de endogamia. Os tratamentos foram constituídos de 10 amostras da população original sem autofecundação, 10 amostras com autofecundação, 50 subpopulações obtidas da população original e 50 subpopulações autofecundadas, totalizando 120 tratamentos para cada população, avaliados separadamente. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados no esquema de parcelas subdivididas em faixas hierárquico, em quatro ambientes com duas repetições por ambiente. Os caracteres avaliados foram produção de grãos (PG), prolificidade (PROL), comprimento e diâmetro de espigas (CE e DE), número de fileiras por espiga (NFE), número de grãos por fileira (NGF), altura de planta e espiga (AP e AE), florescimento masculino e feminino (FM e FF) e número de ramificações do pendão (NRP). Foram estimados os efeitos da deriva genética entre as médias das subpopulações nos dois níveis de endogamia e os efeitos da depressão por endogamia nas subpopulações dentro dos ciclos. Posteriormente, realizaram-se análises de regressão linear para as subpopulações nos dois níveis de endogamia, separadamente, e em conjunto. Foi verificada uma grande variação nas médias das subpopulações ao longo dos ciclos, indicando que a deriva genética causou diferenciação entre as mesmas e que estas se diferenciaram das populações originais. Detectaram-se efeitos significativos da deriva genética nas populações não autofecundadas para todos os caracteres avaliados, em maior número para PG, já que este caráter é mais sensível à deriva genética por possuir maior grau de dominância que os demais. Houve diminuição no número de estimativas de deriva significativas para as populações autofecundadas, incluindo mudanças na magnitude e no sinal das mesmas em relação às populações não autofecundadas. Para as estimativas de depressão por endogamia, os caracteres PG, NGF, FM e FF apresentaram maior quantidade de estimativas significativas que os demais. Para a maioria dos caracteres, a regressão linear explicou a maior parte da variação encontrada com o aumento dos coeficientes de endogamia. As populações BR-105 e BR-106, por terem estruturas genéticas distintas, apresentaram performances diferentes quanto aos efeitos da deriva genética. Enfim, como a deriva genética interfere na integridade genética das populações, torna-se importante considerar seus efeitos na coleta e manutenção dos bancos de germoplasma e nas populações utilizadas no melhoramento genético de plantas.

Mutações inativadoras no gene MKRN3 são causa de puberdade precoce central familial

A maioria dos casos de puberdade precoce central (PPC) em meninas permanece idiopática. A hipótese de uma causa genética vem se fortalecendo após a descoberta de alguns genes associados a este fenótipo, sobretudo aqueles implicados com o sistema kisspeptina (KISS1 e KISS1R). Entretanto, apenas casos isolados de PPC foram relacionados à mutação na kisspeptina ou em seu receptor. Até recentemente, a maioria dos estudos genéticos em PPC buscava genes candidatos selecionados com base em modelos animais, análise genética de pacientes com hipogonadismo hipogonadotrófico, ou ainda, nos estudos de associação ampla do genoma. Neste trabalho, foi utilizado o sequenciamento exômico global, uma metodologia mais moderna de sequenciamento, para identificar variantes associadas ao fenótipo de PPC. Trinta e seis indivíduos com a forma de PPC familial (19 famílias) e 213 casos aparentemente esporádicos foram inicialmente selecionados. A forma familial foi definida pela presença de mais de um membro afetado na família. DNA genômico foi extraído dos leucócitos do sangue periférico de todos os pacientes. O estudo de sequenciamento exômico global realizado pela técnica ILLUMINA, em 40 membros de 15 famílias com PPC, identificou mutações inativadoras em um único gene, MKRN3, em cinco dessas famílias. Pesquisa de mutação no MKRN3 realizada por sequenciamento direto em duas famílias adicionais (quatro pacientes) identificou duas novas variantes nesse gene. O MKRN3 é um gene de um único éxon, localizado no cromossomo 15 em uma região crítica para a síndrome de Prader Willi. O gene MKRN3 sofre imprinting materno, sendo expresso apenas pelo alelo paterno. A descoberta de mutações em pacientes com PPC familial despertou o interesse para a pesquisa de mutações nesse gene em 213 pacientes com PPC aparentemente esporádica por meio de reação em cadeia de polimerase seguida de purificação enzimática e sequenciamento automático direto (Sanger). Três novas mutações e duas já anteriormente identificadas, incluindo quatro frameshifts e uma variante missense, foram encontradas, em heterozigose, em seis meninas não relacionadas. Todas as novas variantes identificadas estavam ausentes nos bancos de dados (1000 Genomes e Exome Variant Server). O estudo de segregação familial em três dessas meninas com PPC aparentemente esporádica e mutação no MKRN3 confirmou o padrão de herança autossômica dominante com penetrância completa e transmissão exclusiva pelo alelo paterno, demonstrando que esses casos eram, na verdade, também familiares. A maioria das mutações encontradas no MKRN3 era do tipo frameshift ou nonsense, levando a stop códons prematuros e proteínas truncadas e, portanto, confirmando a associação com o fenótipo. As duas mutações missenses (p.Arg365Ser e p.Phe417Ile) identificadas estavam localizadas em regiões de dedo ou anel de zinco, importantes para a função da proteína. Além disso, os estudos in silico dessas duas variantes demonstraram patogenicidade. Todos os pacientes com mutação no MKRN3 apresentavam características clínicas e hormonais típicas de ativação prematura do eixo reprodutivo. A mediana de idade de início da puberdade foi de 6 anos nas meninas (variando de 3 a 6,5) e 8 anos nos meninos (variando de 5,9 a 8,5). Tendo em vista o fenômeno de imprinting, análise de metilação foi também realizada em um subgrupo de 52 pacientes com PPC pela técnica de MS-MLPA, mas não foram encontradas alterações no padrão de metilação. Em conclusão, este trabalho identificou um novo gene associado ao fenótipo de PPC. Atualmente, mutações inativadoras no MKRN3 representam a causa genética mais comum de PPC familial (33%). O MKRN3 é o primeiro gene imprintado associado a distúrbios puberais em humanos. O mecanismo preciso de ação desse gene na regulação da secreção de GnRH necessita de estudos adicionais

Mujeres empresarias en el uso de la web 2.0: discursos de un preludio

Este trabajo presenta los principales resultados de una investigación cuya finalidad es conocer la adopción de las redes sociales on-line en las pymes dirigidas por mujeres. Se parte de la base de que el uso de redes, como elemento estratégico de comunicación, se encuentra todavía en una fase incipiente de desarrollo, lejos aún de ser una práctica consolidada. Nuestro interés en este trabajo es conocer la predisposición y motivaciones de las empresarias hacia el uso estas redes, así como las utilidades y dificultades a las que han de enfrentarse. Nos interesa visibilizar el cambio actitudinal y competencial que las empresarias están imprimiendo en sus empresas dentro del marco competitivo en el que se encuentran. En definitiva, nos interesa estudiar la percepción que tienen las empresarias sobre el uso de las redes sociales online en la medida en que están insertas, como una herramienta más de gestión empresarial. Nos situamos ante un nuevo ámbito de conocimiento sobre el que apenas existen referencias bibliográficas ni se ha realizado apenas investigación; de ahí que la investigación tenga una finalidad fundamentalmente exploratoria y de carácter cualitativo. Para la obtención de la información se realizaron catorce entrevistas semi-estructuradas entre empresarias andaluzas de distintos sectores de actividad. Entre los principales resultados encontramos que algo menos de la mitad de ellas las utilizan, o están implantadas en sus empresas, como herramientas de comunicación. El resto, y relacionado con el tamaño de sus negocios, las utilizan como una prolongación del uso personal en el que se iniciaron.

Molecularly imprinted silica films prepared by electroassisted deposition for the selective detection of dopamine

Dopamine (DA) can be detected by electrochemical oxidation in conventional electrodes. However, the presence of other oxidizable species (interferents) usually present in physiological fluids at high concentrations (like ascorbic acid) makes very difficult its electrochemical detection. In the present work, glassy carbon electrodes have been modified with molecularly imprinted silica (MIS) films prepared by electroassisted deposition of sol–gel precursors. The production of MIS films was performed by adding the template molecule (DA) to the precursor sol. The molecular impression of silica was assessed showing a high coherency allowing a filtering capacity in the molecular scale. The MIS-modified electrodes present a high selectivity for the detection of DA in neutral or acidic solutions. The MIS-modified electrodes allow the amperometric determination of dopamine in solutions containing ascorbic acid with molar ratios lower than 1:50,000.

Grafting of functional brushes on the surface of 5-Fluorouracil molecularly imprinted polymer particles through RAFT polymerization

The grafting of functional brushes on the surface of molecularly imprinted polymer (MIP). particles hás been explored in the last few years to synthesize materiais combining high molecular recognition capabilities and stimulation triggered by changes in the surrounding environment [1, 2]. In the present work, MIP particles for 5-fluorouracil (a drug used in câncer treatment) were produced by precipitation polymerization in acetonitrile, using either MAA or HEMA as imprinting fünctional monomers, and m the presence of different kinds of RAFT agents. In a second step, taking advantage of the RAFT groups present in the surface of the particles, different kinds of fiinctional polymer brushes were grafted on the MIPs considering a "grafting from" process in the presence of a RAFT agent.