Genetic interactions in the control of septation in Schizosaccharomyces pombe.

We have used genetic and molecular techniques to investigate the interactions among genes required for the initiation and regulation of septum formation in Schizosaccharomyces pombe. Our data suggest that the products of the cdc7, cdc11, cdc14 and cdc16 genes interact. These activities may regulate the function of the cdc15 gene product. A model for the control of septation in fission yeast is presented.

Le multiple evanescent white dot syndrome: une prédisposition génétique [Multiple evanescent white dot syndrome: a genetic predisposition?]

BACKGROUND: Multiple evanescent white dot syndrome (MEWDS) is a benign acquired isolated chorioretinal disorder. Symptoms include photopsia, visual blur and scotomas. Ocular examination reveals multiple white dots at the level of the deep retina. A parainfectious disorder was suggested but the exact mechanism of MEWDS is still unknown. Postulating that MEWDS might be an antigen driven inflammatory reaction, we analyzed HLA subtypes in patients with MEWDS. PATIENTS AND METHODS: Sixteen patients were diagnosed with MEWDS in Lausanne from 1985 to 1994. Blood was withdrawn in 9/16 patients. HLA-A, -B and -DR were sought. RESULTS: HLA-B51 was detected in 4/9 patients (44.4%). Other HLA subtypes were detected sporadically. CONCLUSIONS: The frequency of HLA-B51 haplotype was found to be 3.7 times more elevated than in a normal control caucasian group. This suggests the possibility that MEWDS might be a genetically determined disorder as it is the case for other ocular diseases like Birdshot chorioretinopathy (HLA-A29), Harada's disease (HLA-DRMT3), acute anterior uveitis (HLA-B27) or Behçet's disease (HLA-B51). We have no explanation for the presence of HLA-B51 in both Behçet's disease and MEWDS. The association of HLA-B51 and MEWDS needs confirmation by further testing.

Genetic counseling for individuals with hemoglobin disorders and for their relatives: a systematic literature review

Objective: To identify genetic counseling programs that do not encourage therapeutic abortion for individuals with hemoglobin disorders and/or for their relatives. Method: Systematic literature review of articles published from 2001 to 2012 that are located in the PubMed, LILACS, SciELO and SCOPUS databases using keywords in Portuguese, English and Spanish and that met the inclusion and exclusion criteria described on a standardized form. Results: A total of 409 articles were located, but only eight (1.9%) were selected for analysis. Conclusion: Although seldom mentioned in the literature, educational/preventive programs targeting hemoglobinopathies are feasible and allow the affected individuals to acquire knowledge on the consequences of this condition and their odds of transmitting it.



Pharmacokinetic and pharmacogenetic factors influencing plasma and cellular antiretroviral drug disposition

Abstract: The improvement in antiretroviral drug therapy has transformed HIV infection into a chronic disease. However, treatment failure and drug toxicity are frequent. Inadequate response to treatment is clearly multifactorial and, therefore, dosage individualisation based on demographic factors, genetic markers and measurement of cellular and plasma drug level may enhance both drug efficacy and tolerability. At present, antiretroviral drugs levels are monitored in plasma, whereas only drugs penetrating into cells are able to exert an antiviral activity, suggesting that cellular drug determination may more confidently reflect drug exposure at the site of pharmacological action. The overall objective of this thesis is to provide a better understanding of the Pharmacokinetic and pharmacogenetic factors influencing the plasma and cellular disposition of antiretroviral drugs. To that endeavour, analytical methods for the measurements of plasma and cellular drug levels have been developed and validated using liquid chromatography methods coupled with ultraviolet and tandem mass spectrometry detection, respectively. Correlations between plasma and cellular exposures were assessed during observational and experimental studies. Cytochrome (CYP) 2B6, efflux transporters (ABCB1, ABCC1, ABCC2 and ABCG2) and orosomucoid (ORM) polymorphisms were determined and were related to plasma and cellular exposures, as well as toxicity of antiretroviral drugs. A Pharmacokinetic population model was developed to characterise inter- and intra-patient variability of atazanavir pharmacokinetics, and to identify covariates influencing drug disposition. In that context, a Pharmacokinetic interaction study between atazanavir and lopinavir, both boosted with ritonavir, has beén conducted to assess the safety and pharmacokinetics of this boosted double-protease inhibitors regimen. Well to moderately-correlated cellular and plasma drug levels are .observed or protease inhibitors, whereas for efavirenz and nevirapine these correlations are weak. Cellular exposure, and CYP2B6 genotype (516G>T) are predictors of efavirenz neuropsychological toxicity. Nevirapine plasma exposure is also influenced by CYPZB6 polymorphism. Nelfinavir cellular exposure appears to be significantly associated only with ABCB1 genotype (3435C>T and intron 26 + 80T>C). Indinavir and lopinavir clearance and lopinavir cellular/plasma exposure ratio are influenced by the concentration of the variant S of ORM, suggesting-a specific binding of these drugs to this variant. Nelfinavir and efavirenz are not influenced by ORM concentration and phenotype. The Pharmacokinetic parameters of atazanavir are adequately described by our population model. The atazanavir-lopinavir interaction study indicates no influence on plasma and cellular atazanavir pharmacokinetics, while limited decrease in lopinavir concentrations was observed after atazanavir addition. The residual variability unexplained by the considered variables suggests that other covariates either uncontrolled at present or remaining to be identified, such as genetic and environmental factors influence antiretroviral drug pharmacokinetics, with substantial impact on treatment efficacy and tolerability. In that context, a comprehensive approach taking into account drug pharmacokinetics and patient genetic background is expected to contribute to increase treatment success, and to reduce the occurrence of adverse drug reactions by stratifying patients in an individualised antiretroviral therapy approach. Résumé Facteurs pharmacocinétiques et pharmacogénétiques influençant l'exposition plasmatique et cellulaire des antirétroviraux Les progrès de la thérapie antirétrovirale ont transformé l'infection par le VIH d'une affection mortelle à une maladie chronique. En dépit de ce succès, l'échec thérapeutique et la toxicité médicamenteuse restent fréquents. Une réponse inadéquate au traitement est clairement multifactorielle et une individualisation de la posologie des médicaments qui se baserait sur les facteurs démographiques et génétiques des patients et sur les taux sanguins des médicaments pourrait améliorer à la fois l'efficacité et la tolérance de la thérapie. Par ailleurs, seules les concentrations plasmatiques sont actuellement considérées pour le suivi thérapeutique des médicaments, alors que les taux cellulaires pourraient mieux refléter l'activité de ses médicaments qui agissent au niveau intracellulaire. L'objectif global de cette thèse était de mieux comprendre les facteurs pharmacocinétiques et pharmacocénétiques influençant l'exposition plasmatique et cellulaire des médicaments antirétroviraux. A cet effet, des méthodes pour quantifier les concentrations plasmatiques et cellulaires des antirétroviraux ont été développées et validées en utilisant la chromatographie liquide couplée à la détection ultraviolette et la spectrométrie de masse en tandem, respectivement. La corrélation entre l'exposition cellulaire et plasmatique de ces médicaments a été étudiée lors d'études observationnelles et expérimentales. Les polymorphismes du cytochrome (CYP) 2B6, ainsi que des transporteurs d'efflux (ABCB1, ABCC1, ABCC2 et ABCG2) et de l'orosomucoïde (ORM) ont été déterminés et corrélés avec l'exposition plasmatique et cellulaire des antirétroviraux, ainsi qu'à leur toxicité. Un modèle de pharmacocinétique de population a été établi afin de caractériser la variabilité inter- et intra-individuelle de l'atazanavir, et d'identifier les covariables pouvant influencer le devenir de ce médicament. Dans ce contexte, une étude d'interaction entre l'atazanavir et le lopinavir a été effectuée afin de déterminer la sécurité et le profil pharmacocinétique de ce régime thérapeutique. Des corrélations modérées à bonnes ont été observées entre les taux cellulaires et plasmatiques des inhibiteurs de protéase, alors que pour l'efavirenz et la névirapine ces corrélations sont faibles. L'exposition cellulaire, ainsi que le génotype du CYP2B6 (516G>T) sont des indices de la toxicité neuropsychologique de l'efavirenz. L'exposition plasmatique de la névirapine est également influencée par le polymorphisme du CYPZB6. L'exposition cellulaire du nelfinavir est significativement associée au génotype du ABCB1 (3435C>T et intron 26 + 80T>C). La clairance de l'indinavir et du lopinavir, ainsi que le rapport entre exposition cellulaire et plasmatique du lopinavir sont influencés par la concentration du variant S de l'ORM, suggérant une liaison spécifique de ces médicaments à ce variant. La clairance du nelfinavir et de l'efavirenz n'est pas influencée ni par la concentration ni par le phénotype de l'ORM. Les paramètres pharmacocinétiques de l'atazanavir ont été décrits de façon adéquate par le modèle de population proposé. De plus, le lopinavir n'influence pas les concentrations plasmatiques et cellulaires de l'atazanavir; alors que celui-ci conduit à une baisse limitée des taux de lopinavir. L'importante variabilité pharmacocinétique des antirétroviraux suggère que d'autres facteurs génétiques et environnementaux -qui restent encore à découvrir- influencent également leur disponibilité. Dans un proche futur, une prise en charge qui tienne. compte de la pharmacocinétique des médicaments et des caractéristiques génétiques du patient devrait permettre d'individualiser le traitement, contribuant certainement à une amélioration de la réponse thérapeutique et à une diminution de la toxicité. Résumé grand public Facteurs pharmacocinétiques et pharmacogénétiques influençant l'exposition plasmatique et cellulaire des antirétroviraux Les progrès effectués dans le traitement de l'infection par le virus de l'immunodéficience humaine acquise (VIH), ont permis de transformer une maladie avec un pronostic sombre, en une maladie chronique traitable avec des médicaments de plus en plus efficaces. Malgré ce succès, de nombreux patients ne répondent pas de façon optimale à leur traitement et/ou souffrent d'effets indésirables médicamenteux entraînant fréquemment une modification de leur thérapie. Actuellement, le suivi de la réponse au traitement s'effectue par la mesure chez les patients de la quantité de virus et du nombre des cellules immunitaires dans le sang, ainsi que par la concentration sanguine des médicaments administrés. Cependant, comme le virus se réplique à l'intérieur de la cellule, la mesure des concentrations médicamenteuses au niveau intracellulaire pourrait mieux refléter l'activité pharmacologique au site d'action. De plus, il a été possible de mettre en évidence la grande variabilité des concentrations plasmatiques de médicaments chez des patients prenant pourtant la même dose de médicament. Comme cette variabilité est notamment due à des facteurs génétiques qui sont susceptibles d'influencer la réponse au traitement antirétroviral, des analyses génétiques ont été également effectuées chez ces patients. Cette thèse a eu pour objectif de mieux comprendre les facteurs pharmacologiques et génétiques influençant l'activité et la toxicité des médicaments antirétroviraux afin de réduire la variabilité de la réponse thérapeutique. A cet effet, une méthode de dosage permettant la quantification des médicaments anti-HIV au niveau intracellulaire a été développée. Par ailleurs, nos études ont également porté .sur les variations génétiques influençant la quantité et l'activité des protéines impliquées dans le métabolisme et dans le transport des médicaments antirétroviraux. Enfin, les conséquences de ces variations sur la réponse clinique et la toxicité du traitement ont été évaluées. Nos études ont mis en évidence des associations significatives entre les variations génétiques considérées et la concentration sanguine, cellulaire et la toxicité de quelques médicaments antirétroviraux. La complémentarité des connaissances pharmacologiques, génétiques et virales pourrait aboutir à une stratégie globale permettant d'individualiser le traitement et la dose administrée, en fonction des caractéristiques propres de chaque patient. Cette approche pourrait contribuer à une optimisation du traitement antirétroviral dans la perspective d'une meilleure- efficacité thérapeutique à long terme et d'une diminution des effets indésirables rencontrés.

Molecular screening of ADAMTSL2 gene in 33 patients reveals the genetic heterogeneity of geleophysic dysplasia.

Background Geleophysic dysplasia (GD, OMIM 231050) is an autosomal recessive disorder characterised by short stature, small hands and feet, stiff joints, and thick skin. Patients often present with a progressive cardiac valvular disease which can lead to an early death. In a previous study including six GD families, we have mapped the disease gene on chromosome 9q34.2 and identified mutations in the A Disintegrin And Metalloproteinase with Thrombospondin repeats-like 2 gene (ADAMTSL2). Methods Following this study, we have collected the samples of 30 additional GD families, including 33 patients and identified ADAMTSL2 mutations in 14/33 patients, comprising 13 novel mutations. The absence of mutation in 19 patients prompted us to compare the two groups of GD patients, namely group 1, patients with ADAMTSL2 mutations (n=20, also including the 6 patients from our previous study), and group 2, patients without ADAMTSL2 mutations (n=19). Results The main discriminating features were facial dysmorphism and tip-toe walking, which were almost constantly observed in group 1. No differences were found concerning heart involvement, skin thickness, recurrent respiratory and ear infections, bronchopulmonary insufficiency, laryngo-tracheal stenosis, deafness, and radiographic features. Conclusions It is concluded that GD is a genetically heterogeneous condition. Ongoing studies will hopefully lead to the identification of another disease gene.

Intervention précoce en Guidance Interactive et modification de la réactivité neuroendocrinienne chez l'ancien grand prématuré âgé de 12 mois et sa mère

L'étude a pour objectif de mettre en évidence les effets d'une intervention précoce inspirée des thérapies en Guidance Interactive sur la qualité de l'attachement ainsi que sur la réactivité neuroendocrinienne de stress chez des grands prématurés âgés de 12 mois ainsi que chez leurs mères. La population étudiée comprend 48 grands prématurés (<33 semaines de gestation) et leurs mères. Un programme d'intervention précoce a été proposé aléatoirement à la moitié des dyades incluses dans l'étude. Des mesures de cortisol salivaire ont été effectuées à 12 mois lors d'un épisode de stress modéré (la Situation Étrange) tant chez la mère que chez l'enfant. Les mères ayant bénéficié de l'intervention précoce montrent des taux de cortisol plus élevés que celles n'ayant pas bénéficié de l'intervention. Les auteurs font l'hypothèse que ces mères ont pu développer leur sensibilité envers leur enfant et se montrent, par conséquent, plus concernées lors de l'épisode de stress modéré. The present project aims to assess the effects of an early intervention inspired from Interactive Guidance therapy, on later attachment quality and stress reactivity of prematurely born infants and their mothers. The studied population contends 48 preterm born infants (< 33 weeks og gestational age). Half of the dyads receive an intervention program aiming at promoting the parents' responsivity-sensitivity to infant's cues. Infant's and mother's stress reactivity (salivary cortisol) to mild stressors (Strange Situation) will be assessed at 12 months. Mothers with intervention program show higher cortisol levels than the others. The authors postulate that these mothers enhance their caregiving quality and, subsequently, are more prone to be sensitive to infant's cues and to be concerned during the mild stress episode.

Analysis of malaria associated genetic traits in Cabo Verde, a melting pot of European and sub Saharan settlers

Malaria has occurred in the Cabo Verde archipelago with epidemic characteristics since its colonization. Nowadays, it occurs in Santiago Island alone and though prophylaxis is not recommended by the World Health Organization, studies have highlight the prospect of malaria becoming a serious public health problem as a result of the presence of antimalarial drug resistance associated with mutations in the parasite populations and underscore the need for tighter surveillance. Despite the presumptive weak immune status of the population, severe symptoms of malaria are not observed and many people present a subclinical course of the disease. No data on the prevalence of sicklecell trait and red cell glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency (two classical genetic factors associated with resistance to severe malaria) were available for the Cabo Verde archipelago and, therefore, we studied the low morbidity from malaria in relation to the particular genetic characteristics of the human host population. We also included the analysis of the pyruvate kinase deficiency associated gene, reported as putatively associated with resistance to the disease. Allelic frequencies of the polymorphisms examined are closer to European than to African populations and no malaria selection signatures were found. No association was found between the analyzed human factors and infection but one result is of high interest: a linkage disequilibrium test revealed an association of distant loci in the PKLR gene and adjacent regions, only in non-infected individuals. This could mean a more conserved gene region selected in association to protection against the infection and/or the disease.

Genetic Studies in Cabo Verde Archipelago

Blood group of ABO and MN systems, hemoglobin and haptoglobin were studied among immigrants from Cabo Verde working in Portugal. The origin, admixture and differentiation of the of populations of the archipelago are discussed.

Multilayered genetic and omics dissection of mitochondrial activity in a mouse reference population

The manner by which genotype and environment affect complex phenotypes is one of the fundamental questions in biology. In this study, we quantified the transcriptome--a subset of the metabolome--and, using targeted proteomics, quantified a subset of the liver proteome from 40 strains of the BXD mouse genetic reference population on two diverse diets. We discovered dozens of transcript, protein, and metabolite QTLs, several of which linked to metabolic phenotypes. Most prominently, Dhtkd1 was identified as a primary regulator of 2-aminoadipate, explaining variance in fasted glucose and diabetes status in both mice and humans. These integrated molecular profiles also allowed further characterization of complex pathways, particularly the mitochondrial unfolded protein response (UPR(mt)). UPR(mt) shows strikingly variant responses at the transcript and protein level that are remarkably conserved among C. elegans, mice, and humans. Overall, these examples demonstrate the value of an integrated multilayered omics approach to characterize complex metabolic phenotypes.

Genetic team composition and level of selection in the evolution of cooperation

In cooperative multiagent systems, agents interac to solve tasks. Global dynamics of multiagent teams result from local agent interactions, and are complex and difficult to predict. Evolutionary computation has proven a promising approach to the design of such teams. The majority of current studies use teams composed of agents with identical control rules ("geneti- cally homogeneous teams") and select behavior at the team level ("team-level selection"). Here we extend current approaches to include four combinations of genetic team composition and level of selection. We compare the performance of genetically homo- geneous teams evolved with individual-level selection, genetically homogeneous teams evolved with team-level selection, genetically heterogeneous teams evolved with individual-level selection, and genetically heterogeneous teams evolved with team-level selection. We use a simulated foraging task to show that the optimal combination depends on the amount of cooperation required by the task. Accordingly, we distinguish between three types of cooperative tasks and suggest guidelines for the optimal choice of genetic team composition and level of selection