Biogenic amines in wine: gene transcription as a tool for selection of Oenococcus oeni starter strains

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology

Gene Expression Profiling and Association Studies Implicate the Neuregulin Signaling Pathway in Behçet's Disease Susceptibility

Behçet's disease (BD) is a complex disease with genetic and environmental risk factors implicated in its etiology; however, its pathophysiology is poorly understood. To decipher BD's genetic underpinnings, we combined gene expression profiling with pathway analysis and association studies. We compared the gene expression profiles in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of 15 patients and 14 matched controls using Affymetrix microarrays and found that the neuregulin signaling pathway was over-represented among the differentially expressed genes. The Epiregulin (EREG), Amphiregulin (AREG), and Neuregulin-1 (NRG1) genes of this pathway stand out as they are also among the top differentially expressed genes. Twelve haplotype tagging SNPs at the EREG-AREG locus and 15 SNPs in NRG1 found associated in at least one published BD genome-wide association study were tested for association with BD in a dataset of 976 Iranian patients and 839 controls. We found a novel association with BD for the rs6845297 SNP located downstream of EREG, and replicated three associations at NRG1 (rs4489285, rs383632, and rs1462891). Multifactor dimensionality reduction analysis indicated the existence of epistatic interactions between EREG and NRG1 variants. EREG-AREG and NRG1, which are members of the epidermal growth factor (EGF) family, seem to modulate BD susceptibility through main effects and gene–gene interactions. These association findings support a role for the EGF/ErbB signaling pathway inBD pathogenesis that warrants further investigation and highlight the importance of combining genetic and genomic approaches to dissect the genetic architecture of complex diseases.

Hemocromatose Hereditária do Tipo 1 e Porfíria Cutânea Tarda - Relato de Caso de um Doente Heterozigoto Composto para as Mutações C282Y e H63D

A porfíria cutânea tarda (PCT) é uma doença do metabolismo das porfirinas caracterizada por fotossensibilidade intensa, associada a lesões bolhosas cobertas por crosta de difícil cicatrização, cicatrizes atróficas e hipertricose em áreas fotoexpostas assim como alterações da função hepática. A hemocromatose hereditária (HH) é a doença genética autossómica recessiva mais frequente na população. Apresentamos o caso de um doente saudável de 38 anos, referenciado por vesículas na face, superfícies extensoras dos braços e dorso das mãos, associadas com hipertricose na região zigomática e quistos de mília no dorso das mãos. Análises laboratoriais mostraram um aumento dos níveis séricos e urinários das porfirinas, do ferro sérico e ferritina elevada. Um diagnóstico de porfíria cutânea tarda foi inferido com base na apresentação clínica, exame histopatológico e resultados laboratoriais. O estudo genético para as mutações do gene da hemocromatose hereditária revelou um doente heterozigoto composto para as mutações mais comuns: C282Y, H63D. A porfíria cutânea tarda pode ser um importante marcador cutâneo para pacientes com mutações do gene HH. A hemocromatose hereditária, se não tratada pode levar à cirrose hepática e carcinoma hepatocelular. Os sinais cutâneos podem ter um papel fundamental no diagnóstico precoce, evitando complicações futuras e possibilitando o aconselhamento genético e teste genético aos filhos dos doentes afectados.

Identification of de Novo Germline Mutations in the HRPT2 Gene in Two Apparently Sporadic Cases with Challenging Parathyroid Tumor Diagnoses

The diagnosis of parathyroid carcinomas is often difficult. HRPT2 mutations have been identified in familial [hyperparathyroidism-jaw tumor (HPT-JT) syndrome] and sporadic parathyroid carcinomas, supporting that HRPT2 mutations may confer a malignant potential to parathyroid tumors. In this study, we report the clinical, histopathological, and genetic investigation of two unrelated cases, whom had apparently sporadic malignant parathyroid tumors, initially diagnosed as adenomas. In one case, the differential diagnosis was complicated by cervical seeding of parathyroid tumor cells. Genetic studies identified de novo HRPT2 germline mutations in cases 1 (c.518_521delTGTC [p.Ser174LysfsX27]) and 2 (c.226 C > T [p.Arg76X]), unveiling the hereditary HPT-JT syndrome in both patients. Furthermore, the identification of somatic mutations in the patients‟ parathyroid tumors provided evidence for complete inactivation of the HRPT2 gene, which was consistent with the tumor malignant features. The sensitivity of parafibromin immunostaining to detect HRPT2 mutations was limited. The present data suggests that patients with apparently sporadic parathyroid carcinomas, or parathyroid tumors with atypical histological features, should undergo molecular genetic testing, as it may detect germline HRPT2 mutations. Establishing the diagnosis of hereditary HPT-JT syndrome is relevant for clinical counseling and management of the carriers and their relatives.

Mutational Analysis of Portuguese Families with Multiple Endocrine Neoplasia Type 1 Reveals Large Germline Deletions

OBJECTIVE: To determine the spectrum of MEN1 mutations in Portuguese kindreds, and identify mutation-carriers. PATIENTS, DESIGN AND RESULTS: Six unrelated MEN1 families were studied for MEN1 gene mutations by single-strand conformational polymorphism (SSCP) and DNA sequence analysis of the coding region and exon-intron boundaries of the MEN1 gene. These methods identified 4 different heterozygous mutations in four families: two mutations are novel (mt 1539 delG and mt 655 ims 11 bp) and two have been previously observed (mt 735 del 46p and mt 1656 del C) all resulting in a premature stop codon. In the remaining two families, in whom no mutations or abnormal MEN1 transcripts were detected, segregation studies of the 5' intragenic marker D11S4946 and codon 418 polymorphism in exon 9 revealed two large germline deletions of the MEN1 gene. Southern blot and tumour loss of heterozygosity analysis confirmed and refined the limits of these deletions, which spanned the MEN1 gene at least from: exon 7 to the 3' untranslated region, in one family, and the 5' polymorphic site D11S4946 to exon 9 (obliterating the initiation codon), in the other family. Twenty-six mutant-gene carriers were identified, 6 of which were asymptomatic. CONCLUSIONS: These results emphasize the importance of the detection of MEN1 germline deletions in patients who do not have mutations of the coding region. Important clues indicating the presence of such deletions may be obtained by segregation studies using the intragenic polymorphisms D11S4946 and at codon 418. The detection of these mutations will help in the genetic counselling of clinical management of the MEN1 families in Portugal.

Mutations in the MECP2 Gene Are Not a Major Cause of Rett Syndrome-Like or Related Neurodevelopmental Phenotype in Male Patients

Rett syndrome is a genetic neurodevelopmental disorder that affects mainly girls, but mutations in the causative MECP2 gene have also been identified in boys with classic Rett syndrome and Rett syndrome-like phenotypes. We have studied a group of 28 boys with a neurodevelopmental disorder, 13 of which with a Rett syndrome-like phenotype; the patients had diverse clinical presentations that included perturbations of the autistic spectrum, microcephaly, mental retardation, manual stereotypies, and epilepsy. We analyzed the complete coding region of the MECP2 gene, including the detection of large rearrangements, and we did not detect any pathogenic mutations in the MECP2 gene in these patients, in whom the genetic basis of disease remained unidentified. Thus, additional genes should be screened in this group of patients.

Estudo do gene FOXE1 e identificação de novos genes de susceptibilidade para o cancro da tiróide familiar

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Rastreamento de mutações somáticas do gene EGFR de pacientes com CPNPC

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Diversidade genética e resistência aos anti-retrovirais inibidores enzimáticos de vírus da imunodeficiência humana tipo 1 (HIV-1) de uma população de toxicodependentes por via endovenosa da Grande Lisboa

Neste estudo procedeu-se à caracterização da diversidade genética das regiões codificantes da protease (PR), transcritase reversa (RT) e integrase (IN) do gene pol do vírus da imunodeficiência humana tipo 1 (HIV-1), bem como à pesquisa de polimorfismos genéticos associados à diminuição da susceptibilidade aos anti-retrovirais inibidores enzimáticos, circulante numa população de 51 indivíduos utilizadores de drogas por via endovenosa (IDUs) da Grande Lisboa. Em termos globais, a análise filogenética realizada com base em 38 sequências nucleotídicas concatenadas revelou que 12 (31,6%), 13 (34,2%) e 13 (34,2%) das sequências analisadas eram dos subtipos B, G/CRF14_BG e de formas genéticas não-B/não-G (1 F1, 4 CRF02_AG e 8 formas recombinantes únicas), respectivamente. Relativamente à pesquisa de mutações associadas a resistência (perfil genotípico), foram encontradas 15, presentes em 50,0% (22/44) dos indivíduos, com uma distribuição de 1-3/indivíduo (4, todas acessórias, na PR; 6 na RT; 5 na IN, uma principal e 4 acessórias). Todavia, apenas 26,7% (4/15) dessas mutações conferiam uma expressão fenotípica de resistência a uma das classes de inibidores (da RT ou IN), em 9,1% (4/44) dos indivíduos. Foi ainda observada uma elevada frequência de outros polimorfismos genéticos, mais frequentes em subtipos não-B, alguns dos quais considerados assinaturas de subtipo. A homologia genética total ou parcial com os subtipos B e G, reconhecida neste estudo, reflectirá a sua predominância na população de IDUs. Este resultado sugere também que a epidemia de HIV-1 em Portugal poderá estar a evoluir para um padrão epidemiológico singular, no qual os subtipos B, G e suas formas recombinantes predominam. A proporção observada de indivíduos portadores de vírus com mutações associadas a resistência, mesmo em indivíduos naive relativamente à terapêutica, indica que a sua transmissão se encontra em curso entre a população de IDUs, tendo, certamente, um impacto relevante ao nível da abordagem terapêutica e monitorização da infecção.

Analysis of PAX2 gene alterations in renal cell tumors

Dissertation for applying to a Master’s Degree in Molecular Genetics and Biomedicine submitted to the Sciences and Technology Faculty of New University of Lisbon

Tipagem molecular de isolados clínicos e ambientais do complexo de espécies de Cryptococcus neoformans através do gene fosfolipase B(PLB1) e avaliação da susceptibilidade antifúngica

Cryptococcus neoformans é uma levedura encapsulada, presente em animais e humanos, que infecta tanto indivíduos imunocomprometidos como imunocompetentes. A criptococose é uma causa significativa de morbilidade e mortalidade em todo o mundo, sendo a meningoencefalite o sinal mais frequente da doença. Duas espécies estão incluídas no complexo de Cryptococcus neoformans: C. gattii (serotipos B e C) e C. neoformans. Por sua vez, C. neoformans é dividido em duas grandes variedades - var. grubii (serotipo A) e var. neoformans (serotipo D) –, além de incluir estirpes híbridas (serotipo AD). A técnica de RFLP tem sido usada para identificar facilmente os tipos moleculares dos isolados em estudos epidemiológicos. Oito tipos foram descritos: VNI, VNII (ambos correspondentes a estirpes C. neoformans var. grubii), VNIII (estirpes híbridas AD), VNIV (C. neoformans var. neoformans), e VGI-IV (correspondentes a C. gattii). Este trabalho teve como objectivo, caracterizar geneticamente uma colecção de isolados clínicos e ambientais, portugueses e estrangeiros, e avaliar a sua resistência a duas drogas antifúngicas, permitindo comparar os padrões epidemiológicos do complexo de espécies com os encontrados noutras regiões do mundo. A colecção possui 337 isolados de C. neoformans, provenientes de diversos hospitais e regiões, previamente identificados por métodos convencionais de diagnóstico. A determinação dos tipos moleculares foi realizada através do método de RFLP no gene PLB1. Dos 267 isolados analisados, o tipo mais abundante foi VN I (61,42%), seguido por VN III (24,34%). Menos abundantes foram VN IV (10,11%) e VN II (3%), enquanto que VG I foi raro (1,12%). Os restantes tipos moleculares de C. gattii não foram encontrados. Usando o método de difusão em disco, 98 destes isolados foram analisados quanto à susceptibilidade antifúngica. Foi registada resistência ao voriconazol em apenas 3,1% dos isolados testados. Foi encontrada resistência ao fluconazol num elevado número de isolados (32,7%) e susceptibilidade dependendo da dose em 15,3%. Este trabalho, também teve o intuito de correlacionar os resultados anteriores com o tipo molecular. Todavia não foi encontrada diferença estatisticamente significativa entre qualquer dos tipos moleculares e as CMIs correspondentes ao fluconazol. Porém, os resultados mostram que alguns tipos moleculares são menos susceptíveis do que outros em relação ao voriconazol: VN I e VN IV são mais resistentes do que VN II, e VN I e VN II são mais susceptíveis que VN III. Concluindo, a elevada frequência de VN I está de acordo com resultados obtidos em outros estudos em países Europeus e Sul-Americanos. É notável a abundância de VN III em Portugal, tal como relatado noutros países do Sul da Europa, mas também no Chile, contrariamente a outras regiões do globo. A elevada resistência ao fluconazol é compatível com os resultados documentados em estudos anteriores. Esta investigação é um importante passo na epidemiologia da criptococose e da ocorrência de C. neoformans em Portugal.

Clonagem e expressão da glicoproteína transmembrana do retrovírus HTLV-1 em células de mamíferos

O retrovírus linfotrópico de células T humanas tipo 1 é o agente etiológico da leucemia das células T do adulto e da paraparesia espástica tropical/mielopatia associada ao HTLV-1. O genoma proviral é composto por 9.032 pares de bases, contendo genes estruturais e regulatórios. A glicoproteína transmembrana gp 21 é codificada pelo gene estrutural env. O desenvolvimento de metodologias para a expressão heteróloga de proteínas, assim como a obtenção de uma linhagem celular que expresse a gp 21 recombinante constitutivamente são os principais objetivos do trabalho. O fragmento codificante da gp 21 foi amplificado por Nested-PCR e clonado no vetor pCR2.1-TOPO. Posteriormente, foi realizada a subclonagem no vetor de expressão pcDNA3.1+. A transfecção da linhagem celular de mamíferos HEK 293 foi realizada de maneira transitória e permanente. A produção da gp 21 recombinante foi confirmada por citometria de fluxo e a linhagem celular produtora será utilizada em ensaios de imunogenicidade.

Characterization of dengue virus serotype 1 in epidemics in Porto Velho, Rondônia, in 2001-2003

The first dengue fever epidemic in the State of Rondônia (western region of Brazil) was recorded in 1997, without laboratory confirmation. Following this, there was an epidemic in Manaus, in the neighboring State of Amazon, in 1998, in which DENV-1 and DENV-2 viruses were isolated from patients. In the present paper, the serotype characterization of the dengue virus isolated from patients with clinically suspected dengue in Porto Velho, Rondônia, between 2001 and 2003 is described. One hundred and fifty blood samples were collected between the first and fifth days of symptoms. Seventy samples of virus isolates were subjected to dengue identification by means of RT-PCR using universal primers for the NS1 gene of DENV, which amplifies a 419 bp fragment. The amplicons obtained were subjected to enzymatic digestion to characterize the viral serotypes. All the samples analyzed were DENV-1. A nucleotide sequence randomly selected from one amplicon, which was also DENV-1, presented 98% similarity to sequences from Southeast Asia that were obtained from GenBank.

Epidemiological and molecular characteristics of HIV-1 infection among female commercial sex workers, men who have sex with men and people living with AIDS in Paraguay

An HIV seroprevalence and molecular study was conducted among 935 subjects: 723 female commercial sex workers, 92 men who have sex with men and 120 HIV-positive volunteers. The reported injection drug use rates were 0.7% in female commercial sex workers and 3% in men who have sex with men. Sexually transmitted infections were reported in 265 (37%) of the female commercial sex workers and 38 (41%) of the men who have sex with men. A total of 20 (2.8%) female commercial sex workers and 12 (13%) men who have sex with men became HIV infected during the study period. A history of sexually transmitted infection increased the risk of subsequent HIV infection twofold (adjusted odds ratio of 2.5) among the female commercial sex workers, while cocaine use had an adjusted odds ratios of 6.61 among men who have sex with men. From 130 samples, and based on heteroduplex mobility assaying for the env gene, with sequencing of part of pol and/or full genomes, subtype B was the predominant subtype identified (66%); followed by subtype F (22%) and subtype C (4%). Recombinant CRF12-BF strains were identified in 6% and CRF17_BF was identified in 2%.