Genes y cosméticos: la nueva cosmetogenómica.

Es posible que haya a quien le pueda parecer poco ortodoxo que se relacionen, en un mismo artículo, genes y cosméticos. El objetivo de este artículo es abordar, a través de algunos ejemplos concretos, la relación que se establece precisamente entre ambos, y proponer que el futuro de la cosmética pasa, al menos en parte, por el conocimiento de la relación que se establece entre ellos y por la utilización de esta relación.

Early adversity and 5-HTT-BDNF genes: New evidences of Gene-Environment interactions on depressive symptoms in a general population

Background Adverse childhood experiences have been described as one of the major environmental risk factors for depressive disorder. Similarly, the deleterious impact of early traumatic experiences on depression seems to be moderated by individual genetic variability. Serotonin transporter (5-HTT) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) modulate the effect of childhood adversity on adult depression, although inconsistencies across studies have been found. Moreover, the gene×environment (G×E) interaction concerning the different types of childhood adversity remains poorly understood. The aim of this study was to analyse the putative interaction between the 5-HTT gene (5-HTTLPR polymorphism), the BDNF gene (Val66Met polymorphism) and childhood adversity in accounting for adult depressive symptoms. Method A sample of 534 healthy individuals filled in self-report questionnaires of depressive symptomatology [the Symptom Check List 90 Revised (SCL-90-R)] and different types of childhood adversities [the Childhood Trauma Questionnaire (CTQ)]. The 5-HTTLPR polymorphism (5-HTT gene) and the Val66Met polymorphism (BDNF gene) were genotyped in the whole sample. Results Total childhood adversity (β=0.27, p<0.001), childhood sexual abuse (CSA; β=0.17, p<0.001), childhood emotional abuse (β=0.27, p<0.001) and childhood emotional neglect (β=0.22, p<0.001) had an impact on adult depressive symptoms. CSA had a greater impact on depressive symptoms in Met allele carriers of the BDNF gene than in the Val/Val group (F=5.87, p<0.0001), and in S carriers of the 5-HTTLPR polymorphism (5-HTT gene) (F=5.80, p<0.0001). Conclusions Childhood adversity per se predicted higher levels of adult depressive symptoms. In addition, BDNF Val66Met and 5-HTTLPR polymorphisms seemed to moderate the effect of CSA on adult depressive symptoms.

The Andean Biotic Index (ABI): revised tolerance to pollution values for macroinvertebrate families and index performance evaluation.

Score-based biotic indices are widely used to evaluate the water quality of streams and rivers. Few adaptations of these indices have been done for South America because there is a lack of knowledge on mac-roinvertebrate taxonomy, distribution and tolerance to pollution in the region. Several areas in the Andes are densely populated and there is need for methods to assess the impact of increasing human pressures on aquatic ecosystems. Considering the unique ecological and geographical features of the Andes, macroinvertebrate indices used in other regions must be adapted with caution. Here we present a review of the literature on mac-roinvertebrate distribution and tolerance to pollution in Andean areas above 2 000masl. Using these data, we propose an Andean Biotic Index (ABI), which is based on the BMWP index. In general, ABI includes fewer macroinvertebrate families than in other regions of the world where the BMWP index has been applied because altitude restricts the distribution of several families. Our review shows that in the high Andes, the tolerance of several macroinvertebrate families to pollution differs from those reported in other areas. We tested the ABI index in two basins in Ecuador and Peru, and compared it to other BMWP adaptations using the reference condi-tion approach. The ABI index is extremely useful for detecting the general impairment of rivers but class quality boundaries should be defined independently for each basin because reference conditions may be different. The ABI is widely used in Ecuador and Peru, with high correlations with land-use pressures in several studies. The ABI index is an integral part of the new multimetric index designed for high Andean streams (IMEERA). Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 249-273. Epub 2014 April 01.

Nanoparticle-coated organic-inorganic microparticles: experimental design and gastrointestinal tolerance evaluation

The influences of the spray-drying parameters and the type of nanoparticles (nanocapsules or nanospheres) on the characteristics of nanoparticle-coated diclofenac-loaded microparticles were investigated by using a factorial design 3². Gastrointestinal tolerance following oral administration in rats was evaluated. Formulations were selected considering the best yields, the best encapsulation efficiencies and the lowest water contents, presenting surfaces completely coated by nanostructures and a decrease in the surface areas in relation to the uncoated core. In vitro drug release demonstrated the influence of the nanoparticle-coating on the dissolution profiles of diclofenac. Nanocapsule-coated microparticles presented a protective effect on the gastrointestinal mucosa.

Inorganic Nanoparticles and the Immune System: Detection, Selective Activation and Tolerance

The immune system is the responsible for body integrity and prevention of external invasion. On one side, nanoparticles are no triggers that the immune system is prepared to detect, on the other side it is known that foreign bodies, not only bacteria, viruses and parasites, but also inorganic matter, can cause various pathologies such as silicosis, asbestosis or inflammatory reactions. Therefore, nanoparticles entering the body, after interaction with proteins, will be either recognized as self-agents or detected by the immune system, encompassing immunostimulation or immunosuppression responses. The nature of these interactions seems to be dictated not specially by the composition of the material but by modifications of NP coating (composition, surface charge and structure). Herein, we explore the use of gold nanoparticles as substrates to carry multifunctional ligands to manipulate the immune system in a controlled manner, from undetection to immunostimulation. Murine bone marrow macrophages can be activated with artificial nanometric objects consisting of a gold nanoparticle functionalized with peptides. In the presence of some conjugates, macrophage proliferation was stopped and pro-inflammatory cytokines were induced. The biochemical type of response depended on the type of conjugated peptide and was correlated with the degree of ordering in the peptide coating. These findings help to illustrate the basic requirements involved in medical NP conjugate design to either activate the immune system or hide from it, in order to reach their targets before being removed by phagocytes. Additionally, it opens up the possibility to modulate the immune response in order to suppress unwanted responses resulting from autoimmunity, or allergy or to stimulate protective responses against pathogens.

On Fault Tolerance Methods for Networks-on-Chip

Technology scaling has proceeded into dimensions in which the reliability of manufactured devices is becoming endangered. The reliability decrease is a consequence of physical limitations, relative increase of variations, and decreasing noise margins, among others. A promising solution for bringing the reliability of circuits back to a desired level is the use of design methods which introduce tolerance against possible faults in an integrated circuit. This thesis studies and presents fault tolerance methods for network-onchip (NoC) which is a design paradigm targeted for very large systems-onchip. In a NoC resources, such as processors and memories, are connected to a communication network; comparable to the Internet. Fault tolerance in such a system can be achieved at many abstraction levels. The thesis studies the origin of faults in modern technologies and explains the classification to transient, intermittent and permanent faults. A survey of fault tolerance methods is presented to demonstrate the diversity of available methods. Networks-on-chip are approached by exploring their main design choices: the selection of a topology, routing protocol, and flow control method. Fault tolerance methods for NoCs are studied at different layers of the OSI reference model. The data link layer provides a reliable communication link over a physical channel. Error control coding is an efficient fault tolerance method especially against transient faults at this abstraction level. Error control coding methods suitable for on-chip communication are studied and their implementations presented. Error control coding loses its effectiveness in the presence of intermittent and permanent faults. Therefore, other solutions against them are presented. The introduction of spare wires and split transmissions are shown to provide good tolerance against intermittent and permanent errors and their combination to error control coding is illustrated. At the network layer positioned above the data link layer, fault tolerance can be achieved with the design of fault tolerant network topologies and routing algorithms. Both of these approaches are presented in the thesis together with realizations in the both categories. The thesis concludes that an optimal fault tolerance solution contains carefully co-designed elements from different abstraction levels

Dissertatio academica in Genes. XVI: 13

Dedicatio: Maria Christina Hollberg s. Walin [ruots. pr.], Abrahamus Renström.

De arena non numeranda occasione dicti, Genes. XXXII: 12

Invocatio: Jehovah auxiliante.

Mapeamento de genes de resistência quantitativa a Puccinia polysora em milho

Este trabalho objetivou identificar marcadores microssatélites ligados a genes de resistência a Puccinia polysora e verificar o efeito fenotípico destes nas variáveis monocíclicas número e comprimento de lesão. Foram utilizadas duas linhagens (Z-95 e Z-93) contrastantes em níveis de resistência à doença, o híbrido (Z-95 x Z-93) e uma população F2 obtida da autofecundação deste. Esses indivíduos foram fenotipados para resistência à doença em dois ensaios a campo e genotipados para 142 marcadores microssatélites. Para agilizar a genotipagem, o método de análise de segregantes agrupados (ASA) foi utilizado. Marcadores potencialmente ligados a genes de resistência identificados por este método foram utilizados para genotipar 165 indivíduos segregantes e confirmar a existência de ligação. Dois marcadores, Phi 65 e Phi 28, ambos no cromossomo 9, mostraram-se significativamente associados (p<0,000001 e p<0,000078, respectivamente) a um QRL (locos de resistência quantitaviva) a P. polysora. A associação entre QRL e marcadores explicou, respectivamente, 12,9% e 5,10% da variação fenotípica para resistência. Em um terceiro ensaio em casa de vegetação, 94 plantas foram inoculadas com suspensão de uredósporos e avaliadas 15 dias após a inoculação quanto ao número de lesões e o comprimento de dez lesões. Estas plantas foram genotipadas com os marcadores Phi 65 e Phi 28. Somente Phi 65 mostrou-se significativamente associado (P< 0,000032) à redução no número de lesões. Nenhum marcador mostrou associação significativa com a variável comprimento de lesão. Por estarem ligados ao mesmo marcador, sugere-se que o QRL identificado nos ensaios a campo seja o mesmo identificado em casa de vegetação.

Postulação de genes (Lr) de resistência à ferrugem da folha em cultivares brasileiras de trigo

Vinte e dois isolados que diferem quanto aos genes de avirulência/virulência de Puccinia triticina foram inoculados em 55 genótipos de trigo (Triticum aestivum) selecionados entre os recomendados e em experimentação na região sul e centro sul do Brasil nos anos de 1996 e/ou 1997 e em linhas monogênicas para genes (Lr) de resistência à ferrugem da folha, no estádio de plântula. Os tipos de infecção dos genótipos portadores, cada um de distinto gene Lr conhecido foram comparados com os dos genótipos brasileiros, para determinar a existência de possíveis genes de resistência nestes. Os genes de plântula identificados com mais freqüência nas cultivares e linhagens brasileiras foram: Lr26, Lr23, Lr10 e Lr24. O gene Lr16, que confere resistência moderada à maioria das raças, foi encontrado em apenas dois genótipos. Muitos dos trigos analisados possuem um ou mais genes Lr provavelmente ainda não descritos.

Efetividade de genes de resistência de trigo a oídio

Levantamentos periódicos da freqüência de virulência do patógeno causador de oídio (Blumeria graminis f. sp. tritici) em trigo (Triticum aestivum)auxiliam na escolha de fontes de resistência para uso em cruzamentos. Este trabalho relata resultados de cinco anos de verificação de efetividade de genes de resistência para populações patogênicas de B. graminis f. sp. tritici oriundas do Brasil e do Chile. Amostras de oídio foram recebidas pela Embrapa Trigo, Passo Fundo, RS, em 1995, 1996, 1997, 1999 e 2000. Inoculou-se cada isolado monopustular em plantas de trigo da série diferencial para raças. Foram identificadas 90 combinações diferentes de genes efetivos e inefetivos para resistência. Em 1995 e 1997, a maioria dos isolados foram virulentos com relação aos genes Pm3a, Pm3c, Pm8, Pm1+... e PmD1; em 1999, para Pm3a, Pm3c, Pm4b, Pm8, PmD1 e PmD2; e, em 2000, para Pm3a, Pm3c, Pm4b, Pm6, Pm8, PmD1 e PmD2. Em todos os anos analisados, permaneceram efetivos a todos os isolados os genes Pm2 e Pm4a+.... O número de genes inefetivos por isolado variou entre um e nove, no total de 13 genes ou combinações de genes testados. Isolados apresentando virulência a cinco genes ou combinações foram mais freqüentes em 1995 e em 1997, a seis em 1999 e a sete em 2000, o que pode significar aumento na complexidade da composição racial do patógeno a cada ano.

Mapeamento de genes de resistência do feijoeiro à ferrugem, antracnose e mancha-angular usando marcadores RAPD

A organização de diferentes genes de resistência da cultivar Ouro Negro de feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris) à ferrugem, antracnose e mancha-angular foi estudada com o auxílio de marcadores moleculares. Uma população de 154 linhas endogâmicas recombinantes (RIL's) obtidas do cruzamento entre as cultivares Ouro Negro e Rudá foram inoculadas com sete raças fisiológicas de Uromyces appendiculatus, três de Colletotrichum lindemuthianum, e quatro de Phaeoisariopsis griseola. Amostras de DNA de cada uma das RIL's foram amplificadas via PCR utilizando 70 diferentes primers. A análise da segregação da resistência à ferrugem, antracnose e mancha-angular na população de 154 RIL's revelou diferentes modos de herança para a resistência a cada uma das raças fisiológicas. A análise de ligação genética revelou que os diferentes genes de resistência à ferrugem e à antracnose estão no mesmo grupo de ligação. Os genes de resistência à mancha-angular também foram mapeados juntos, porém em outro grupo de ligação. Verificou-se neste trabalho que a utilidade dos marcadores RAPD, previamente identificados como ligados a genes de resistência do feijoeiro a doenças foi restrita. Apenas cinco dos 38 marcadores moleculares testados foram validados na população de RIL's como ligados aos genes de resistência à ferrugem e à antracnose. Três novos marcadores (OBA16(669) e OBA16(583) a 10,4 cM em acoplamento e OAD9(3210) a 13,9 cM em repulsão) ligados ao bloco gênico de resistência da cultivar Ouro Negro à mancha-angular foram identificados.

Variabilidade isoesterásica associada a genes de resistência à ferrugem da folha do trigo

A triticultura brasileira apresenta constantes perdas no rendimento, associadas à ocorrência da ferrugem da folha, causada pelo fungo Puccinia triticina. A incorporação da resistência genética e o conhecimento do número de genes envolvidos são importantes para os programas de melhoramento genético vegetal, que a cada ano têm introduzido resistência qualitativa nas cultivares, visando superar o aparecimento de novas raças do patógeno. As técnicas bioquímicas, baseadas na análise de polimorfismo de enzimas, possibilitam a rápida e precisa detecção de marcadores moleculares, para o estudo de aspectos básicos de genética vegetal, bem como representam valiosa ferramenta de apoio aos programas de melhoramento, pois permitem a identificação antecipada de genótipos resistentes e suscetíveis. Este trabalho visa avaliar, fitopatológica e molecularmente, a população haplodiplóide Trigo BR 35 (resistente)/IAC 13-Lorena (suscetível) de trigo (Triticum aestivum), quanto à resistência de planta adulta à ferrugem da folha, bem como à similaridade genética presente na progênie haplodiploidizada na geração F1. Nas avaliações fitopatológicas em planta adulta, das 96 linhas duplo-haplóide, 29 foram resistentes, 15 suscetíveis e 52 intermediárias apresentaram reação que variou entre nível de resistência inferior ao determinado para Trigo BR 35 a menos suscetível do que IAC 13-Lorena. A análise genética revelou dois genes parcialmente dominantes. Na análise bioquímica, através do sistema isoenzimático das esterases, foram detectadas, seis bandas, todas anódicas e com especificidade alfa-esterásica, cujas MRs (migração relativa) variaram de 0,09 a 0,69. Quanto à variabilidade genética, foi detectada, para as 96 linhas, elevada similaridade genética, a qual confirmou as análises isoesterásicas.