Polysomy 8 defines a clinico-cytogenetic entity representing a subset of myeloid hematologic malignancies associated with a poor prognosis: report on a cohort of 12 patients and review of 105 published cases.

Tetrasomy, pentasomy, and hexasomy 8 (polysomy 8) are relatively rare compared to trisomy 8. Here we report on a series of 12 patients with acute myeloid leukemia (AML), myelodysplastic syndrome (MDS), or myeloproliferative disorder (MPD) associated with polysomy 8 as detected by conventional cytogenetics and fluorescence in situ hybridization (FISH). In an attempt to better characterize the clinical and hematological profile of this cytogenetic entity, our data were combined with those of 105 published patients. Tetrasomy 8 was the most common presentation of polysomy 8. In 60.7% of patients, polysomy 8 occurred as part of complex changes (16.2% with 11q23 rearrangements). No cryptic MLL rearrangements were found in cases in which polysomy 8 was the only karyotypic change. Our study demonstrates the existence of a polysomy 8 syndrome, which represents a subtype of AML, MDS, and MPD characterized by a high incidence of secondary diseases, myelomonocytic or monocytic involvement in AML and poor overall survival (6 months). Age significantly reduced median survival, but associated cytogenetic abnormalities did not modify it. Cytogenetic results further demonstrate an in vitro preferential growth of the cells with a high level of aneuploidy suggesting a selective advantage for polysomy 8 cells.

Genetic diversity and differentiation processes in the ploidy series of Olea europaea L.: a multiscale approach from subspecies to insular populations.

Geographical isolation and polyploidization are central concepts in plant evolution. The hierarchical organization of archipelagos in this study provides a framework for testing the evolutionary consequences for polyploid taxa and populations occurring in isolation. Using amplified fragment length polymorphism and simple sequence repeat markers, we determined the genetic diversity and differentiation patterns at three levels of geographical isolation in Olea europaea: mainland-archipelagos, islands within an archipelago, and populations within an island. At the subspecies scale, the hexaploid ssp. maroccana (southwest Morocco) exhibited higher genetic diversity than the insular counterparts. In contrast, the tetraploid ssp. cerasiformis (Madeira) displayed values similar to those obtained for the diploid ssp. guanchica (Canary Islands). Geographical isolation was associated with a high genetic differentiation at this scale. In the Canarian archipelago, the stepping-stone model of differentiation suggested in a previous study was partially supported. Within the western lineage, an east-to-west differentiation pattern was confirmed. Conversely, the easternmost populations were more related to the mainland ssp. europaea than to the western guanchica lineage. Genetic diversity across the Canarian archipelago was significantly correlated with the date of the last volcanic activity in the area/island where each population occurs. At the island scale, this pattern was not confirmed in older islands (Tenerife and Madeira), where populations were genetically homogeneous. In contrast, founder effects resulted in low genetic diversity and marked genetic differentiation among populations of the youngest island, La Palma.

DNA polymerase activity in trophoblast giant cells in the mouse /

In the developing mouse embryo, the diploid trophectoderm is known to undergo a diploid to giant cell transformation. These cells arise by a process of endoreduplication, characterized by replication of the entire genome without subsequent mitosis or cell division, leading to polyploidy and the formation of giant nuclei. Studies of 13.5 day rat trophoblast derived from the parietal yolk sac have indicated a relatively low rate of DNA polymerase a activity, the noinnal eukaryotic replicase, in comparison to that of DNA polymerase g. These results have suggested that endoreduplication in trophoblast giant cells may not employ the normal replicase enzyme, DNA polymerase a. In order to determine whether a 'switch' from DNA polymerase to DNA polymerase is a necessary concomitant of the diploid to giant cell transformation, two distinct populations of trophoblast giant cells, the primary giant cell derived from the mural trophectoderm and the secondary giant cell derived from the polar trophoectoderm were used. These two populations of trophoblast giant cells can be obtained from the tissue outgrowths of 3.5da blastocysts and the extraembryonic ectoderm (EX) and ectoplacental cone (EPC) of 7.5 day embryos respectively. Tissue outgrowths were treated with aphidicolin, a specific reversible inhibitor of eukaryotic DNA polymerase a, on various days after explantation. The effect of aphidicolin treatment was assessed both qualitatively, using autoradiography and quantitatively by scintillation counting and Feulgen staining. 3 DNA synthesis was measured in control and treated cultures after a Hthymidine pulse. Scintillation counts of the embryo proper revealed that DNA synthesis was consistently inhibited by greater than 907. in the presence of aphidicolin. Inhibition of DNA synthesis in the EX and EPC varied between 81-957. and 82-987. respectively, indicating that most DNA synthesis was mediated by DNA polymerase a, but that a small but significant amount of residual synthesis was indicated. A qualitative approach was then applied to determine whether the apparent residual DNA synthesis was restricted to a subpopulation of giant cells or whether all giant cells displayed a low level of DNA synthesis. Autoradiographs of the ICM of blastocysts and the embryo proper of 7.5da embryos, which acted as diploid control population, was completely inhibited regardless of duration in explant culture. In contrast, primary trophoblast giant cells derived from blastocysts and secondary giant cells derived from the EX and EPC were observed to possess some heavily labelled cells after aphidicolin treatment. These results suggest that although DNA polymerase a is the primary replicating enzyme responsible for endoreduplication in mouse trophoblast giant cells, some nonactivity is also observed. A DNA polymerase assay employing tissue lysates of outgrown 7.5da embryo, EX and EPC tissues was used to attempt to confirm the presence of higher nonactivity in tissues possessing trophoblast giant cells. Employing a series of inhibitors of DNA polymerases, it would appear that DNA polymerase a is the major polymerase active in all tissues of the 7.5da mouse embryo. The nature of the putative residual DNA synthetic activity could not be unequivically determined in this study. Therefore, these results suggest that both primary and secondary trophoblast giant cells possess and use DNA polymerase a in endoreduplicative DNA synthesis. It would appear that the high levels of DNA polymerase g activity reported in trophoblast tissue derived from the 13.5 da rat yolk sac was not a general feature of all endoreduplication.

Caractérisation cytogénétique et clinique des gènes de fusion impliquant MLL dans les leucémies

Le gène MLL (Mixed-Lineage Leukemia), un homologue du gène trithorax de la Drosophile, localisé à la bande chromosomique 11q23, est fréquemment réarrangé dans plusieurs types de leucémies, essentiellement suite à des translocations chromosomiques. Dans les différentes translocations chromosomiques, la partie N-terminale de MLL est fusionnée avec les séquences d’un gène partenaire. Malgré le grand nombre de partenaires de fusion rapportés, peu de fusions MLL ont été bien caractérisées sur le plan moléculaire. De plus, l’impact pronostique de plusieurs fusions moins fréquentes n’est pas bien établi. L’objectif de mon projet est de caractériser plusieurs translocations MLL qui ont été détectées dans 39 spécimens leucémiques collectés par la Banque de cellules leucémiques du Québec (www.bclq.gouv.qc.ca), et d’établir une corrélation entre les résultats de la cytogénétique et différents paramètres biologiques et cliniques des leucémies respectives. L’identification des gènes partenaires de fusion (GPF) dans notre série (30 échantillons étudiés), a révélé la fusion de MLL à un gène partenaire très récurrent dans 26 leucémies: MLLT3(AF9), AFF1(AF4), MLLT4(AF6), MLLT1(ENL), ELL; à un GPF modérément commun dans 1 leucémie : MLLT6(AF17); et à un partenaire rare de MLL dans 3 leucémies : GAS7 et AF15/CASC5 (2 cas). Nous avons poursuivi notre travail avec la caractérisation des points de cassure de deux fusions, soit MLL-ELL associée à un syndrome myéloprolifératif (une association rare), et MLL-GAS7 (une fusion rare de MLL), associée à une leucémie aiguë myéloïde. L’analyse des transcrits de fusion par RT-PCR et séquençage a révélé respectivement la fusion de l’exon 9 de MLL à l’exon 2 de ELL et des exons 7 ou 8 de MLL (deux transcrits) à l’exon 2 de GAS7. Ce travail permettra d’effectuer des études fonctionnelles et des projets de recherche translationnelle en utilisant ces spécimens de leucémies avec différents réarrangements de MLL, bien caractérisés sur le plan clinique et moléculaire.

Régions de susceptibilité dans les remaniements du chromosome Y et mosaïcisme : facteurs de risque du développement sexuel anormal

Le développement sexuel est un processus complexe qui dépend de nombreux gènes, une mutation pouvant entraîner un développement sexuel anormal. Par ailleurs, des anomalies chromosomiques peuvent avoir des répercussions importantes sur la détermination gonadique, surtout lorsqu'il s'agit du chromosome Y puisqu'il porte le gène clé du développement sexuel masculin. Premièrement, nous avons identifié par cytogénétique moléculaire le point de cassure chez 5 patients avec une translocation X;Y et 10 patients avec un chromosome Y isodicentrique. Nous avons ainsi démontré que certaines régions sont plus à risque d'être remaniées, notamment lorsqu'elles contiennent des palindromes ou d'autres séquences répétées. Nous avons également établi une relation entre la distance séparant le centromère et le point de cassure et l'instabilité des chromosomes Y isodicentriques lors des divisions cellulaires. Deuxièmement, nous avons étudié en cytogénétique les gonades de 22 patients avec un chromosome Y normal ou remanié et présentant un développement sexuel anormal. Nous avons mis en évidence la perte du chromosome Y remanié dans une majorité de cellules gonadiques des 10 patients étudiés, expliquant leur phénotype sexuel anormal. Cependant, chez 11 des 12 patients avec un chromosome Y normal, aucun mosaïcisme expliquant clairement leur détermination gonadique anormale n'a été retrouvé. Finalement, nous avons analysé par immunohistochimie les gonades dysgénésiques de 30 patients avec une anomalie du développement sexuel et un chromosome Y normal ou remanié. Nos travaux ont montré la présence de cellules germinales immatures au sein de cordons sexuels primitifs sous forme de tissu gonadique indifférencié dans 15 gonades, dont 9 ont évolué en tumeur gonadique. Dans 13 autres gonades, ces cellules germinales immatures avaient disparues par apoptose. Dans l'ensemble, notre recherche met en évidence la susceptibilité du chromosome Y à subir des remaniements et à être instable lors des divisions cellulaires, et indique que le mosaïcisme peut avoir des répercussions sur la détermination gonadique. Nos travaux montrent également que le tissu gonadique indifférencié peut évoluer vers deux entités, une tumeur gonadique ou une bandelette suite à l'apoptose des cellules germinales, mettant en lumière la nécessité d'analyser le tissu gonadique des patients XY avec dysgénésie gonadique dont les gonades sont laissées en place.

Caractérisation de la translocation (12;13)(p12;q12-14) et l’insertion (X;6)(p11.23;q21q23.3) dans des leucémies aiguës pédiatriques

Par une stratégie de dépistage combinant le caryotype et l’hybridation in situ en fluorescence (FISH), une insertion (X;6) présente chez des jumelles avec une leucémie myéloïde aiguë (LMA) et une translocation (12;13) dans deux cas de LMA et un cas de leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) ont été mis en évidence. L’insertion (X;6) n’est pas rapportée et serait un variant de la translocation (X;6) rapportée dans 4 cas de LMA, dont un associe un gène de fusion MYB-GATA1. Nous avons mis en évidence la dérégulation de l’expression de ces gènes dans le cas d’insertion sans la présence de fusion MYB-GATA1. De plus, dans le premier cas de translocation (12;13) identifié, ETV6 serait fusionné à CDX2 ou FLT3. Le deuxième cas associe la délétion des gènes miR-15a et miR-16-1 à une fusion d’ETV6 et le troisième cas impliquerait une fusion ETV6- FOXO1.

Caractérisation cytogénétique et moléculaire des translocations chromosomiques dans la phase blastique de la leucémie myéloïde chronique

La leucémie myéloïde chronique (LMC) est un modèle d’évolution tumorale dans les cancers humains. Le processus d’évolution de la LMC de la phase chronique (PC) à la phase blastique (PB) est caractérisé par un arrêt de différenciation et l’acquisition de la capacité d’autorenouvellement incontrôlé d’une cellule souche ou d’un progéniteur hématopoïétique. La LMC en PB est associée à la présence d’anomalies génétiques additionnelles à la fusion BCR-ABL1 qui résulte de la translocation chromosomique t(9;22). Contrairement aux patients en PC, les patients en PB de la LMC n’obtiennent pas une réponse moléculaire complète à long terme avec 1’Imatinib mesylate, un inhibiteur de la tyrosine kinase (ITK) BCR-ABL1. De plus, les ITKs de deuxième et troisième générations sont moins efficaces en PB de la LMC lorsque les cellules leucémiques ont acquis une résistance au traitement indépendante des mutations de BCR-ABL1. Les mécanismes moléculaires des voies de signalisation impliquées dans la progression de la LMC en PB ne sont pas entièrement élucidés. Le but de notre travail est de caractériser de nouvelles anomalies génétiques dans la PB de la LMC. Nous avons identifié en cytogénétique, quatre nouvelles translocations chromosomiques : t(1;21)(p36;q22), t(7;17)(p15;q22), t(8;17)(q11;q22) et t(2;12)(q31;p13) dans les cellules leucémiques de patients en PB de la LMC résistants au traitement. En utilisant des techniques d'hybridation in situ en fluorescence, de RT-PCR et de séquençage, nous avons délimité les régions à investiguer au niveau des points de cassure et identifié un réarrangement de plusieurs gènes codant pour des facteurs de transcription importants lors de l’hématopoïèse tels que RUNX1, ETV6, PRDM16 et HOXA. L’altération de ces gènes pourrait expliquer l’arrêt de différenciation et/ou l’acquisition de la capacité d’autorenouvellement caractéristiques de la LMC en PB. Nous avons identifié les fusions RUNX1-PRDM16, MSI2-HOXA, MSI2-SOX17 et ETV6-HOXD11, respectivement associées aux translocations chromosomiques t(1;21), t(7;17), t(8;17) et t(2;12). Ces fusions génèrent différents transcrits alternatifs qui maintiennent et altèrent le cadre ouvert de lecture. L’analyse des séquences des transcrits chimériques identifiés dans ce projet, incluant RUNX1-PRDM16, MSI2-HOXA9, MSI2-HOXA10, MSI2-HOXA11 et ETV6-HOXD11, nous a permis de prédire les domaines fonctionnels potentiellement présents au niveau des protéines chimériques prédites. Les transcrits de fusion qui respectent le cadre ouvert de lecture peuvent générer des domaines fonctionnels des deux partenaires. C’est le cas des deux transcrits identifiés pour la fusion RUNX1-PRDM16 où le domaine de liaison à l’ADN RHD (Runt homology domain) de RUNX1 est fusionné avec la quasi-totalité des domaines de PRDM16. Les transcrits de fusion qui ne respectent pas le cadre ouvert de lecture donnent des formes tronquées des transcrits RUNX1, MSI2 et ETV6. La juxtaposition des régions promotrices de ces derniers en 5’ de leurs partenaires entraîne l’activation de la forme courte oncogénique de PRDM16 dans la t(1;21) ou de différents gènes HOXA/D dans les t(7;17) et t(2;12), ainsi que l’expression aberrante d’un nouveau transcrit alternatif de SOX17 dans la t(8;17). Notre étude nous a permis d’identifier de nouveaux gènes de fusion et/ou une activation de gènes qui pourraient coopérer avec la fusion BCR-ABL1 dans la progression de la LMC et être impliqués dans la résistance au traitement de la LMC en phase avancée. La caractérisation des événements génétiques associés à la transformation blastique de la LMC est essentielle pour l’investigation des voies moléculaires impliquées dans cette phase de la maladie. Investiguer la résistance au traitement de ces patients pourrait aussi contribuer à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques dans cette leucémie.

POPULATION GENETIC STUDIES ON THE OIL SARDINE ( Sardinella longiceps )

The objective of present investigation was to study the population genetic structure of S. longiceps by applying three different basic population genetic techniques such as cytogenetics, non-enzymatic biochemicalgenetics (general protein) and morphomeristics/metrics.

Caracterización de las alteraciones en la función renal, la presión arterial y las malformaciones anatómicas renales- urinarias y cardiovasculares en pacientes con Sindrome de Turner en la Fundación Cardioinfantil entre 1999 y 2009

Se caracterizan las malformaciones renales y urinarias (MRU), y cardiovasculares (CV), así como la función renal (FR) y la presión arterial (PA) en pacientes con Sindrome de Turner (ST) mediante un estudio retrospectivo entre 1999 y 2009 en Bogotá. Se encontró 10 pacientes con algún grado de insuficiencia renal crónica (IRC). Además 4 pacientes presentaron prehipertensión arterial, y 5 (HTA); en ellos se encontró hidronefrosis y riñón poliquístico. Las MRU más frecuentes fueron únicas; en ellas las mayores alteraciones cromosómicas son la monosomía y el mosaicismo. La mayor malformación CV fué la válvula aórtica bicúspide. El ST amerita seguimiento de FR y PA para prevenir complicaciones a largo plazo por IRC e HTA.

Estudio preliminar del retardo mental en la población de Rovira (Tolima, Colombia)

El retardo mental se caracteriza por limitaciones en el desempeño como resultado de significativas deficiencias de la inteligencia y la conducta adaptativa. En Colombia, la mayor parte de los pacientes con esta alteración no reciben evaluación genética. El objetivo de este trabajo es evaluar y caracterizar el retardo mental en un grupo de personas con esta condición en la población de Rovira (Tolima, Colombia) e identificar los posibles factores asociados. La metodología consistió en realizar un diagnóstico clínico preliminar de 25 pacientes con retardo mental y realizar la correspondiente toma de muestras de sangre y orina para efectuar los exámenes correspondientes. Se realizaron estudios bioquímicos (cloruro férrico, nitrosonaftol, nitroprusiato de sodio, Benedict, cromatografía para la detección de aminoácidos y carbohidratos) y citogenéticos (bandeo G). Para la detección de plaguicidas, se realizó un muestreo aleatorio en diferentes puntos de todo el recorrido del sistema de distribución de agua y ciertos lugares del centro del municipio de Rovira. Con este fin, se recolectaron 20 muestras de agua y 20 muestras de tomate, elegidas al azar, de los diferentes sitios de distribución y cultivos de la hortaliza. Se identificó una familia de tres hijos afectados (dos mujeres y un hombre) con retardo mental, lo cual sugiere un componente genético en este caso. Las pruebas metabólicas fueron negativas y los cariotipos normales. Se plantea la necesidad de realizar pruebas moleculares que incluyan el síndrome de X-frágil para complementar el estudio y realizar consejería genética. En cuanto a los resultados y el análisis pertinente de las muestras para organofosforados, el 100% de éstas resultaron positivas. Se reportó un 60% de positividad en las muestras de agua y del 100% en las muestras de tomate, para el caso de los carbamatos; sin embargo, para el caso de los organoclorados, el 100% de las muestras estudiadas resultaron negativas.

High homologous gene conservation despite extreme autopolyploid redundancy in sugarcane

P>Modern sugarcane (Saccharum spp.) is the leading sugar crop and a primary energy crop. It has the highest level of `vertical` redundancy (2n = 12x = 120) of all polyploid plants studied to date. It was produced about a century ago through hybridization between two autopolyploid species, namely S. officinarum and S. spontaneum. In order to investigate the genome dynamics in this highly polyploid context, we sequenced and compared seven hom(oe)ologous haplotypes (bacterial artificial chromosome clones). Our analysis revealed a high level of gene retention and colinearity, as well as high gene structure and sequence conservation, with an average sequence divergence of 4% for exons. Remarkably, all of the hom(oe)ologous genes were predicted as being functional (except for one gene fragment) and showed signs of evolving under purifying selection, with the exception of genes within segmental duplications. By contrast, transposable elements displayed a general absence of colinearity among hom(oe)ologous haplotypes and appeared to have undergone dynamic expansion in Saccharum, compared with sorghum, its close relative in the Andropogonea tribe. These results reinforce the general trend emerging from recent studies indicating the diverse and nuanced effect of polyploidy on genome dynamics.

Phylogenetic relationships and infrageneric classification of Epidendrum subgenus Amphiglottium (Laeliinae, Orchidaceae)

Epidendrum L. is the largest genus of Orchidaceae in the Neotropical region; it has an impressive morphological diversification, which imposes difficulties in delimitation of both infrageneric and interspecific boundaries. In this study, we review infrageneric boundaries within the subgenus Amphiglottium and try to contribute to the understanding of morphological diversification and taxa delimitation within this group. We tested the monophyly of the subgenus Amphiglottium sect. Amphiglottium, expanding previous phylogenetic investigations and reevaluated previous infrageneric classifications proposed. Sequence data from the trnL-trnF region were analyzed with both parsimony and maximum likelihood criteria. AFLP markers were also obtained and analyzed with phylogenetic and principal coordinate analyses. Additionally, we obtained chromosome numbers for representative species within the group. The results strengthen the monophyly of the subgenus Amphiglottium but do not support the current classification system proposed by previous authors. Only section Tuberculata comprises a well-supported monophyletic group, with sections Carinata and Integra not supported. Instead of morphology, biogeographical and ecological patterns are reflected in the phylogenetic signal in this group. This study also confirms the large variability of chromosome numbers for the subgenus Amphiglottium (numbers ranging from 2n = 24 to 2n = 240), suggesting that polyploidy and hybridization are probably important mechanisms of speciation within the group.

Cytotype-specific ISSR profiles and karyotypes in the Neotropical genus Eigenmannia (Teleostei: Gymnotiformes)

The genus Eigenmannia (Teleostei: Gymnotiformes), a widely distributed fish genus from the Neotropical region, presents very complex morphological patterns and many taxonomic problems. It is suggested that this genus harbors a species complex that is hard to differentiate using only morphological characteristics. As a result, many species of Eigenmannia may be currently gathered under a common name. With the objective of providing new tools for species characterization in this group, an analysis of the polymorphism of DNA inter-simple sequence repeats (ISSR), obtained by single primer amplification reaction (SPAR), combined with karyotype identification, was carried out in specimens sampled from populations of the Upper Parana, So Francisco and Amazon river basins (Brazil). Specific ISSR patterns generated by primers (AAGC)(4) and (GGAC)(4) were found to characterize the ten cytotypes analyzed, even though the cytotypes 2n = 38 and 2n = 38 XX:XY, from the Upper Parana basin, share some ISSR amplification patterns. The geographical distribution of all Eigenmannia specimens sampled was inferred, showing the cytotype 2n = 31/2n = 32 as the most frequent and largely distributed in the Upper Parana basin. The cytotype 2n = 34 was reported for the first time in the genus Eigenmania, restricted to the So Francisco basin. Polymorphic ISSR patterns were also detected for each cytotype. Considering our results and the data reported previously in the literature, it is suggested that many of the forms of Eigenmannia herein analyzed might be regarded as different species. This work reinforces the importance of employing diverse approaches, such as molecular and cytogenetic characterization, to address taxonomic and evolutionary issues.

Astyanax bockmanni Vari and Castro, 2007: an ambiguous karyotype in the Astyanax genus

Despite the widespread distribution of Astyanax bockmanni in streams from Upper Parana River system in central, southeastern, and southern Brazil, just recently, it has been identified as a distinct Astyanax species. Cytogenetic studies were performed in two populations of this species, revealing conservative features. A. bockmanni shows 2n = 50 chromosomes, a karyotypic formula composed of 10 M + 12SM + 12ST + 16A and multiple Ag-NORs. Eight positive signals in subtelocentric/acrocentric chromosomes were identified by fluorescent in situ hybridization (FISH) with 18S rDNA probes. After FISH with 5S rDNA probes, four sites were detected, comprising the interstitial region of a metacentric pair and the terminal region on long arms of another metracentric pair. Little amounts of constitutive heterochromatin were observed, mainly distributed at distal region in two chromosomal pairs. Additionally, heterochromatin was also located close to the centromeres in some chromosomes. No positive signals were detected in the chromosomes of A. bockmanni by FISH with the As-51 satellite DNA probe. The studied species combines a set of characteristics previously identified in two different Astyanax groups. The chromosomal evolution in the genus Astyanax is discussed.