MIR135A1 (microRNA 135a-1)

Review on MIR135A1, with data on DNA/RNA and where the gene is implicated.

Acute promyelocytic leukemia: the study of t(15;17) translocation by fluorescent in situ hybridization, reverse transcriptase-polymerase chain reaction and cytogenetic techniques

Acute promyelocytic leukemia (AML M3) is a well-defined subtype of leukemia with specific and peculiar characteristics. Immediate identification of t(15;17) or the PML/RARA gene rearrangement is fundamental for treatment. The objective of the present study was to compare fluorescent in situ hybridization (FISH), reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) and karyotyping in 18 samples (12 at diagnosis and 6 after treatment) from 13 AML M3 patients. Bone marrow samples were submitted to karyotype G-banding, FISH and RT-PCR. At diagnosis, cytogenetics was successful in 10 of 12 samples, 8 with t(15;17) and 2 without. FISH was positive in 11/12 cases (one had no cells for analysis) and positivity varied from 25 to 93% (mean: 56%). RT-PCR was done in 6/12 cases and all were positive. Four of 8 patients with t(15;17) presented positive RT-PCR as well as 2 without metaphases. The lack of RT-PCR results in the other samples was due to poor quality RNA. When the three tests were compared at diagnosis, karyotyping presented the translocation in 80% of the tested samples while FISH and RT-PCR showed the PML/RARA rearrangement in 100% of them. Of 6 samples evaluated after treatment, 3 showed a normal karyotype, 1 persistence of an abnormal clone and 2 no metaphases. FISH was negative in 4 samples studied and 2 had no material for analysis. RT-PCR was positive in 4 (2 of which showed negative FISH, indicating residual disease) and negative in 2. When the three tests were compared after treatment, they showed concordance in 2 of 6 samples or, when there were not enough cells for all tests, concordance between karyotype and RT-PCR in one. At remission, RT-PCR was the most sensitive test in detecting residual disease, as expected (positive in 4/6 samples). An incidence of about 40% of 5' breaks and 60% of 3' breaks, i.e., bcr3 and bcr1/bcr2, respectively, was observed.

Microsatellite instability and cytogenetic survey in myeloid leukemias

Microsatellites are short tandem repeat sequences dispersed throughout the genome. Their instability at multiple genetic loci may result from mismatch repair errors and it occurs in hereditary nonpolyposis colorectal cancer. This instability is also found in many sporadic cancers. In order to evaluate the importance of this process in myeloid leukemias, we studied five loci in different chromosomes of 43 patients, 22 with chronic myelocytic leukemia (CML) in the chronic phase, 7 with CML in blast crisis, and 14 with acute myeloid leukemia (AML), by comparing leukemic DNA extracted from bone marrow and constitutional DNA obtained from buccal epithelial cells. Only one of the 43 patients (2.1%), with relapsed AML, showed an alteration in the allele length at a single locus. Cytogenetic analysis was performed in order to improve the characterization of leukemic subtypes and to determine if specific chromosome aberrations were associated with the presence of microsatellite instability. Several chromosome aberrations were observed, most of them detected at diagnosis and during follow-up of the patients, according to current literature. These findings suggest that microsatellite instability is an infrequent genetic event in myeloid leukemias, adding support to the current view that the mechanisms of genomic instability in solid tumors differ from those observed in leukemias, where specific chromosome aberrations seem to play a major role.

Somatic cytogenetic and azoospermia factor gene microdeletion studies in infertile men

The objective of the present study was to determine the frequency of somatic chromosomal anomalies and Y chromosomal microdeletions (azoospermia factor genes, AZF) in infertile males who seek assisted reproduction. These studies are very important because the assisted reproduction techniques (mainly intracytoplasmic sperm injection) bypass the natural selection process and some classical chromosomal abnormalities, microdeletions of AZF genes or some deleterious genic mutations could pass through generations. These genetic abnormalities can cause in the offspring of these patients male infertility, ambiguous external genitalia, mental retardation, and other birth defects. We studied 165 infertile men whose infertility was attributable to testicular problems (60 were azoospermic, 100 were oligospermic and 5 were asthenospermic). We studied 100 metaphases per patient with GTG banding obtained from temporary lymphocyte culture for chromosomal abnormality detection and performed a genomic DNA analysis using 28 Y chromosome-specific sequence-tagged sites for Y AZF microdeletion detection. Karyotyping revealed somatic anomalies in 16 subjects (16/165 = 9.6%). Of these 16, 12 were in the azoospermic group (12/60 = 20%) and 4 were in the oligospermic group (4/100 = 4%). The most common chromosomal anomaly was Klinefelter syndrome (10/165 = 6%). Microdeletions of AZF genes were detected in 12 subjects (12/160 = 7.5%). The frequencies detected are similar to those described previously. These results show the importance of genetic evaluation of infertile males prior to assisted reproduction. Such evaluation can lead to genetic counseling and, consequently, to primary and secondary prevention of mental retardation and birth defects.

Cytogenetic studies of Brazilian pediatric myelodysplastic syndrome cases: challenges and difficulties in a large and emerging country

Myelodysplastic syndromes (MDS) and juvenile myelomonocytic leukemia (JMML) are rare hematopoietic stem cell diseases affecting children. Cytogenetics plays an important role in the diagnosis of these diseases. We report here the experience of the Cytogenetic Subcommittee of the Brazilian Cooperative Group on Pediatric Myelodysplastic Syndromes (BCG-MDS-PED). We analyzed 168 cytogenetic studies performed in 23 different cytogenetic centers; 84 of these studies were performed in patients with confirmed MDS (primary MDS, secondary MDS, JMML, and acute myeloid leukemia/MDS+Down syndrome). Clonal abnormalities were found in 36.9% of the MDS cases and cytogenetic studies were important for the detection of constitutional diseases and for differential diagnosis with other myeloid neoplasms. These data show the importance of the Cooperative Group for continuing education in order to avoid a late or wrong diagnosis.

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.

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.