Utilização de métodos de comparação de sequências para a detecção de genes taxonomicamente restritos

Desde a década de 1990, os esforços internacionais para a obtenção de genomas completos levaram à determinação do genoma de inúmeros organismos. Isto, aliado ao grande avanço da computação, tem permitido o uso de abordagens inovadoras no estudo da estrutura, organização e evolução dos genomas e na predição e classificação funcional de genes. Entre os métodos mais comumente empregados nestas análises está a busca por similaridades entre sequências biológicas. Análises comparativas entre genomas completamente sequenciados indicam que cada grupo taxonômico estudado até o momento contém de 10 a 20% de genes sem homólogos reconhecíveis em outras espécies. Acredita-se que estes genes taxonomicamente restritos (TRGs) tenham um papel importante na adaptação a nichos ecológicos particulares, podendo estar envolvidos em importantes processos evolutivos. Entretanto, seu reconhecimento não é simples, sendo necessário distingui-los de ORFs não-funcionais espúrias e/ou artefatos derivados dos processos de anotação gênica. Além disso, genes espécie- ou gêneroespecíficos podem representar uma oportunidade para o desenvolvimento de métodos de identificação e/ou tipagem, tarefa relativamente complicada no caso dos procariotos, onde o método padrão-ouro na atualidade envolve a análise de um grupo de vários genes (MultiLocus Sequence Typing MLST). Neste trabalho utilizamos dados produzidos através de análises comparativas de genomas e de sequências para identificar e caracterizar genes espécie- e gênero-específicos, os quais possam auxiliar no desenvolvimento de novos métodos para identificação e/ou tipagem, além de poderem lançar luz em importantes processos evolutivos (tais como a perda e ou origem de genes em linhagens particulares, bem como a expansão de famílias de genes em linhagens específicas) nos organismos estudados.

Evolução de genes e pseudogeneses mitocondriais em Atta cephalotes (Linnaeus, 1758)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo caso-controle em genes polimórficos das vias esteróide (ER-alfa e ER-beta) e da insulina (INSR, PA-1 e IGF2) na síndrome do ovário policístico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Identificação de estirpes de rizóbios por seqüenciamento parcial dos genes 16S rDNA e nifH

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Variabilidade genética de três colônias de Triatoma rubrovaria (Blanchard, 1843), (Hemiptera, Reduviidae), oriundas do estado do Rio Grande do Sul, avaliadas por meio do seqüenciamento de genes do DNA mitocondrial e ribossomal

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) em genes relacionados a absorção e translocação de Boro em Eucalyptus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Correlação dos níveis séricos e dos polimorfismos nos genes de citocinas (TNF-α, INF-γ, TGF-β1 e IL-10) com a apresentação clínica da hepatite B crônica

A hepatite B crônica apresenta amplo espectro de manifestações clínicas, resultante de diversos fatores, tais como o padrão de secreção e polimorfismo nos genes de citocinas. Este trabalho objetiva correlacionar os polimorfismos TNF-α -308G/A, INF-γ +874A/T, TGF-β1 -509C/T e IL-10 -1081A/G e os níveis séricos destas citocinas com a apresentação clínica da hepatite B. Foram selecionados 53 casos consecutivos de hepatite B, sendo divididos em grupo A (portador inativo= 30) e B (hepatite crônica/cirrose= 23). Como grupo controle, selecionaram-se 100 indivíduos com anti-HBc e anti-HBs positivos. Os níveis séricos das citocinas foram determinados por ensaios imunoenzimáticos, tipo ELISA (eBiosceince, Inc. Califórnia, San Diego, USA). A amplificação gênica das citocinas se realizou pela PCR e a análise histopatológica obedeceu à classificação METAVIR. Identificou-se maior prevalência do genótipo TNF-α -308AG (43,3% vs. 14,4%) no grupo B do que nos controles e a presença do alelo A se correlacionou com risco de infecção crônica pelo VHB (OR= 2,6). Os níveis séricos de INF-γ e de IL-10 foram maiores (p< 0,001) nos controles do que os demais grupos e, inversamente, as concentrações plasmáticas de TGF-β1 foram menores no grupo controle (p< 0,01). Observou-se, na histopatologia hepática, que atividade inflamatória > 2 se correlacionou com maiores níveis de TNF-α e de INF-γ (p< 0,05), assim como a fibrose > 2 com maiores níveis de INF-γ (p< 0,01). Na população pesquisada, menores níveis séricos de INF-γ e de IL-10 e maiores de TGF-β1 estiveram associados com a hepatite B crônica, bem como a presença do alelo A no gene TNF-α - 308 aumentou em 2,6 o risco de cronificação.

Interação núcleo-citoplasmática em embriões e expressão de genes imprinted em fetos bovinos produzidos in vivo, in vitro e partenogenéticos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Investigação do perfil de metilação de genes candidatos a biomarcadores na endometriose

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise da relação filogenética entre Triatoma carcavalloi Jurberg, Rocha; Lent, 1998; Triatoma circummaculata Stal, 1859; Triatoma klugi Carcavallo, Jurberg, Lent; Galvão, 2001 e Triatoma rubrovaria Blanchard, 1843 (Hemiptera, Reduviidae) baseada no sequenciamento de genes do DNA mitocondrial e nuclear

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise da Frequência de Polimorfismos nos genes IL28B e IL28R1 em pacientes acometidos por Meningioma

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Error, Bias, and Long-Branch Attraction in Data for Two Chloroplast Photosystem Genes in Seed Plants

Sequences of two chloroplast photosystem genes, psaA and psbB, together comprising about 3,500 bp, were obtained for all five major groups of extant seed plants and several outgroups among other vascular plants. Strongly supported, but significantly conflicting, phylogenetic signals were obtained in parsimony analyses from partitions of the data into first and second codon positions versus third positions. In the former, both genes agreed on a monophyletic gymnosperms, with Gnetales closely related to certain conifers. In the latter, Gnetales are inferred to be the sister group of all other seed plants, with gymnosperms paraphyletic. None of the data supported the modern ‘‘anthophyte hypothesis,’’ which places Gnetales as the sister group of flowering plants. A series of simulation studies were undertaken to examine the error rate for parsimony inference. Three kinds of errors were examined: random error, systematic bias (both properties of finite data sets), and statistical inconsistency owing to long-branch attraction (an asymptotic property). Parsimony reconstructions were extremely biased for third-position data for psbB. Regardless of the true underlying tree, a tree in which Gnetales are sister to all other seed plants was likely to be reconstructed for these data. None of the combinations of genes or partitions permits the anthophyte tree to be reconstructed with high probability. Simulations of progressively larger data sets indicate the existence of long-branch attraction (statistical inconsistency) for third-position psbB data if either the anthophyte tree or the gymnosperm tree is correct. This is also true for the anthophyte tree using either psaA third positions or psbB first and second positions. A factor contributing to bias and inconsistency is extremely short branches at the base of the seed plant radiation, coupled with extremely high rates in Gnetales and nonseed plant outgroups. M. J. Sanderson,* M. F. Wojciechowski,*† J.-M. Hu,* T. Sher Khan,* and S. G. Brady

Enhanced human bone marrow stromal cell affinity for modified poly(L-lactide) surfaces by the upregulation of adhesion molecular genes

To enhance and regulate cell affinity for poly (l-lactic acid) (PLLA) based materials, two hydrophilic ligands, poly (ethylene glycol) (PEG) and poly (l-lysine) (PLL), were used to develop triblock copolymers: methoxy-terminated poly (ethylene glycol)-block-poly (l-lactide)-block-poly (l-lysine) (MPEG-b-PLLA-b-PLL) in order to regulate protein absorption and cell adhesion. Bone marrow stromal cells (BMSCs) were cultured on different composition of MPEG-b-PLLA-b-PLL copolymer films to determine the effect of modified polymer surfaces on BMSC attachment. To understand the molecular mechanism governing the initial cell adhesion on difference polymer surfaces, the mRNA expression of 84 human extracellular matrix (ECM) and adhesion molecules was analysed using quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (qRT-PCR). It was found that down regulation of adhesion molecules was responsible for the impaired BMSC attachment on PLLA surface. MPEG-b-PLLA-b-PLL copolymer films improved significantly the cell adhesion and cytoskeleton expression by upregulation of relevant molecule genes significantly. Six adhesion genes (CDH1, ITGL, NCAM1, SGCE, COL16A1, and LAMA3) were most significantly influenced by the modified PLLA surfaces. In summary, polymer surfaces altered adhesion molecule gene expression of BMSCs, which consequently regulated cell initial attachment on modified PLLA surfaces.

A re-examination of the Ghrelin and Ghrelin receptor genes

The last few years have seen dramatic advances in genomics, including the discovery of a large number of non-coding and antisense transcripts. This has revolutionised our understanding of multifaceted transcript structures found within gene loci and their roles in the regulation of development, neurogenesis and other complex processes. The recent and continuing surge of knowledge has prompted researchers to reassess and further dissect gene loci. The ghrelin gene (GHRL) gives rise to preproghrelin, which in turn produces ghrelin, a 28 amino acid peptide hormone that acts via the ghrelin receptor (growth hormone secretagogue receptor/GHSR 1a). Ghrelin has many important physiological and pathophysiological roles, including the stimulation of growth hormone (GH) release, appetite regulation, and cancer development. A truncated receptor splice variant, GHSR 1b, does not bind ghrelin, but dimerises with GHSR 1a, and may act as a dominant negative receptor. The gene products of ghrelin and its receptor are frequently overexpressed in human cancer While it is well known that the ghrelin axis (ghrelin and its receptor) plays a range of important functional roles, little is known about the molecular structure and regulation of the ghrelin gene (GHRL) and ghrelin receptor gene (GHSR). This thesis reports the re-annotation of the ghrelin gene, discovery of alternative 5’ exons and transcription start sites, as well as the description of a number of novel splice variants, including isoforms with a putative signal peptide. We also describe the discovery and characterisation of a ghrelin antisense gene (GHRLOS), and the discovery and expression of a ghrelin receptor (growth hormone secretagogue receptor/GHSR) antisense gene (GHSR-OS). We have identified numerous ghrelin-derived transcripts, including variants with extended 5' untranslated regions and putative secreted obestatin and C-ghrelin transcripts. These transcripts initiate from novel first exons, exon -1, exon 0 and a 5' extended 1, with multiple transcription start sites. We used comparative genomics to identify, and RT-PCR to experimentally verify, that the proximal exon 0 and 5' extended exon 1 are transcribed in the mouse ghrelin gene, which suggests the mouse and human proximal first exon architecture is conserved. We have identified numerous novel antisense transcripts in the ghrelin locus. A candidate non-coding endogenous natural antisense gene (GHRLOS) was cloned and demonstrates very low expression levels in the stomach and high levels in the thymus, testis and brain - all major tissues of non-coding RNA expression. Next, we examined if transcription occurs in the antisense orientation to the ghrelin receptor gene, GHSR. A novel gene (GHSR-OS) on the opposite strand of intron 1 of the GHSR gene was identified and characterised using strand-specific RT-PCR and rapid amplification of cDNA ends (RACE). GHSR-OS is differentially expressed and a candidate non-coding RNA gene. In summary, this study has characterised the ghrelin and ghrelin receptor loci and demonstrated natural antisense transcripts to ghrelin and its receptor. Our preliminary work shows that the ghrelin axis generates a broad and complex transcriptional repertoire. This study provides the basis for detailed functional studies of the the ghrelin and GHSR loci and future studies will be needed to further unravel the function, diagnostic and therapeutic potential of the ghrelin axis.