Investigação de alterações em genes de microRNAs expressos no cérebro como causa de deficiência intelectual ligada ao cromossomo X

A Deficiência Intelectual (DI) é uma condição definida como um funcionamento intelectual significativamente prejudicado, expresso juntamente com limitações em pelo menos duas áreas do comportamento adaptativo que se manifestam antes dos 18 anos de idade. A prevalência estimada da DI na população em geral é de 2-3% e um número expressivo de casos permanece sem um diagnóstico definitivo. Há um consenso geral de que a DI é mais comum em indivíduos do sexo masculino em relação aos do sexo feminino. Entre as explicações para este excesso está a concentração de genes específicos para a habilidade cognitiva no cromossomo X. MicroRNAs (miRNAs) são pequenas moléculas de RNA não codificador que modulam a expressão gênica pós-transcricional de RNAs mensageiros alvo. Recentemente, estudos têm demonstrado a importância essencial dos miRNAs para o desenvolvimento e funcionamento cerebrais e sabe-se que o cromossomo X tem uma alta densidade de genes de miRNAs. Neste contexto, os miRNAs são candidatos potenciais como fatores genéticos envolvidos na Deficiência Intelectual Ligada ao X (DILX). Neste estudo, foram analisadas as regiões genômicas de 17 genes de miRNAs expressos no cérebro localizados no cromossomo X, com o objetivo de investigar o possível envolvimento de variantes na sequência destes miRNAs na DILX. Para este fim, selecionamos amostras de DNA genômico (sangue periférico) de 135 indivíduos do sexo masculino portadores de DI sugestiva de DILX de um grupo de mais de 1.100 pacientes com DI encaminhados ao Serviço de Genética Humana da UERJ. O critério de inclusão para este estudo era de que os probandos apresentassem um ou mais parentes do sexo masculino afetados pela DI que fossem interligados por via materna. As amostras de DNA dos pacientes foram amplificadas utilizando a técnica de reação em cadeia da polimerase, seguida por purificação e sequenciamento direto pelo método de Sanger dos fragmentos amplificados. Para avaliar a conservação dos 17 miRNAs foi realizada uma análise filogenética in silico incluindo sequências dos miRNAs selecionados de humanos e de outras 8 espécies de primatas estreitamente relacionadas. Não foram encontradas alterações nas sequências nos genes de 17 miRNAs analisados, mesmo diante do padrão genético altamente heterogêneo da população brasileira. Adicionalmente, a análise filogenética destes miRNAs revelou uma alta conservação entre as espécies comparadas. Considerando o papel dos miRNAs como reguladores da expressão gênica, a ausência de alterações e a alta conservação entre primatas sugerem uma forte pressão seletiva sobre estas moléculas, reforçando a sua importância funcional para o organismo em geral. Apesar de não termos encontrado variantes de sequência nos miRNAs estudados, o envolvimento de miRNAs na DI não pode ser completamente descartado. Alterações fora da molécula de miRNA precursor, nos fatores de processamento, nos sítios alvo e variações no número de cópias de genes de miRNAs podem implicar em alteração na expressão dos miRNAs e, consequentemente, na funcionalidade do miRNA maduro. Sendo assim, uma análise sistemática da expressão de miRNAs em pacientes com DILX é urgentemente necessária, a fim de desvendar novos genes/mecanismos moleculares relacionados a esta condição.

Genes and the ageing muscle: a review on genetic association studies

Western populations are living longer. Ageing decline in muscle mass and strength (i.e. sarcopenia) is becoming a growing public health problem, as it contributes to the decreased capacity for independent living. It is thus important to determine those genetic factors that interact with ageing and thus modulate functional capacity and skeletal muscle phenotypes in older people. It would be also clinically relevant to identify 'unfavourable' genotypes associated with accelerated sarcopenia. In this review, we summarized published information on the potential associations between some genetic polymorphisms and muscle phenotypes in older people. A special emphasis was placed on those candidate polymorphisms that have been more extensively studied, i.e. angiotensin-converting enzyme (ACE) gene I/D, α-actinin-3 (ACTN3) R577X, and myostatin (MSTN) K153R, among others. Although previous heritability studies have indicated that there is an important genetic contribution to individual variability in muscle phenotypes among old people, published data on specific gene variants are controversial. The ACTN3 R577X polymorphism could influence muscle function in old women, yet there is controversy with regards to which allele (R or X) might play a 'favourable' role. Though more research is needed, up-to-date MSTN genotype is possibly the strongest candidate to explain variance among muscle phenotypes in the elderly. Future studies should take into account the association between muscle phenotypes in this population and complex gene-gene and gene-environment interactions.

Genetic predisposition to acute respiratory distress syndrome in patients with severe sepsis

The objective of this study was to analyze the association between candidate gene polymorphisms and susceptibility to acute respiratory distress syndrome (ARDS) in patients with severe sepsis. Patients older than 18 years admitted to the intensive care un

Rodent models for resolving extremes of exercise and health

The extremes of exercise capacity and health are considered a complex interplay between genes and the environment. In general, the study of animal models has proven critical for deep mechanistic exploration that provides guidance for focused and hypothesis driven discovery in humans. Hypotheses underlying molecular mechanisms of disease, and gene/tissue function can be tested in rodents in order to generate sufficient evidence to resolve and progress our understanding of human biology. Here we provide examples of three alternative uses of rodent models that have been applied successfully to advance knowledge that bridges our understanding of the connection between exercise capacity and health status. Firstly we review the strong association between exercise capacity and all-cause morbidity and mortality in humans through artificial selection on low and high exercise performance in the rat and the consequent generation of the "energy transfer hypothesis". Secondly we review specific transgenic and knock-out mouse models that replicate the human disease condition and performance. This includes human glycogen storage diseases (McArdle and Pompe) and α-actinin-3 deficiency. Together these rodent models provide an overview of the advancements of molecular knowledge required for clinical translation. Continued study of these models in conjunction with human association studies will be critical to resolving the complex gene-environment interplay linking exercise capacity, health, and disease.

Pautas de ejercicio físico en individuos portadores del SNPTRP64ARG para el gen ADRB3

SIN FINANCIACIÓN

Taking advantage of an old concept, "illegitimate transcription", for a proposed novel method of genetic diagnosis of McArdle disease

McArdle disease is a metabolic disorder caused by pathogenic mutations in the PYGM gene. Timely diagnosis can sometimes be difficult with direct genomic analysis, which requires additional studies of cDNA from muscle transcripts. Although the "nonsense-mediated mRNA decay" (NMD) eliminates tissue-specific aberrant transcripts, there is some residual transcription of tissue-specific genes in virtually all cells, such as peripheral blood mononuclear cells (PBMCs).We studied a subset of the main types of PYGM mutations (deletions, missense, nonsense, silent, or splicing mutations) in cDNA from easily accessible cells (PBMCs) in 12 McArdle patients.Analysis of cDNA from PBMCs allowed detection of all mutations. Importantly, the effects of mutations with unknown pathogenicity (silent and splicing mutations) were characterized in PBMCs. Because the NMD mechanism does not seem to operate in nonspecific cells, PBMCs were more suitable than muscle biopsies for detecting the pathogenicity of some PYGM mutations, notably the silent mutation c.645G>A (p.K215=), whose effect in the splicing of intron 6 was unnoticed in previous muscle transcriptomic studies.We propose considering the use of PBMCs for detecting mutations that are thought to cause McArdle disease, particularly for studying their actual pathogenicity.

Development of triplet repeat primed PCR (TP-PCR) technique as a support of molecular test in Machado-Joseph disease

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, 3 de Fevereiro de 2016, Universidade dos Açores.

Epidemiologia da malária em Cabo Verde - Factores genéticos humanos e estrutura populacional do mosquito vector

A malária, doença parasitária complexa que resulta da interacção entre parasita, hospedeiros humano e vector, constitui um dos principais problemas de saúde a nível mundial. À semelhança de outras doenças parasitárias e infecciosas a malária tem um papel importante na evolução, tendo já sido demonstrado o papel da variação genética humana na resistência à infecção. Após quase meio século de controlo, a malária persiste na ilha de Santiago onde, apesar da baixa endemicidade, os indivíduos apresentam geralmente manifestações moderadas, são diagnosticadas infecções abaixo do nível detectável pela microscopia e o vector se encontra muito próximo da população supostamente susceptível, desconhecendo-se a frequência dos principais polimorfismos genéticos humanos mais relacionados com a doença e a estrutura populacional do mosquito vector. Os objectivos gerais de trabalho desta tese assentam 1) no estudo dos dois clássicos factores genéticos do hospedeiro humano relacionados com a malária, nomeadamente os afectos à anemia das células falciformes, à deficiência em G6PD e a análise dum provável envolvimento da PK e 2) na análise genética das populações do mosquito vector, tentando contribuir para a compreensão da epidemiologia da doença na Ilha, e para a escolha de medidas de controlo apropriadas. Os trabalhos incidiram na detecção do alelo responsável pela hemoglobina S, de polimorfismos no gene da G6PD e da PK em indivíduos não aparentados (Infectados e não Infectados) com análise da sua provável associação com a infecção e, ainda, na genotipagem de loci microssatélites de Anopheles arabiensis com recurso a técnicas baseadas na PCR. Relativamente à anemia falciforme, a frequência dos portadores do traço (indivíduos HbAS) e do alelo HbS foi 6% e 5%, respectivamente, e para as variantes da G6PD, 0,8% para G6PDA- e 0,0% para a G6PDMed, não tendo sido encontrado associação entre os genótipos desses dois factores e a presença de infecção. No que concerne ao gene PKLR não foi encontrada uma associação clara entre os polimorfismos analisados e o estado de infecção, mas foi detectado um acentuado desequilíbrio de linkage entre os loci, apenas nos Não Infectados, o que pode significar que essa região do gene, aparentemente conservada, tenha sido seleccionada por fornecer protecção contra a infecção e/ou doença. A diversidade genética das populações de A. arabiensis em onze loci microssatélites foi moderada com valores médio de He, variando de 0,481 a 0,522 e a Rs de 4 a 5. O valor da diferenciação genética baseado em 7 loci polimórficos foi baixo (FST=0,012; p<0,001) mas significativo, variando entre 0,001 e 0,023 entre os pares de populações. Não foram detectados os alelos de resistência associados ao gene Kdr. A baixa frequência dos alelos associados à G6PD (A- e Med) tem implicações importantes nas estratégias de controlo definidas pelo Programa Nacional de Luta contra o Paludismo (PNLP), uma vez que a primaquina pode continuar a ser administrada como complemento aos regimes terapêuticos, em caso de necessidade. A população de A. arabiensis em Santiago revelou-se relativamente homogénea e com uma estrutura reduzida o que pode, por um lado, representar uma desvantagem por permitir uma provável dispersão dos genes de resistência. Por outro lado, essa relativa homogeneidade poderá representar uma vantagem para a introdução de um programa de controlo baseado na libertação de mosquitos transgénicos.

Testes genéticos de venda direta ao consumidor : questões ético-legais no mercado português

RESUMO - As descobertas realizadas na área da genética levaram ao desenvolvimento de aplicações práticas, entre as quais se destacam os testes genéticos, cujas aplicações em saúde tiveram um impacto considerável na prática clínica. Uma das consequências deste desenvolvimento foi o nascimento de um novo mercado na área da saúde, o mercado dos Testes Genéticos de Venda Direta ao Consumidor (TGVDC). Este mercado está associado a questões do foro ético e legal muito específicas e importantes. Através da realização do presente trabalho de projeto pretende-se analisar e discutir as principais questões éticas e legais suscitadas pelos TGVDC, com maior enfoque no mercado português e na aplicação do enquadramento ético-legal em vigor em Portugal. No que toca à metodologia, no âmbito do presente trabalho de projeto, realizou-se uma análise da literatura científica e ético-legal do tema em estudo. Posteriormente realizou-se uma entrevista exploratória, a uma personalidade de reconhecido mérito na área da genética humana, a fim de compreender quais as principais questões suscitadas pelo mercado de TGVDC. Seguidamente realizou-se um mapeamento das entidades que operam no mercado de TGVDC, seguido de um inquérito a essas mesmas entidades, a fim de avaliar as características do serviço oferecido em Portugal e a aplicação do regime normativo ético-legal em vigor. Verificou-se, como era expectável, que o mercado português de TGVDC apresenta reduzida dimensão quando comparado com outros mercados a nível internacional, designadamente o mercado norte-americano que é, claramente, o mais desenvolvido nesta área. Os resultados obtidos apontaram ainda, no que toca à realidade portuguesa, para a pertinência de questões discutidas na literatura analisada. Em suma, apesar das limitações inerentes à realização de um projeto pioneiro e ambicioso num curto espaço de tempo, as conclusões deste trabalho permitem extrair conclusões importantes acerca do mercado português de TGVDC, sob a perspetiva ético-legal, bem como efetuar recomendações importantes para futuros estudos nesta área.

Frecuencias alélicas de tres marcadores genéticos polimórficos en una muestra de la población del noreste de México

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL

Análisis del patrón de expresión de un gen cuya expresión es afectada por la inactivación del factor de transcripción Nurr1

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Morfología) UANL

Detección molecular de mutaciones de genes asociados al síndrome de deficiencia de la hormona del crecimiento humano

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL

Caracterización del genotipo N-ACETIL Transferasa 2 (NAT2) en una muestra de la población del noreste de México

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL

Análisis del patrón de expresión espacial y temporal del gen nurr1 en la hipófisis murina

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Morfología) U.A.N.L., 2006.

Frecuencia de deficiencia de la enzima glucosa-6-fosfato deshidrogenasa en población de neonatos con ictericia del área metropolitana de Monterrey, N.L.

Tesis (Maestro en Ciencias con especialidad en Genética) UANL