Prenatal diagnosis of tetrasomy 18p using multiplex fluorescent PCR and comparison with a variety of techniques

We report genetic characterization of isochromosome 18p using a combination of cytogenetic and molecular genetic methods, including multiplex fluorescent PCR. The patient was referred for chorionic villus sampling (CVS) due to advanced maternal age and maternal anxiety. The placental karyotype was 47,XX,+mar, with the marker having the appearance of a small supernumerary isochromosome. Because differentiating between isochromosomes and other structural rearrangements is normally very difficult, a variety of genetic tests including fluorescence in situ hybridization (FISH), PCR, and multiplex fluorescent PCR were undertaken to determine chromosomal origin and copy number and, thus, allow accurate diagnosis of the corresponding syndrome. FISH determined that the marker chromosome contained chromosome 18 material. PCR of a variety of short tandem repeats (STRs) confirmed that there was at least one extra copy of the maternal 18p material. However, neither FISH nor PCR could accurately determine copy number. Multiplex fluorescent PCR (MF-PCR) of STRs simultaneously determined that: (1) the marker included 18p material; (2) the marker was maternal in origin; (3) allele copy number indicated tetrasomy; and (4) contamination of the sample could be ruled out. Results were also rapid with accurate diagnosis of the syndrome tetrasomy 18p possible within 5 hours.

Familial deletion 18p syndrome: case report

Affiliation: CHU Ste-Justine, Université de Montréal

Structural and functional evidence that a B chromosome in the characid fish Astyanax scabripinnis is an isochromosome

Astyanax scabripinnis possesses a widespread polymorphism for metacentric B chromosomes as large as the largest chromosome pair in the A complement. on the basis of C-banding pattern, it was hypothesized that these B chromosomes are isochromosomes that have arisen by means of centromere misdivision and chromatid nondisjunction. In the present paper we test this hypothesis by analysing (i) the localization of a repetitive DNA sequence on both B chromosome arms, and (ii) synaptonemal complex formation, in order to test the functional homology of both arms. Genomic DNA digested with KpnI and analysed by gel electrophoresis showed fragments in a ladder-like pattern typical of tandemly repetitive DNA. These fragments were cloned and their tandem organization in the genome was confirmed. A 51-bp long consensus sequence, which was AT-rich (59%) and contained a variable region and two imperfect reverse sequences, was obtained. Fluorescence in situ hybridization (FISH) localized this repetitive DNA into noncentromeric constitutive heterochromatin which encompasses the terminal region of some acrocentric chromosomes, the NOR region, and interstitial polymorphic heterochromatin in chromosome 24. Most remarkably, tandem repeats were almost symmetrically placed in the two arms of the B chromosome, with the exception of two additional small clusters proximally located on the slightly longer arm. Synaptonemal complex (SC) analysis showed 26 completely paired SCs in males with 1B. The ring configuration of the B univalent persisting until metaphase I suggests that the two arms formed chiasmata. All these data provided strong support for the hypothesis that the B chromosome is an isochromosome.

Estudo moleculares das regiões cromossômicas 18p e 18q proximal em portadores de gagueira persistente da familial

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

Chromosomal aberrations in squamous cell carcinoma and solar keratoses revealed by comparative genomic hybridization

OBJECTIVE: To identify chromosomal copy numbers of frequent genetic aberrations within squamous cell carcinomas (SCCs) and solar keratoses (SKs), and provide further evidence to support or challenge current dogma concerning the relationship between these lesions. DESIGN: Retrospective analysis of genetic aberrations in DNA from SK and SCC biopsy specimens by comparative genomic hybridization. SETTING: University-based research laboratory in Queensland, Australia. PATIENTS: Twenty-two biopsy specimens from patients with diagnosed SKs (n = 7), cutaneous SCCs (n = 10), or adjoining lesions (n = 5). MAIN OUTCOME MEASURES: Identification of frequent genetic aberrations both specific to SK and SCC and shared by these lesions to investigate their clonal relationship. RESULTS: Shared genomic imbalances were identified in SK and SCC. Frequent gains were located at chromosome arms 3q, 17q, 4p, 14q, Xq, 5p, 9q, 8q, 17p, and 20q, whereas shared regional losses were observed at 9p, 3p, 13q, 17p, 11p, 8q, and 18p. Significant loss of 18q was observed only in SCC lesions. CONCLUSIONS: Our results demonstrate that numerous chromosomal aberrations are shared by the 2 lesions, suggesting a clonal relationship between SK and SCC. Additionally, the genomic loss of 18q may be a significant event in SK progression to SCC. Finally, the type and frequency of aberrations suggests a common mode of tumorigenesis in SCC-derived tumors.

Identification of major loci controlling clinical manifestations of ankylosing spondylitis

Objective. To identify genomic regions linked with determinants of age at symptom onset, disease activity, and functional impairment in ankylosing spondylitis (AS). Methods. A whole genome linkage scan was performed in 188 affected sibling pair families with 454 affected individuals. Traits assessed were age at symptom onset, disease activity assessed by the Bath Ankylosing Spondylitis Disease Activity Index (BASDAI), and functional impairment assessed by the Bath Ankylosing Spondylitis Functional Index (BASFI). Parametric and nonparametric quantitative linkage analysis was performed using parameters defined in a previous segregation study. Results. Heritabilities of the traits studied in this data set were as follows: BASDAI 0.49 (P = 0.0001, 95% confidence interval [95% CI] 0.23-0.75), BASFI 0.76 (P = 10-7, 95% CI 0.49-1.0), and age at symptom onset 0.33 (P = 0.005, 95% CI 0.04-0.62). No linkage was observed between the major histocompatibility complex (MHC) and any of the traits studied (logarithm of odds [LOD] score <1.0). "Significant" linkage (LOD score 4.0) was observed between a region on chromosome 18p and the BASDAI. Age at symptom onset showed "suggestive" linkage to chromosome 11p (LOD score 3.3). Maximum linkage with the BASFI was seen at chromosome 2q (LOD score 2.9). Conclusion. In contrast to the genetic determinants of susceptibility to AS, clinical manifestations of the disease measured by the BASDAI, BASFI, and age at symptom onset are largely determined by a small number of genes not encoded within the MHC.

Mutações no gene JARID1C e rearranjos subteloméricos como causas de deficiência intelectual familiar de etiologia idiopática

A Deficiência Intelectual (DI) é uma condição complexa, que acomete 2-3% da população mundial, constituindo um importante problema de saúde pública. No entanto, uma parcela significativa dos casos de DI permanece sem um diagnóstico definitivo, o que demonstra que muitos fatores etiológicos associados a esta condição ainda precisam ser elucidados. Há um consenso de que o número de homens com DI supera em 30% o número de mulheres, um achado atribuído à presença de mutações em genes localizados no cromossomo X. Dentre os genes presentes neste cromossomo que são expressos no cérebro, o Jumonji AT-rich interactive domain 1C (JARID1C) foi identificado como um potencial candidato a estar relacionado à DI ligada ao X (DILX). O gene JARID1C codifica uma desmetilase da lisina 4 da histona H3 (H3K4), imprescindível para a regulação epigenética. Tão importante quanto o estudo do gene JARID1C em pacientes com DI é a busca por variações no número de cópias gênicas (VNCs) em regiões cromossômicas subteloméricas. Genes relacionados ao desenvolvimento cerebral são enriquecidos em VNCs e as regiões subteloméricas são mais susceptíveis à formação destes rearranjos. Diante do exposto, neste estudo, investigamos mutações no gene JARID1C (exons 3, 4, 5, 8, 10, 14 e 23) em 148 homens portadores de DI pertencentes a famílias com padrão de segregação sugestivo de DILX. Paralelamente, analisamos VNCs subteloméricas em 174 homens com DI familiar de etiologia idiopática, independente do padrão de segregação. Para todos os indivíduos selecionados, amostras de DNA genômico foram extraídas a partir de sangue periférico e alterações genéticas frequentemente relacionadas à DI foram previamente excluídas (expansões trinucleotídicas nos loci FRAXA e FRAXE e mutações nos genes MECP2 e ARX). A análise do gene JARID1C foi realizada pela técnica de PCR, seguida da análise dos produtos amplificados por sequenciamento. Foram identificadas quatro variantes silenciosas (c.564G>A, c.633G>C, c.1884G>A, c.1902C>A). Através da análise in silico de sequências exônicas acentuadoras de splicing (ESEs) localizadas nas posições das variantes encontradas, foi possível classificar a variante c.1884G>A como neutra e as três variantes restantes como possíveis criadoras de ESEs. Já para a investigação das VNCs subteloméricas, foi utilizada a metodologia de Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA), capaz de identificar microdeleções e microduplicações nas 46 regiões subteloméricas. Para este fim, inicialmente, os indivíduos foram investigados pelo kit de MLPA P036, enquanto que para aqueles que exibiram alterações também foi utilizado o kit P070. A validação das VNCs encontradas foi realizada por PCR quantitativo em Tempo Real. A análise por MLPA revelou um indivíduo apresentando duas deleções (9p e 13q), um indivíduo apresentando duas amplificações (1p e 2p), dois indivíduos apresentando uma deleção e uma amplificação (18p e 18q; 4p e 8p), quatro indivíduos portadores de uma deleção cada (10p, 20p, 3q e 22q) e dois indivíduos com uma amplificação cada (7q e 20p). Algumas das alterações subteloméricas encontradas (2,87%) representam VNCs de relevância clínica para o estudo da DI, reforçando a importância do rastreamento de rotina de VNCs subteloméricas na DI familiar. Consideramos que a elucidação de novos genes ou mecanismos moleculares diretamente relacionados à DI é um caminho promissor e urgente para o estabelecimento de novas estratégias terapêuticas possíveis.

Efeito do lodo de esgoto no crescimento e fixação simbiótica do N2 em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.).

Avaliou-se o efeito do lodo de esgoto, como fonte de N, no crescimento do feijoeiro e na eficiência da simbiose com estirpes nativas e selecionadas de rizóbio. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em um Latossolo Vermelho distroférrico, com os seguintes tratamentos: ausência de adubos químicos e de lodo, adubação química completa, doses 1, 2 e 3 de lodo de esgoto, feijão inoculado com estirpes eficientes de rizóbio + adubação nitrogenada no plantio, feijão inoculado + dose 1 de lodo , feijão inoculado + dose 2 de lodo e feijão inoculado + dose 3 de lodo. A dose 1 (14,8 t ha-1, na base seca) forneceu a metade do N mineral recomendado para a cultura do feijão , a dose 2 (29,6 t ha-1, na base seca) e a 3 (59,2 t ha-1, na base seca) forneceram, respectivamente, a quantidade de N mineral recomendada e duas vezes essa quantidade. Os maiores valores da atividade de redução do acetileno nos tratamentos com as doses 1 e 2 de lodo, em plantas que não foram inoculadas, demonstraram que a aplicação do lodo de esgoto pode aumentar a eficiência dos rizóbios nativos, quando comparados às bactérias oriundas do inoculante. Também demonstrou-se que a aplicação de fertilizante nitrogenado no feijoeiro pode ser substituída por quantidade adequada de lodo de esgoto.

Estimativa da superfície específica de solos e do coeficiente de sorção de pesticidas.

São apresentados dois modelos de regressão linear múltipla. O primeiro foi obtido para estimar a superfície específica (SE) de solos brasileiros tendo como variáveis independentes os conteúdos volumétricos de argila, areia, silte e carbono orgânico. Tomou-se o cuidado para que o modelo proposto respeitasse restrições físicas de positividade dos valores da superfície específica, impondo-se restrições na determinação dos coeficientes dos atributos do modelo. Posteriormente, determinou-se uma relação linear múltipla para estimar o logaritmo decimal do coeficiente de sorção de pesticidas (LogKd) por meio da superfície específica do solo, do coeficiente de partição entre o octanol e a água, da solubilidade aquosa do pesticida e do pH do solo. Os modelos ajustados explicam 82% e 78% da variabilidade das variáveis dependentes SE e LogKd, respectivamente. Foram utilizados dados de 307 perfis de solos para a determinação da relação entre a superfície específica e os atributos do solo e 118 valores de coeficientes de sorção medidos experimentalmente para 20 pesticidas em 46 dados de solos representativos do ambiente agrícola brasileiro. Todos os dados deste estudo foram coletados em trabalhos científicos publicados. Os modelos apresentados podem facilitar o trabalho da previsão da superfície específica de solos (SE) e do coeficiente de sorção de pesticidas (Kd), contribuindo na estimativa da concentração ambiental de pesticidas por modelos matemáticos ou por índices que usem esses parâmetros em seus cálculos.

Produção de enzimas ligninolíticas por fungos isolados de solos sob cultivo de arroz irrigado.

A proposta deste trabalho foi estudar o potencial das linhagens fúngicas, consideradas potenciais degradadoras dos herbicidas quinclorac e propanil, isoladas tanto da cultura de arroz como em sedimentos de áreas produtoras de arroz irrigado, para produção de enzimas ligninolíticas. O complexo enzimático degradador da lignina é descrito como responsável pela degradação de vários poluentes orgânicos Um método simples e rápido para a seleção de fungos com atividade ligninolítica é a utilização de corantes poliméricos. Assim, oito linhagens fúngicas foram cultivadas em meio de cultura líquido King?s B suplementado com 0,05% de Remazol Brilliant Blue R (RBBR). As mesmas linhagens foram também cultivadas em meio de cultura líquido contendo farelo de trigo como substrato, para a determinação das atividades enzimáticas lignina peroxidase, manganês peroxidase e lacases. Os resultados demonstraram padrões diferenciados quanto a produção de enzimas ligninolíticas entre as linhagens, sendo que as maiores atividades enzimáticas estiveram relacionadas à produção de lignina. O nível máximo detectado foi de 6,079U L-1 (linhagem P11SA4F), seguida de 3,332U L- 1 (linhagem P2SA6F). Das oito linhagens apenas duas (P3SA1F e P11SA2F) apresentaram descoloração do RBBR, sugerindo a sua possível aplicabilidade em estudos de biodegradação e biorremediação em áreas contaminadas com propanil e quinclorac.

Uso do programa computacional Gotas para avaliação da deposição de pulverização aérea sob diferentes condições climáticas.

Este trabalho avaliou o programa Gotas, desenvolvido pela Embrapa Informática Agropecuária e Embrapa Meio Ambiente, para comparação de resultados de deposição de pulverização aérea, em diferentes situações de temperatura e umidade relativa. Constatou-se que o programa permite estimativas fidedignas de parâmetros imprescindíveis à tomada de decisão sobre a calibração da pulverização. As pulverizações com aeronaves realizadas em condições de temperatura 36 ºC e 25% de umidade relativa foram totalmente inadequadas.

Avaliação de atividades biológicas em plantas da região amazônica para controle de insetos.

As moléculas de origem natural são consideradas importantes fontes de novos princípios ativos para o controle de pragas agrícolas, e o conhecimento de tais substâncias e de sua biossíntese, podem também trazer conhecimentos que possibilitem o desenvolvimento de cultivares resistentes a determinadas pragas, contribuindo para a diminuição do uso de agrotóxicos. O objetivo deste trabalho foi identificar espécies vegetais nativas da região amazônica, que apresentem atividade contra alguns insetos-praga da agricultura, utilizando Spodoptera frugiperda e Anticarsia gemmatalis, pragas das culturas de milho e de soja, respectivamente, como organismos-teste. Para a triagem inicial os extratos foram preparados com etanol. Foram avaliados dois tipos de atividades: a tóxica, por ingestão, e a de inibição alimentar dos insetos. Dentre os 27 extratos analisados, os das folhas, caule e casca de Geissospermum sericeum; folhas de Esenbeckia almawillia; folhas e caules de Vismia sandwithii; fruto de Hymenaea sp e; raiz de Piperottonoides apresentaram os melhores resultados. Nas duas primeiras espécies foram detectados alcalóides e em Vismia, saponinas e taninos, que podem ser responsáveis pelas atividades. Os extratos das espécies Esenbeckia e Quinaquina foram fracionados e as frações indicaram a natureza dos componentes ativos.

Fatores que afetam a viabilidade das sementes.

Fatores que afetam a viabilidade das sementes; Umidade; Temperatura; Oxigenio; Especie; Armazenamento; Danos mecanicos; Condicoes ambientais antes da colheita; Pragas e doencas; Dormencia.