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.

Caracterização da distribuição de alelos de loci STR do cromossomo Y com elevada taxa de mutação em uma amostra populacional do Rio de Janeiro

Marcadores genéticos presentes no cromossomo Y, como os microssatélites (Y-STRs) e polimorfismos de único nucleotídeo (Y-SNPs) são utilizados na caracterização de linhagens masculinas, visto que são transmitidos às gerações seguintes sem alterações, a menos que ocorram mutações (Singh et al., 2011; Mitchell & Hammer, 1996; Butler, 2009). Por isso, esses marcadores são amplamente empregados em diversas situações, destacando-se o uso constante dos Y-STRs na genética forense por apresentarem alta capacidade de discriminar linhagens. Recentemente, foram descritos 13 marcadores com taxas de mutação substancialmente superiores àquelas verificadas para loci STR do cromossomo Y, denominados Rapidly Mutating (RM) Y-STRs (Ballantyne et al., 2010; Kayser et al., 2012). Devido às taxas de mutação elevadas, os RM-YSTRs apresentam maior eficiência na discriminação entre indivíduos proximamente relacionados, pertencentes à mesma linhagem patrilínea. O presente trabalho buscou aprofundar o conhecimento acerca das características populacionais e mutacionais dos loci RM-YSTRs em amostra do Rio de Janeiro, contribuindo com estudos desta natureza na população brasileira. Realizou-se a análise de 13 loci do cromossomo Y em 258 indivíduos do sexo masculino, compondo 129 pares de pais e filhos, nascidos no estado do Rio de Janeiro. O DNA das amostras foi extraído, conforme os protocolos vigentes na rotina do LDD-UERJ. As sequências genéticas de interesse foram amplificadas pela técnica de reação em cadeira da polimerase (PCR) através da realização de três PCR multiplex, cujos produtos de amplificação foram separados por eletroforese em sequenciador automático ABI-3500 (Applied Biosystems). Para os pares pai/filho que apresentaram haplótipos mutados, empregou-se a técnica de sequenciamento para confirmação das mutações. Os loci RM-YSTR geraram um poder de discriminação de 1,0 na amostra analisada, o que significa que todos os 129 indivíduos da amostra populacional apresentaram haplótipos diferentes para tais marcadores, com frequências de 0,0077 e diversidade haplotípica igual a 1. Além disso, foram obtidos valores elevados de diversidade gênica para os 13 marcadores. A análise de distância genética e os resultados de AMOVA baseados nos valores de Fst demonstraram que os RM-YSTR não indicam subdivisão populacional e traços ancestrais comuns. Tais valores estão associados às elevadas taxas de mutação encontradas, cuja média foi de 2,11 x 10-2. Foi possível observar que os loci RM-YSTR são muito discriminativos na amostra miscigenada analisada, além de terem maior capacidade de diferenciar indivíduos do que outros conjuntos de marcadores normalmente usados em estudos populacionais e análises forenses. Sendo assim, é possível concluir que os marcadores RM-YSTR são promissores para discriminar indivíduos da mesma linhagem patrilínea, visto que devido às suas elevadas taxas mutacionais e poder de discriminação, são capazes de diferenciar indivíduos de maneira mais eficiente do que os outros conjuntos de STR. Porém, é necessário maior número de estudos para melhor caracterização destes loci em diferentes populações.

Morfologia do cromossomo Y, função gonadal e extragonadal em touros de raças sintéticas com alterações na qualidade do sêmen

O motivo deste estudo foi o percentual elevado de descarte de touros por alterações reprodutivas, precisamente qualidade de sêmen, que se apresenta em determinados sistemas produtivos nos quais estão inseridas as raças sintéticas. Através de cinco experimentos foi permitido observar o comportamento da espermatogênese de touros de raças sintéticas do nível cromossômico ao funcional do epitélio seminífero. O experimento I, avaliou por seis meses as características seminais de 12 touros, seis de uma raça pura e seis de uma sintética, contendo em cada grupo touros aptos e inaptos a reprodução classificados por qualidade de sêmen. Os animais do grupo sintético não apresentaram recuperação das características seminais durante o período de avaliação, como os puros, indicando um quadro degenerativo permanente neste conjunto de indivíduos. O experimento II buscou identificar uma relação entre a morfologia do cromossomo Y e tipos de cruzamentos, com a qualidade seminal de touros de duas raças sintéticas, Braford e Brangus-Ibagé. A relação da morfologia do Y com a condição reprodutiva não foi comprovada, no entanto considerando os tipos de cruzamentos para obtenção de touros 3/8, os cruzamentos que utilizam fêmea ¼ com macho ½ sangue filho de Nelore proporcionam um maior percentual de animais considerados inaptos ao exame de sêmen. Este experimento sugere medidas práticas para evitar o cruzamento que traz maiores prejuízos econômicos. O experimento III foi proposto para a avaliar a intensidade de redução de células espermáticas anômalas ao longo do epidídimo em touros de uma raça sintética. A redução da freqüência de gota citoplasmática proximal foi distinta entre os grupos de touros classificados quanto a morfologia espermática e entre as regiões do epidídimo, sendo portanto um indicador sensível da qualidade espermática e classificação da fertilidade potencial de animais de raças híbridas. O experimento IV avaliou a freqüência dos túbulos seminíferos nos diferentes estádios do ciclo espermatogênico em touros de duas raças sintéticas. Nas fases iniciais do ciclo espermatogênico, todos os touros apresentam gametogênese semelhante. Nas fases em que ocorrem as divisões meióticas, os touros inaptos apresentaram maior freqüência e a na fase de maturação das espermátides os touros aptos apresentaram maior freqüência. Estes resultados indicam que nos touros inaptos ocorre um bloqueio na fase das meioses, diminuindo a freqüência dos estádios de maturação das espermátides. O experimento V identificou a expressão diferencial de um fator de crescimento (transforming growth factor alpha- TGFα) no epitélio seminífero de touros Braford e Brangus-Ibagé, aptos e inaptos à reprodução, e também avaliou a freqüência de células de Sertoli nestes animais, como um estudo inicial do controle parácrino da espermatogênese. A maior freqüência da expressão de TGFα foi observada nos estádios I e III, e também na raça Brangus-Ibagé. O número médio das células de Sertoli foi semelhante entre estádios e raças dos touros. Em todos experimentos em que as raças Braford e Brangus-Ibagé foram confrontadas, os resultados obtidos foram diferentes. As maiores freqüências de alterações na qualidade seminal não podem ser extrapoladas para todas as raças sintéticas, cabendo a prerrogativa para cada raça de um estudo específico e ajustado às suas condições de criação.

O cromossomo Y na raça Chianina no Brasil

Foram cariotipados 95 touros puros de origem, da raça Chianina, ditribuidos em 19 empresas pastoris, em 5 estados brasileiros. O objetivo foi investigar a incidência de indivíduos portadores de cromossomo Y acrocêntrico, típico das raças de Bos taurus indicus, face às especulações de que as raças indianas poderiam ter contribuido para a formação do Chianina. Todos os indivíduos avaliados mostraram o cromossomo Y de Bos taurrus taurus. O índice centromérico obtido foi de 43,91%, o que permitiu classificar o centrômero deste cromossomo como localizado na região mediana. Foram avaliados também 29 touros com o objetivo de verificar a presença do polimorfismo intraracial do cromossomo Y. O índice centromérico e o tamanho relativo do Y foi determinado. O tamanho do cromossomo X serviu como base para estimar o tamano relativo do Y. A análise de variância mostrou diferenças entre touros apenas no tamanho relativo do Y, sendo que o índice centromérico não difereiu entre os mesmos. Concluimos que este polimorfismo indica que a raça Chianina pode ter recebido contribuição de outras raças em passado remoto ou pode também indicar a possibilidade de cruzamentos mais recentes.

Estudo citogenético em equinos para detecção de portadores de monossomia do cromossomo X

A cytogenetic study of 22 mares with fertility has showed that four of them had 63,X/64,XX mosaicism. The X-chromosome has presented the expected interstitial heterochromatic C - banding located in the long arm, besides of the usual centromeric band. The great variation of clinic signs observed in mares with mosaicism, could be due to the type of zygote or the time the mosaicism occured.

Estudo das alterações cariotípicas, do rearranjo gênico BCR/ABL e do cromossomo 20 em leucemias

Leukemia is a genetic disease from a noncontrolled abnormal process of the hematopoietic cells' differentiation and proliferation. Some alterations of structure and number of chromosomes have been well and specifically observed in leukemia. The detection of these alterations is highly significant in providing the patients' diagnosis, prognosis and treatment as well as the understanding of the genetic bases of this disease. The purpose of this work is to study some chromosomal alterations in peripheral blood and/or bone marrow in patients with different leukemia types by means of conventional cytogenetic techniques, and also to investigate the presence of BCR/ABL gene rearrangement and some alterations in chromosome 20 by the FISH technique. Samples of peripheral blood and/or bone marrow of 28 patients, who were not under chemoor radio-therapeutic treatment, were studied: 15 with CML, 11 with AML and 2 with ALL. The alteration most frequent was t(9;22) in the CML, whose presence or absence was related to a good or bad prognosis, respectively. A case of AMI showed inv(16)(p13q22), related to a good prognosis. Some alterations not reported previously in the literature were found, such as the trisomy in chromosome 2 associated to chromosome Ph showing some disease progress in one of the CML cases and t(5;16)(q13;q22) in an AML patient. One of the cases was submitted to an allogeneic hone marrow transplant. The monitoring after the 23 rd day of transplant, detected 95% of the donor cells suggesting the procedure had succeeded. Two patients, an AMI and the other ALL, showed trisomy of chromosome 20 in the neoplastic cells. The results showed the importance of the cytogenetic analysis in relation to leukemia, its direct benefits to the patients and the biological mechanisms involved in this disease. They also allowed the introduction in the Genetic Service of FAMERP techniques to obtain the bone marrow metaphases and the FISH technique.

Locus no cromossomo 19 influencia positivamente o número de oócitos recuperados em ciclos estimulados

Objective: To evaluate if identified loci associated with normal age of menopause variation and early menopause can account for the poor response to controlled ovarian stimulation. Methods: A total of 71 patients, with age ≤ 35 years old, undergoing intracytoplasmic sperm injection were tested for three of the four newly identified genetic variants associated with normal variation in menopausal age and early menopause. Patients were divided into two groups: poor responder group (PR group, n=21) and normoresponder group (NR group, n=50). The influence of risk allele frequency on the response to controlled ovarian stimulation (COS) was evaluated. Logistic regression models were used. Results: There was no significant difference in the incidence of the genetic variants between NR and PR group. The risk allele for chromosome 19 variant (rs4806660) demonstrated a protective effect. The presence of a risk allele, either in homozygosis or in heterozygosis, was associated with an increased response to COS, resulting in an elevated number of follicles (Coef: 2.54, P= 0.041) and retrieved oocytes (Coef: 1.41, P= 0.041). Conclusions: Genetic variants rs244715, rs9379896 and rs4806660 are not risk factors for poor ovarian response. Instead, rs4806660 is associated with higher number of follicles and retrieved oocytes. It could be hypothesized that rs4806660 is associated with an increased response to gonadotrophin stimulus. © Todos os direitos reservados a SBRA - Sociedade Brasileira de Reprodução Assistida.

Estudo de SNPs do cromossomo Y na população do Estado do Espirito Santo, Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo de frequências alélicas de STRs do cromossomo X na população brasileira de Araraquara-SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Uso da farmacogenética cardiovascular na análise e prevenção de doenças cardiovasculares e classificação em haplogrupos pelo cromossomo Y e DNA mitocondrial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação do emprego de um novo método de triagem molecular da síndrome do cromossomo X frágil em indivíduos brasileiros

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Construção de um mapa comparativo preliminar do cromossomo 6 do búfalo de rio (Bubalus bubalis) utilizando um painel de células somáticas hídricas irradiadas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Primeiro mapa genômico comparativo entre o cromossomo 16 do búfalo de rio (BBU16) e o cromossomo 15 bovino (BTA15)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mapeamento genômico rh do braço curto do cromossomo 4 do búfalo de rio

Pós-graduação em Genética - IBILCE