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Introduction. Obesity is defined as an abnormal or excessive accumulation of fat that may impair health according to World Health Organization (WHO). Around the world it is every time more and more extended implying public health, economical and aesthetic problems. Researchers are trying to find the solution for the treatment or the prevention from different approaches such as diet, exercise, surgery, psychology, sociology what also shows its multifactorial causation. The genetic background of obesity has been proved by family and twin studies and up to date hundreds of genes have been identified to be related. However, today’s knowledge explains only a small part of the development of obesity far from the 40-70% estimated for genetic influence on BMI. Obviously environmental factors are essential for weight loss and the prevention of obesity, but genetic information might help designing interventions in the future. Objectives. The objective of the present thesis was to study the influence of previously suggested candidate genes related to obesity on body weight and body composition variables, during and after a weight loss intervention. The main objective of the studies I and II was to examine if there were differences among genotype groups of the ADRB2 (Gln27Glu), ADRB3 (Trp64Arg), LEPR (Gln223Arg and Lys656Asn), and PPARG (Pro12Ala) genes during a controlled intervention in body weight, body mass index (BMI), fat mass, percentage fat, android fat or visceral adipose tissue. The secondary objective of the studies I and II was to evaluate the influence of these polymorphisms on baseline variables, body mass index and percentage fat. The objective of study III was to examine differences between MCT1 (Glu490Asp/T1470T) genotype groups in body weight, BMI, percentage fat and percentage fat free mass. The objective of the study IV was to observe differences among genotype groups of the ADRB2 (Gln27Glu), ADRB3 (Trp64Arg), LEPR (Gln223Arg and Lys656Asn), MCT1 (Glu490Asp/T1470T) and PPARG (Pro12Ala) genes 3 years after a free living follow up in body weight, BMI, fat mass and percentage fat. Research design. This thesis is part of de Programas de Nutrición y Actividad Física para el Tratamiento de la Obesidad (PRONAF) project carried out in Spain. The PRONAF project was a clinical trial including 22-week long controlled exercise and diet program. The weight loss intervention for overweight and obese participants applied a hypocaloric diet and aimed to compare different exercise protocols (supervised: strength, endurance, combined strength and endurance and non-supervised: physical activity recommendations) in order to see which is the most effective. Strengthening the project, genetic polymorphisms related to obesity phenotypes were incorporated too. Results. Glu27 carriers of the ADRB2 gene in the supervised men group reduced weight and BMI more than the non-carriers (p=0.019, 2.52 kg and p=0.019, 0.88 kg/m2). Non-supervised women carrying of the Arg64 allele of the ADRB3 gene ended up with higher fat mass values than non-carriers after the intervention (p=0.004, 7.22 kg). No differences were seen for body weight and body composition changes for the LEPR polymorphisms. Women non-supervised carriers of the Ala12 allele of the PPARG gene reduced visceral adipose tissue (VAT) less than non-carriers (p=0.024, 0.32 kg). No differences were found at baseline comparisons. Female non-carriers of the Glu490 allele of the MCT1 gene reduced weight and BMI more than Glu490 allele carriers (p=0.004, 3.88 kg, effect size (ES) moderate and most likely positive and p=0.00037, 1.48 kg/m2, ES large and most likely positive). In the female non-supervised group Glu490 allele carriers of the MCT1 gene ended up with higher values of percentage fat (p=0.025, 1.94%), while the contrary in men, Glu490 allele carriers reduced fat more (p=0.037, 1.87%). In women non-carriers of the Glu490 allele of the MCT1 gene finished the program with higher percentage fat free mass values than the carriers of the Glu490 allele (p=0.005, 2.76%, ES small and possibly negative). In the follow up study, carriers of the Arg64 allele of the ADRB3 gene in men regained more weight and increased BMI more than non-carriers, however effect size was unclear. Male carriers of the Arg223 allele of the LEPR gene had higher percentage fat values than non-carriers, however effect size also was unclear. No other differences were seen between polymorphisms and follow up phenotypes. Conclusions. Conclusions of study I: The Gln27Glu polymorphism of the ADRB2 gene does not seem to influence weight or body composition changes. Arg64 allele of the ADRB3 gene in women might be disadvantageous in reducing fat mass and fat percentage during a weight loss program. Conclusions of study II: The Gln223Arg polymorphism and the Lys656Asn polymorphism of the LEPR gene does not seem have effect on influence weight or body composition changes. Ala12 allele might imply difficulty in losing visceral adipose tissue. The ADRB2 Gln27Glu, the ADRB3 Trp64Arg, LEPR Gln223Arg and Lys656Asn polymorphisms are not likely to influence baseline obesity phenotypes. Conclusions of study III: Carrying the Glu490 allele of the MCT1 gene might be related to smaller reductions in weight and BMI after a weight loss program. The Glu490 allele might be disadvantageous for women to lower percentage fat, but advantageous for men. Finally, the conclusions of the study IV: The Arg64 allele of the ADRB3 gene might be disadvantageous in weight maintenance in men. The Arg223 allele of the LEPR gene might facilitate body fat recovery in free-living conditions in men. The ADRB2 Gln27Glu, the LEPR Lys656Asn, MCT1 Glu490Asp, PPARG Pro12Ala polymorphisms do not seem to influence body weight or fat regain after a 3 year follow up. Our results suggest that some of these polymorphism might affect body weight and body composition during a weight loss intervention and during subsequent 3-year long follow up, however these effects are not determinant and results should be replicated. ----------RESUMEN---------- Introducción. La obesidad se define como una acumulación anormal o excesiva de grasa que puede perjudicar la salud según la Organización Mundial de la Salud. En todo el mundo se extiende cada vez más, lo que implica problemas de salud pública, económicos y estéticos. Los investigadores están tratando de encontrar la solución para el tratamiento y la prevención de diferentes enfoques como la dieta, el ejercicio, la cirugía, la psicología, la sociología, lo que también muestra su causalidad multifactorial. Las bases genéticas de la obesidad han sido demostradas por estudios de familias y gemelos y hasta la fecha se han identificado cientos de genes relacionados. Sin embargo, el conocimiento de hoy sólo explica una pequeña parte del desarrollo de la obesidad, lejos del 40-70% estimado para la influencia genética en el índice de masa corporal. Obviamente, los factores ambientales son esenciales para la pérdida de peso y la prevención de la obesidad, pero la información genética podría ayudar a diseñar intervenciones en el futuro. Objetivos. El objetivo de la presente tesis fue estudiar la influencia de genes candidatos previamente sugeridos relacionados con la obesidad en el peso corporal y las variables de composición corporal, durante y después de una intervención de pérdida de peso. El objetivo principal de los estudios I y II fue examinar si había diferencias entre los grupos de genotipo de los genes ADRB2 (Gln27Glu), ADRB3 (Trp64Arg), LEPR (Gln223Arg y Lys656Asn) y PPARG (Pro12Ala) durante una intervención controlada en peso corporal, índice de masa corporal, masa grasa, porcentaje de grasa, grasa androide o tejido adiposo visceral. El objetivo secundario de estos estudios fue evaluar la influencia de estos polimorfismos sobre las variables basales, el índice de masa corporal (IMC) y el porcentaje de grasa. El objetivo del estudio III fue examinar diferencias entre grupos genéticos del polimorfismo MCT1 (Glu490Asp/T1470T) en peso corporal, IMC, porcentaje de grasa y porcentaje de masa magra. El objetivo principal del estudio IV fue observar las diferencias entre los grupos genéticos de los genes ADRB2 (Gln27Glu), ADRB3 (Trp64Arg), LEPR (Gln223Arg y Lys656Asn), MCT1 (Glu490Asp) y PPARG (Pro12Ala) durante un seguimiento de 3 años en peso corporal, IMC, masa grasa y porcentaje de grasa. Diseño de la investigación. Esta tesis es parte del proyecto de Programas de Nutrición y Actividad Física para el Tratamiento de la Obesidad (PRONAF) realizado en España. El proyecto PRONAF fue un ensayo clínico que incluyó un programa controlado de ejercicio y dieta de 22 semanas de duración. La intervención de pérdida de peso para participantes con sobrepeso y obesidad aplicó una dieta hipocalórica y tuvo como objetivo comparar diferentes protocolos de ejercicio (supervisado: fuerza, resistencia, fuerza combinada y resistencia y no supervisado: recomendaciones de actividad física) para ver cuál es el más eficaz. Fortaleciendo el proyecto, se incorporaron polimorfismos genéticos relacionados con la obesidad. Resultados. Portadores del Glu27 del gen ADRB2 en el grupo supervisado de hombres reducieron el peso corporal y el IMC más que los no-portadores (p=0.019, 2.52 kg y p=0.019, 0.88 kg/m2). Mujeres no-supervisadas con el alelo Arg64 del gen ADRB3 terminaron el programa con valores mayores en masa grasa que los no portadores (p=0.004, 7.22 kg). No había diferencias en cambio de peso o composición corporal en los polimorpfismos de LEPR. Mujeres no-supervisadas con el alelo Ala12 del gen PPARG bajaron el tejido adiposo visceral menos que los no-portadores (p=0.024, 0.32 kg). No se encontraron diferencias en las comparaciones de los valores basales. Mujeres no- portadores del alelo A del gen MCT1 bajaron el peso y el IMC más que los portadores (p=0.004, 3.88 kg, tamaño del efecto moderado y lo más probable positivo y p=0.00037, 1.48 kg/m2, tamaño del efecto grande y lo más probable positivo). Dentro de las mujeres no-supervisadas portadoras del alelo A del gen MCT1 terminaron el programa con valores mayores de porcentaje de grasa (p=0.025, 1.94%), pero el contrario en hombres, los portadores del alelo A bajaron más el porcentaje de grasa (p=0.037, 1.87%). Mujeres no portadoras del alelo A del gen MCT1 acabaron la intervención con más porcentaje de masa magra que los portadores (p=0.005, 2.76%, tamaño del efecto pequeño y possible negativo). En el estudio de seguimiento, portadores del alelo Arg64 del gen ADRB3 en hombres recuperaron más peso e incrementaron el IMC más que los no-portadores, aunque el tamaño del efecto fue dudoso. Hombres con el alelo Arg223 del gen LEPR tuvieron valores de porcentaje de grasa mayores que los no-portadores aunque el tamaño del efecto fue dudoso también. No se encontraron otras diferencias entre polimorfismos y fenotipos del seguimiento. Conclusiones. Conclusiones del estudio I: El polimorfismo Gln27Glu del gen ADRB2 no parece influir los cambios de peso corporal o composición corporal. El alelo Arg64 del gen ADRB3 en mujeres puede ser desventajoso para reducir masa grasa y porcentaje de grasa durante un programa de pérdida de peso. Conclusiones del estudio II: Los polimorfismos Gln223Arg y Lys656Asn del gen LEPR no parecen influir en los cambios de peso corporal o composición corporal. El alelo Ala12 del gen PPARG podría implicar dificultad en perder tejido adiposo visceral. No es probable que los polimorfismos ADRB2 Gln27Glu, ADRB3 Trp64Arg, LEPR Gln223Arg y Lys656Asn influyen fenotipos basales relacionados a la obesidad. Conclusiones del estudio III: Tener el alelo Glu490 del gen MCT1 puede ser relacionada a reducciones menores en peso corporal y IMC después de un programa de pérdida de peso. El alelo Glu490 puede ser desventajoso para mujeres para bajar porcentaje de grasa, pero ventajoso para hombres. Finalmente, las conclusiones del estudio IV: El alelo Arg64 del gen ADRB3 puede ser desventajoso en mantener el peso corporal. El alelo Arg223 del gen LEPR puede facilitar la recuperación de grasa corporal durante el seguimiento en hombres. Los polimorfismos ADRB2 Gln27Glu, LEPR Lys656Asn, MCT1 Glu490Asp y PPARG Pro12Ala no parecen influir la recuperación de peso corporal o masa grasa después de un seguimiento de 3 años. Nuestros resultados sugieren que algunos de estos polimorfismos pueden afectar el peso corporal y la composición corporal durante una intervención de pérdida de peso y durante el seguimiento posterior de 3 años, sin embargo estos efectos no son determinantes y deben ser replicados.

This review serves as a systematic guide to the genetics of generalized anxiety disorder (GAD) and further focuses on anxiety-relevant endophenotypes, such as pathological worry fear of uncertainty, and neuroticism. We inspect clinical genetic evidence for the familialityl heritability of GAD and cross-disorder phenotypes based on family and twin studies. Recent advances of linkage studies, genome-wide association studies, and candidate gene studies (eg,Esta revisión propone una orientación sistemática para la genética del trastorno de ansiedad generalizada (TAG) y además se enfoca en los endofenotipos relevantes para la ansiedad, como las preocupaciones patológicas, el temor por la incertidumbre y el neuroticismo. Se revisan las evidencias clínico genéticas del carácter familiar/hereditario del TAG y los fenotipos de los trastornos cruzados en base a estudios familiares y de gemelos. Hay avances recientes de estudios de ligamiento, estudios de asociaciones de todo el genoma y de genes candidatos (por ejemplo, 5-HTT, 5-HT1A, MAOA, BDNF) que se han integrado en el contexto de neuroimágenes funcionales y estructurales, y de lecturas neurofisiológicas relacionadas con marcadores periféricos de estrés y psicofisiológicos. Los efectos del trauma infantil, la adversidad ambiental y los acontecimientos de vida estresantes son explorados desde la perspectiva de la interacción genes-ambiente (5-HTT, NPSR1, COMT, MAOA, CRHR1, RGS2). Además se resume la farmacogenética del tratamiento con ISRS y ISRN (5-HTT, 5-HT2A, COMT, CRHR1). Por último, se discuten los problemas y las perspectivas de la investigación en el campo de la genética, incluyendo la epigenética, del TAG y de los rasgos de ansiedad.Cet article, qui se propose comme recommandation systématique pour la génétique des troubles anxieux généralisés (TAG), se concentre ensuite sur les endophénotypes pertinents pour l'anxiété, comme les craintes pathologiques, la peur de l'inconnu et le neuroticisme. Nous analysons les données génétiques cliniques, basées sur des études familiales ou de jumeaux, montrant le caractère familial/héréditaire des TAG et des phénotypes d'anxiété présents dans d'autres troubles. Les progrès récents des études de couplage, d'association pangénomique et de gènes candidats (par ex. 5-HTT, 5-HT1A, MAOA, BDNF) sont soulignés dans le contexte de la neuro-imagerie fonctionnelle et structurale et des lectures neurophysiologiques liées aux marqueurs de stress périphériques et à la psychophysiologie. Les traumatismes subis pendant l'enfance, l'adversité environnementale, et les événements stressants de la vie sont étudiés à l'aide d'approches d'interaction gène-environnement (5-HTT, NPSR1, COMT, MAOA, CRHR1, RGS2). De plus, nous résumons la pharmacogénétique des traitements inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine/ inhibiteurs de la recapture de la sérotonine et de la noradrénaline (5-HTT, 5-HT2A, COMT, CRHR1). Enfin, nous analysons les problèmes et les perspectives de recherche dans le domaine de la génétique, y compris de l'épigénétique, du TAG et du caractère anxieux.

As imunodeficiências primárias são um grupo heterogêneo de doenças hereditárias do sistema. Aqui nós descrevemos 4 famílias (2 Turcas e 2 Brasileiras), que apresentaram infecções recorrentes desde os primeiros dias de vida. Após uma análise clínica bem detalhada, combinamos as técnicas de sequenciamento de alta geração para identificar novos defeitos genéticos que levam ao fenótipo de IDP. Finalizamos com a identificação e caracterização de três IDP, sendo que duas inéditas. A primeira identificada (P1) foi causada por uma mutação bialélica no sítio de splice do gene PRKCD (c.1352+1G>A). A segunda (P2 e P3) foi causada por uma mutação bialélica no gene que codifica NIK (c. C1694G; p. Pro565Arg). A terceira (P4) foi causada uma mutação no gene IL7Rα (c.G353A). Finalizamos a análise da P5, mas nenhum dos genes candidatos foi confirmado. A análise genética e a identificação do defeito genético, permite que nossos pacientes possam ter uma melhor sobrevida, podendo realizar um tratamento correto e permite o aconselhamento genético na família. Primary immunodeficiencies are a heterogeneous group of inherited diseases of the immune system. Here we describe 5 patients from 4 families (2 Turks and 2 Brazilian), all patients had recurrent infections since the firsts days of life. After a very detailed clinical analysis, we applied the Next Generation Sequencing to identify new genes that could be lead to PID phenotype. We finished with the identification and characterization of 3 PID, where 2 of them was new. The first identified (P1) was a biallelic mutation in the splice site of the gene PRKCD (c.1352 + 1G>A). The second (P2 and P3) was a biallelic mutation in the gene encoding NIK (MAP3K14; c.C1694G;. p.Pro565Arg). The third (P4) has a mutation in the gene IL7Rα (c.G353A). We finished the analysis of P5, but no candidate gene was confirmed to be the defect cause. Genetic analysis and identification of the genetic defect allows our patients may have a better survival and can perform a proper treatment and genetic counseling allows the family.

A incorporação de novas ferramentas biotecnológicas aos programas de melhoramento de citros oferece inúmeras possibilidades. Os marcadores DArTTM (Diversity Arrays Technology), combinados à técnica de sequenciamento de última geração, apresentam boa aplicabilidade na construção de mapas genéticos de alta resolução e no mapeamento de QTL (Quantitative Trai Loci). Assim, este estudo teve como objetivo construir um mapa genético integrado de tangor \'Murcott\' e laranja \'Pera\' usando os marcadores moleculares do tipo DArT_seqTM e localizar QTLs para doze caracteres de qualidade de frutos. A partir de um cruzamento controlado entre tangor \'Murcott\' e laranja \'Pera\', realizado no banco de germoplasma de Citros do Centro de Citricultura \"Sylvio Moreira\", Instituto Agronômico de Campinas, localizado em Cordeirópolis-SP, em 1997. Foi obtida uma família de 350 indivíduos híbridos, dos quais 278 foram selecionados para avaliação das características de fruto em 2012. No presente trabalho, esses 278 indivíduos foram genotipados usando os marcadores DArTseqTM. Para construir o mapa integrado foi utilizado o programa OneMap e foram considerados apenas os marcadores que não apresentaram desvio de segregação mendeliana. A razão de verossimilhança foi utilizada para a formação de grupos de ligação, além da informação genômica obtida a partir do genoma sequenciado de Citrus sinensis L. Osbeck disponível em (http://citrus.hzau.edu.cn/orange/index.php). O mapa parcialmente integrado foi composto de 661 marcadores, ligados em 13 grupos, que correspondem ao número haplóide de cromossomos da espécie, com cobertura genômica de 2.774 cM. De acordo com as análises de mapeamento por intervalo composto e os resultados do teste de permutação, um total 19 QTLs foram identificados, tendo em conta as características de fruto analisadas: peso (g), diâmetro (cm), altura (cm), relação diâmetro / altura, espessura da casca (cm), número de gomos, teor de sólidos solúveis (°Brix), acidez titulável (%), rendimento de suco (%), número de sementes, valor do índice tecnológico (IT) e número estimado de frutos por caixa. O mapa genético integrado foi comparado com o genoma (pseudochromosomes) de Citrus sinensis e sintenias foram claramente identificadas. A análise mais aprofundada das regiões genômicas (QTLs) apresentando os maiores valores de LOD score permitiu identificar a presença de genes candidatos que podem estar associados com as características analisadas The incorporation of new biotechnological tools to citrus breeding programs provides many new possibilities. The DArT markers (Diversity Arrays Technology), combined with Next-Generation Sequencing presents good applicability in the construction of high resolution genetic maps and QTL mapping. This study aimed to construct an integrated genetic map of \'Murcott\' tangor and \'Pera\' sweet orange using the DArTseqTM molecular markers, and localize QTL for twelve fruit quality traits. A controlled cross between \'Murcott\' tangor and \'Pera\' sweet orange was conducted at the Citrus Germplasm Bank at the \"Sylvio Moreira\" Citrus Centre of Agronomic Institute, located in Cordeirópolis-SP in 1997.A family with 350 hybrid individuals was obtained, from which 278 were selected for evaluation of fruit traits in 2012. In this study, the 278 F1 individuals were genotyped using the DArTseqTM markers. To build the integrated map, we used the OneMap program and considered all DArT loci that showed no segregation deviation. The likelihood ratio was used for formation of linkage groups, besides the genomic information obtained from the available Citrus sinensis genome sequence (http://citrus.hzau.edu.cn/orange/index.php). The partially integrated map contained 661 markers linked in 13 linkage groups, with genomic coverage of 2,774 cM, the map is saturated and represent the species haploid chromosome number. According to the analyses using \"Composite Interval Mapping\" (CIM) and the results of the permutation test, a total of 19 QTL were identified for the 12 fruits characteristics analyzed: diameter (cm), height (cm), ratio of H/D, weight (g), rind thickness (cm), segments per fruit, total soluble solids ((°Brix), Acidity (%), Juice content (%), number of seeds, ratio of total soluble solids /acidity and number of fruits per box. The genome sequence (pseudochromosomes) of Citrus sinensis L. Osbeck was compared to the genetic map, and sinteny was clearly identified. Further analysis of the map regions with the highest LOD score enabled the identification of the presence of genes that could be associated with the characteristics. The genome sequences allowed identification of genes that may respond for phenotypic traits in Citrus

Common bean is a major dietary component in several countries, but its productivity is negatively affected by abiotic stresses. Dissecting candidate genes involved in abiotic stress tolerance is a paramount step toward the improvement of common bean performance under such constraints. Thereby, this thesis presents a systematic analysis of the DEHYDRATION RESPONSIVE ELEMENT-BINDING (DREB) gene subfamily, which encompasses genes that regulate several processes during stress responses, but with limited information for common bean. First, a series of in silico analyses with sequences retrieved from the P. vulgaris genome on Phytozome supported the categorization of 54 putative PvDREB genes distributed within six phylogenetic subgroups (A-1 to A-6), along the 11 chromosomes. Second, we cloned four novel PvDREB genes and determined their inducibility-factors, including the dehydration-, salinity- and cold-inducible genes PvDREB1F and PvDREB5A, and the dehydration- and cold-inducible genes PvDREB2A and PvDREB6B. Afterwards, nucleotide polymorphisms were searched through Sanger sequencing along those genes, revealing a high number of single nucleotide polymorphisms within PvDREB6B by the comparison of Mesoamerican and Andean genotypes. The nomenclature of PvDREB6B is discussed in details. Furthermore, we used the BARCBean6K_3 SNP platform to identify and genotype the closest SNP to each one of the 54 PvDREB genes. We selected PvDREB6B for a broader study encompassing a collection of wild common bean accessions of Mesoamerican origin. The population structure of the wild beans was accessed using sequence polymorphisms of PvDREB6B. The genetic clusters were partially associated with variation in latitude, altitude, precipitation and temperature throughout the areas such beans are distributed. With an emphasis on drought stress, an adapted tube-screening method in greenhouse conditions enabled the phenotyping of several drought-related traits in the wild collection. Interestingly, our data revealed a correlation between root depth, plant height and biomass and the environmental data of the location of the accessions. Correlation was also observed between the population structure determined through PvDREB6B and the environmental data. An association study combining data from the SNP array and DREB polymorphisms enabled the detection of SNP associated with drought-related traits through a compressed mixed linear model (CMLM) analysis. This thesis highlighted important features of DREB genes in common bean, revealing candidates for further strategies aimed at improvement of abiotic stress tolerance, with emphasis on drought tolerance O feijoeiro é um componente essencial na dieta em diversos países, no entanto, sua produção é afetada negativamente por estresses abióticos. O estudo de genes candidatos envolvidos na adaptação aos estresses é uma etapa fundamental para o melhoramento da performance do feijoeiro sob tais estresses. Desse modo, esta tese apresenta uma análise sistemática da subfamília de genes DEHYDRATION RESPONSIVE ELEMENT-BINDING (DREB), que reúne genes envolvidos em diversos processos em resposta a estresses, mas pouco estudados no feijoeiro. Primeiramente, uma série de análises in silico com sequências de feijoeiro obtidas da plataforma Phytozome possibilitaram a categorização de 54 genes PvDREB putativos, distribuídos em seis subgrupos (A-1 até A-6) nos 11 cromossomos da espécie. Posteriormente, quatro novos genes PvDREB foram clonados e seus padrões de inducibilidade foram determinados. PvDREB1F e PvDREB5A foram induzidos por desidratação, baixa temperatura e salinidade, enquanto PvDREB2A e PvDREB6B foram predominantemente induzidos por desidratação e baixa temperatura. Polimorfismos de nucleotídeos foram buscados através de sequenciamento por método derivado de Sanger, revelando elevado número de SNP no gene PvDREB6B. A nomenclatura desse gene foi discutida detalhadamente ao longo da tese. A plataforma de marcadores SNP BARCBean6K_3 foi acessada para identificar o SNP mais próximo de cada um dos 54 PvDREB. O gene PvDREB6B foi selecionado para um estudo mais amplo, envolvendo uma coleção de acessos selvagens de origem Mesoamericana. A estrutura populacional destes genótipos foi analisada a partir de polimorfismos na sequência de PvDREB6B. Os grupos genéticos apresentaram associação parcial com variação da latitude, altitude, precipitação e temperatura das áreas em que os acessos naturalmente ocorrem. Com ênfase no estudo do déficit hídrico, uma plataforma de fenotipagem destes acessos em casa de vegetação, utilizando um sistema de tubos plásticos, foi elaborada para a análise de diversos parâmetros relacionados ao estresse por déficit hídrico. Os dados revelaram correlação entre profundidade de raízes, altura das plantas e a biomassa e as variáveis ambientais de cada local. A correlação também foi detectada entre a estrutura populacional estudada por PvDREB6B e os dados ambientais. Finalmente, um estudo de associação genética foi realizado entre os SNP da plataforma e ligados a DREB e os parâmetros fenotípicos, permitindo a identificação de marcadores SNP associados a caracteres específicos, usando um modelo linear misto (CMLM). Esta tese apresentou importantes aspectos sobre os genes DREB em feijoeiro, revelando candidatos para seu uso em estratégias de melhoramento para tolerância a estresses abióticos, com ênfase em déficit hídrico

O N é o nutriente mineral requerido pelas plantas em maior quantidade e frequentemente limita o crescimento e produtividade. A partir de uma análise in silico foram identificados 26 genes envolvidos na assimilação do nitrogênio: quatro genes que codificam a enzima nitrato redutase (ZmNR), oito nitrato redutase de transporte (ZmNRT), uma nitrito redutase (ZmNRi), uma nitrito de transporte (ZmNRiT), seis glutamina sintetase (ZmGS), quatro glutamato sintase (ZmGOGAT) e duas glutamato desidrogenase (ZmGDH). A árvore filogenética foi construída onde foi possível observar a formação de cinco grupos distintos de acordo com as funções. A análise da estrutura dos genes mostrou que o número de íntrons variou de 0 a 32. A análise dos domínios conservados mostrou que a maioria dos genes identificados possuem o domínios específicos a função que desempenham na rota de assimilação do N em milho. Além disso, esses genes apresentaram padrões de expressão diferenciais em tecidos e órgãos. Os dados gerados neste trabalho forneceram subsídios para selecionar genes-candidatos para futuras análises funcionais a serem utilizados nos programas de melhoramento de milho.

Objective: To identify pathogenic genomic imbalances in patients presenting congenital heart disease (CHD) with extra cardiac anomalies and exclusion of 22q11.2 deletion syndrome (22q11.2 DS). Methods: 78 patients negative for the 22q11.2 deletion, previously screened by fluorescence in situ hybridization (FISH) and/or multiplex ligation probe amplification (MLPA) were tested by chromosomal microarray analysis (CMA). Results: Clinically significant copy number variations (CNVs ≥300 kb) were identified in 10% (8/78) of cases. In addition, potentially relevant CNVs were detected in two cases (993 kb duplication in 15q21.1 and 706 kb duplication in 2p22.3). Genes inside the CNV regions found in this study, such as IRX4, BMPR1A, SORBS2, ID2, ROCK2, E2F6, GATA4, SOX7, SEMAD6D, FBN1, and LTPB1 are known to participate in cardiac development and could be candidate genes for CHD. Conclusion: These data showed that patients presenting CHD with extra cardiac anomalies and exclusion of 22q11.2 DS should be investigated by CMA. The present study emphasizes the possible role of CNVs in CHD. Resumo: Objetivo: Identificar desequilíbrios genômicos patogênicos em pacientes apresentando Cardiopatias Congênitas (CC) e anomalias extra cardíacas, e exclusão da Síndrome de Deleção 22q11.2 (SD22q11.2). Métodos: Um total de 78 pacientes negativos para a deleção 22q11.2, previamente testados por hibridação in situ com fluorescência (FISH) e/ou amplificação de múltiplas sondas dependentes de ligação (MLPA), foram avaliados por microarray cromossômico (CMA). Resultados: Foram identificadas variações do número de cópias de DNA (CNVs) clinicamente significativas (≥ 300 kb) em 10% (8/78) dos casos, além de CNVs potencialmente relevantes em dois casos (duplicação de 993 kb em 15q21.1 e duplicação de 706 kb em 2p22.3). Genes envolvidos como IRX4, BMPR1A, SORBS2, ID2, ROCK2, E2F6, GATA4, SOX7, SEMAD6D, FBN1 e LTPB1 são conhecidos por atuarem no desenvolvimento cardíaco e podem ser genes candidatos a CC. Conclusão: Estes dados mostram que pacientes apresentando CC, com anomalias extra cardíacas e exclusão da SD22q11.2, devem ser investigados por CMA. Ainda, este estudo enfatiza a possível função das CNVs nas CC. Keywords: DNA copy number variations, Congenital heart defects, 22q11 deletion syndrome, Comparative genomic hybridization, Chromosome aberrations, Palavras-chave: Variações do número de cópias de DNA, Cardiopatias congênitas, Síndrome de deleção 22q11, Hibridização genômica comparativa, Aberrações cromossômicas

The mutational landscape of cancer has been robustly analyzed in the last decades using next-generation sequencing (NGS) allowing the identification of somatic mutations in several SWI/SNF chromatin remodeling complex subunits such as SMARCA4, SMARCA2, ARID1A, ARID1B, ARID2 and PBRM1 in different tumor types. Several studies propose the modulation of specific transcriptional programs and defects in DNA repair mechanisms as potential explanations of the role of SWI/SNF complex alterations in the pathogenesis of cancer. The primary aim of this thesis is to determine which chromatin remodeling genes/complexes play an important role in tumor development, as well as to identify the molecular mechanisms and, finally, to determine if the alterations in these complexes can be used as diagnostic, prognostic or therapeutic tools to improve the management of cancer patients. We have performed target sequencing of 732 samples (479 tumors and 257 matched normal and 45 cell lines) from several human cancer types, using custom probes designed against the coding sequence of 250 genes including chromatin regulators as well as recurrently mutated cancer genes. Validation of the potential mutations found in the screening was assessed using high-coverage PCR-based ultrasequencing. Finally, proliferation, migration and invasion studies in vitro and in vivo were performed to validate the functional impact of some of the alterations in cancer cell lines. This comprehensive genomic analysis identified 4920 somatic mutations among all the samples studied. More than 800 of these mutations are located in the genes of the components of the four main ATP-dependent chromatin remodeling complexes (SWI/SNF, ISWI, CHD, and INO80). Interestingly, genomic alterations in chromatin remodelers (mainly SWI/SNF) appear to be mutually exclusive, indicating a functional redundancy for some of these genes. In addition, we identify new candidate genes who had not previously de-scribed as driver genes in cancer or have not been described in the tumor type in which they have been found in this study. These genes include ARID2, SRCAP, SMARCA5, CTCF, CHD4, SSX1, JHDM1D or SMAD4. We have tested the effect of ARID2 silencing on proliferation, migration and invasion studies in vitro and in vivo and we have identified the transcriptional alterations produced by this silencing. Furthermore, we have checked the effect of ARID2-deficiency on response to DNA damaging treatments like cisplatin or etoposide. We saw that ARID2-deficiency increased cell sensitivity to both cisplatin and etoposide evidenced by a lower IC50. Our results are in agreement with the notion that chromatin structure plays an important role in tumor progression and that some genes coding for components of ATP-dependent chromatin remodeling complexes are bona fide cancer driver genes essential for tumor development. We found evidence that alterations in these genes might be used as prognostic markers as well as biomarkers for patient stratification in the study of response to specific cancer treatments as is the case of ARID2 in lung cancer. ARID2 deficiency seems to exert a tumor suppressor role by two complementary mechanisms, firstly, generating a pro-tumoral transcriptional program in the cell and, subsequently, affecting the DNA repair mechanisms generating genetic instability. This dual role of ARID2 deficiency in cancer probably extends to other SWI/SNF subunits that could be independent of the function of the canonical SWI/SNF complexes. RESUMEN: En las últimas décadas, se ha analizado los patrones mutacionales del cáncer de manera robusta utilizando secuenciación de nueva generación (NGS). Esto ha permitido la identificación de mutaciones somáticas en varias subunidades del complejo SWI/SNF en diferentes tipos tumorales como SMARCA4, SMARCA2, ARID1A, ARID1B, ARID2 y PBRM1. Varios estudios proponen que la modulación de programas transcripcionales específicos así como defectos en los mecanismos de reparación del ADN pueden explicar el papel de las alteraciones del complejo SWI/SNF en la progresión del cáncer. El objetivo principal de esta tesis es determinar qué genes/complejos juegan un papel importante en el desarrollo tumoral, así como identificar los mecanismos moleculares por los cuales los defectos en estos genes juegan un papel importante en el desarrollo tumoral y si, finalmente, estas alteraciones se pueden utilizar con valor diagnóstico, pronóstico o terapéutico para mejorar el manejo de los pacientes de cáncer. Hemos llevado a cabo la secuenciación dirigida de 732 muestras (479 tumores y 257 normales y 45 líneas celulares) de varios tipos de cáncer humano, utilizando sondas diseñadas específicamente contra la secuencia codificante de 250 genes que incluyen regula-dores de cromatina además de genes recurrentemente mutados en cáncer. La validación de algunas de las mutaciones encontradas se evaluó mediante PCR acoplada a secuenciación a alta cobertura. Finalmente, se realizaron estudios de proliferación, migración e invasión in vitro e in vivo para validar el impacto funcional de algunas de las alteraciones en líneas celulares tumorales. Este análisis genómico integral identificó 4920 mutaciones somáticas entre todas las muestras estudiadas. Más de 800 de estas mutaciones se encuentran en los genes de los componentes de los cuatro principales complejos de remodelación de cromatina dependientes de ATP (SWI/SNF, ISWI, CHD e INO80). Curiosamente, las alteraciones genómicas en los remodeladores de cromatina (principalmente SWI/SNF) parecen ser mutua-mente excluyentes, lo que indica una redundancia funcional en algunos de estos genes. Además, identificamos nuevos genes candidatos que no se habían postulado anterior-mente como implicados en cáncer o no han sido descritos como importantes en los subtipos en los que han sido encontrados en nuestro estudio. Estos genes incluyen ARID2, SRCAP, SMARCA5, CTCF, CHD4, SSX1, JHDM1D o SMAD4. Hemos comprobado el efecto del silenciamiento de ARID2 en proliferación, migración e invasión in vitro e in vivo. También hemos identificado las alteraciones transcripcionales resultado de la deficiencia en ARID2. Por último, hemos verificado el efecto de la deficiencia de ARID2 en la res-puesta a los tratamientos que dañan el ADN como el cisplatino o el etopósido observando que esta deficiencia aumenta la sensibilidad celular a ambos compuestos evidenciado por una IC50 más baja. Nuestros resultados concuerdan con la idea de que la estructura de la cromatina desempeña un papel importante en la progresión tumoral y que algunos genes que codifican componentes de los complejos remodeladores de cromatina dependientes de ATP son genes esenciales para el desarrollo de tumores. Encontramos evidencia de que alteraciones en estos genes podrían usarse como marcadores de pronóstico y biomarcadores para la estratificación de pacientes en el estudio de la respuesta a tratamientos específicos contra el cáncer, como es el caso de ARID2 en el cáncer de pulmón. La deficiencia de ARID2 parece ejercer un papel de supresor tumoral mediante dos mecanismos complementarios, en primer lugar provocando un programa transcripcional pro-tumoral en la célula y en segundo lugar afectando a la reparación del ADN provocando inestabilidad genética. Este doble papel que parece jugar ARID2 en cáncer de pulmón probablemente sea extensivo a otras subunidades del complejo SWI/SNF y a su vez podría ser independientes de la función canónica de los complejos SWI/SNF. Esta tesis ha sido realizada en el Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (Santander) y una parte en el Francis Crick Institute (London). La financiación necesaria para la realización de esta Tesis doctoral ha sido aportada por: MInisterio de Economía y Competitividad a traves de los Proyectos del Plan Nacional: SAF2012-31627 y SAF2016-76758-R. La Fundacion Ramon Areces a traves del Proyecto: Proyecto de investigación de ciencias de la vida 2015: Caracterización molecular del papel de la disfunción mitocondrial en el desarrollo tumoral. European Research Council a través del proyecto ERC-2014-STG-637904 INTRAHETEROSEQ. El autor de esta tesis ha disfrutado de una Ayuda para contratos predoctorales para la formación de doctores 2013, referencia BES-2013-062983, concedida por el MInisterio de Economía y Competitividad, al igual que una Ayuda a la movilidad predoctoral para la realización de estancias breves en centro de I+D españoles y extranjeros de la convocatoria 2015, referencia EEBB-I-16-11749.

Devido a falta de informacao conclusiva para o entendimento das raizes do autismo e pelo fato do transtorno ser considerado multifatorial e nao possuir uma relacao que aponte o seu aparecimento na sociedade, os estudos geneticos tem se mostrado promissores para o entendimento da evolucao do autismo. Estima-se que grande parte pode ser causada pelos aspectos geneticos e mutacoes ocorridas durante o periodo embrionario. Sindromes autisticas, em muitos casos, sao causadas por problemas cromossomicos, como delecao, translocacao, cromossomos em anel, dentre outros eventos mutacionais. Essas mutacoes podem ocorrer tanto em cromossomos sexuais (Sindrome do X-Fragil e Sindrome de Rett) como, tambem, em cromossomos autossomicos. Todas essas sindromes possuem etiologias e caracteristicas diferentes e, dessa forma, foi apresentado o resumo de pesquisas a respeito de cinco genes candidatos ao TEA que sao promissores, mas nao conclusivos ainda quanto a evolucao dessa caracteristica.

236 p., Identificación de variantes genéticas implicadas en el desarrollo de dislexia y falta de atención. Estrategias caso-control y loci de rasgos cuantitativosLa dislexia y el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) son dos trastornos neuro-conductuales con una prevalencia alta. Ambos son trastornos complejos causados por múltiples riesgos genéticos y ambientales. Durante años se han asociado varios genes con estos trastornos, sin embargo, existe una gran discrepancia entre los diferentes estudios.La dislexia y el TDAH se clasifican habitualmente en grupos clínicos separados y se estudian independientemente, aunque comparten una gran fracción de la sintomatología, además co-ocurren más frecuentemente de lo esperado, y en algunos casos la dificultad en la lectura se ha relacionado con los síntomas de inatención. Las muestras utilizadas en este proyecto se han diagnosticado como disléxicas, con falta de atención o como controles, y un número de ellas padecen los dos trastornos (muestras comórbidas). En la presente tesis se ha tratado de identificar variantes genéticas que estén relacionadas con la habilidad para la lectura y con la atención, haciendo especial hincapié en la dislexia, la falta de atención y en la comorbidad de ambos trastornos.Para ello se han llevado a cabo estudios de asociación en base a dos grandes estrategias: genes candidatos y genoma completo (GWAS). Asimismo, dada la heterogeneidad sintomatológica dentro de los trastornos estudiados, se ha visto la oportunidad de analizar la variabilidad de ciertos rasgos cognitivos (medidas piscométricas cognitivas) en relación al genotipo. De esta forma, ambas estrategias a su vez, se han subdivido en dos metodologías de análisis: casos/controles y análisis de QTLs (Quantitative trait loci).1.-Estudio de asociación de genes candidatosDiversos estudios vinculan diferentes genes con estos trastornos y aun observando que los resultados obtenidos no se replican entre las diferentes poblaciones, se ha querido comprobar si se asociaban en la población española. En este trabajo, se han examinado 7 polimorfismos de nucleótido único (SNPs) y 2 VNTRs localizados en genes que previamente se habían asociado a la dislexia o al TDAH (KIAA319, DCDC2, DYX1C1, FOXP2, COMT, MAOA, DBH, DRD4 y DAT1), en una cohorte de niños españoles (N=2078) que padecían uno, ninguno o ambos trastornos (dislexia y FA).Los resultados han revelado que los valores de significancia de asociación de algunos marcadores varían notablemente cuando se consideran las muestras comórbidas dentro del grupo de casos, lo cual apoya la importancia de establecer diagnósticos rigurosos y homogéneos de estos trastornos cognitivos para poder identificar biomarcadores reproducibles. Además, se han detectado más asociaciones al considerar parejas de SNPs como variantes epistáticas.El análisis de QTLs con un total de 3414 muestras ha mostrado que las variantes genéticas están asociadas significativamente a los endofenotipos (medidas psicométricas relacionadas directamente con procesos cognitivos específicos), independientemente del trastorno conductual en el que se habían clasificado los individuos. Este hecho refuerza la importancia de investigar las medidas cuantitativas aplicadas a ladefinición de cada fenotipo en vez de centrarse solamente en los grupos categóricos extrapolados a partir de sus síntomas.2.-Estudio de asociación de genoma completo (GWAS)Con el propósito de identificar nuevas variantes, se ha realizado un estudio de asociación de genoma completo para cada trastorno y para la comorbidad entre ambos. Gran parte de los SNPs más asociados en los tres estudios realizados se ubican en zonas reguladoras génicas de importancia y en genes de interés causal para estos trastornos. Es remarcable la asociación encontrada con un marcador del gen KANK1 y la dislexia, por lo que se considera éste polimorfismo y el gen KANK1 como potenciales candidatos de susceptibilidad a padecer dicho trastorno.En cuanto al análisis de QTLs con los datos de los GWASs, se han correlacionado los genotipos de todos los marcadores con 5 medidas atencionales y 5 medidas de lectura en la población general, es decir, independientemente del fenotipo de la muestra. Los resultados han identificado asociaciones de mayor significancia que las encontradas con la estrategia de caso/control, lo cual sugiere una vez más la importancia de este tipo de estrategia. Entre los resultados más importantes, destacan dos regiones ubicadas en los cromosomas 2 y 8 que se asocian significativamente con los procesos atencionales.Finalmente partiendo de los resultados obtenidos en el estudio de genoma completo también se ha querido hipotetizar sobre posibles rutas funcionales para cada uno de los trastornos así como para las funciones cognitivas analizadas. Entre las rutas que se encuentran enriquecidas de SNPs con mayor significancia de asociación con los trastornos y funciones cognitivas estudiados destacan las rutas relacionadas con la transmisión sináptica y la adhesión o estructuración celular. Además se proponen las rutas relacionadas con funciones lipídicas y el sistema inmunitario como candidatas para una posible explicación de dichos trastornos o rasgos cognitivos.En resumen, esta tesis examina los rasgos genéticos que influyen en la dislexia y la falta de atención y muestra evidencias de la importancia de evaluar la genética asociada a los endofenotipos, además de las categorías cualitativas de los trastornos basadas en la suma de los síntomas. Por otra parte, propone posibles genes causales, regiones cromosómicas y rutas funcionales que podrían encajar entre los múltiples orígenes de estos trastornos o de las funciones cognitivas relacionadas., CICbioGUNE

El incremento de la prevalencia de enfermedades crónicas como son la obesidad y la diabetes mellitus tipo 2 (DMT2) es uno de los grandes problemas de la salud pública. Ambas enfermedades se consideran además factores de riesgo de otras patologías, entre las que se encuentran las enfermedades cardiovasculares (ECV). La obesidad es una enfermedad producida por un desequilibrio entre el aporte de energía y el gasto energético, lo que provoca un aumento de la grasa corporal. La DMT2 es un desorden metabólico caracterizado por un defecto en la secreción o acción de la insulina, provocando un elevado nivel de azúcar en sangre. Los avances en las técnicas de biología molecular han permitido incorporar el estudio de factores genéticos y epigenéticos en la caracterización de la etiología de estas enfermedades. Tanto estos factores como los factores ambientales están implicados en el desarrollo y progresión de ambas patologías, definiéndolas como poligénicas y multifactoriales. El objetivo general fue estudiar las asociaciones de variantes genéticas seleccionadas con parámetros relacionados con obesidad y DMT2 en población de edad avanza con alto riesgo cardiovascular del estudio PREDIMED y analizar las interacciones gen*gen y gen*ambiente (tabaco, actividad física, dieta). Realizar un estudio de variación epigenética mediante el análisis del nivel de metilación de regiones en genes candidatos para conocer su relación con parámetros relacionados con estas patologías y analizar si existía una modulación por factores ambientales. E identificar nuevas variantes genéticas asociadas a los fenotipos de obesidad y DMT2 mediante la realización de GWAs piloto Los resultados más relevantes mostraron la asociación de diversos polimorfismos con obesidad, DMT2 y fenotipos relacionados en genes como CDKN2B, NR1D1, CLOCK e IRS1. Los resultados mostraron que variantes genéticas asociadas con una de las patologías se encontraban moduladas por la presencia de la otra enfermedad, mostrando la estrecha relación genético-ambiental entre ambas patologías. También se encontraron importantes interacciones gen*gen considerando variantes en distintos genes que actúan sobre el mismo fenotipo, así como interacciones con variable ambientales de estilo de vida indicando su importancia en la caracterización de enfermedades multifactoriales. El estudio de metilación mostró diferencias en el patrón en función de la obesidad, la DMT2 y el genotipo de ambos polimorfismos, así como una interacción de ambas patologías con la dieta, evidenciando la necesidad de incluir estos análisis en la caracterización de estas patologías. Por último, el estudio piloto de GWAs identificó nuevas variantes genéticas asociadas a parámetros relacionados con la obesidad y DMT2. Los resultados muestran la importancia del análisis integrado de todos estos factores en una población de alto riesgo cardiovascular en el estudio de la obesidad y la DMT2, para una futura aplicación en la prevención y tratamiento.

El cáncer de mama es el tipo de tumor más frecuente en la población femenina de todo el mundo y, aunque su tasa de mortalidad no es la más elevada, es la causa más frecuente de muerte por cáncer en las mujeres. Aunque tradicionalmente se ha utilizado la expresión de los receptores hormonales y del receptor HER2 para clasificar los tumores de mama, diferentes estudios genómicos han definido recientemente varios subtipos moleculares intrínsecos de cáncer de mama que están asociados con diferentes alteraciones moleculares y distintos parámetros clínicos, incluyendo la respuesta terapéutica. El cáncer de mama humano es un grupo heterogéneo de enfermedades y su desarrollo está desencadenado por una amplia variedad de mecanismos moleculares que varían entre individuos. Por esta razón, los genes cuyas alteraciones dan lugar a la tumorigénesis mamaria son sólo parcialmente conocidos. Nosotros hemos empleado un modelo de ratón basado en el sistema de transposición “sleeping beauty” (una herramienta eficaz para la identificación de genes involucrados en cáncer) para identificar genes implicados en el desarrollo del cáncer de mama. Así, hemos identificado a Nf1, Rasa1 (dos genes Ras-GAP) y a Eras (un miembro de la familia Ras raramente expresado), como genes candidatos implicados directamente en tumorigénesis mamaria. Aunque los genes de la familia Ras son algunos de los mutados más frecuentemente en los tumores humanos, menos del 1% de los tumores de mama tienen mutaciones en los genes Ras clásicos (H-, N-, K-RAS). A pesar de esto, la vía de Ras está significativamente activada en algunos tumores de mama humanos, especialmente en los tumores triple negativos. Ya que la vía de señalización de Ras también puede ser activada por otros miembros de la familia Ras o por la inactivación de moléculas que limitan la actividad de Ras, como las proteínas Ras-GAP, algunas alteraciones de estos genes podrían ser responsables de la activación de la vía de Ras en los tumores mamarios...

El cáncer es el nombre común que recibe un conjunto de enfermedades relacionadas en las que se existe un proceso descontrolado en el crecimiento de las células del cuerpo, causado por anormalidades en el material genético de las células. La carcinogénesis o proceso por el cual se produce el cáncer, se debe a múltiples agentes carcinógenos como virus, radiaciones, sustancias químicas, factores del estilo de vida como el consumo de tabaco, alcohol, o tipo de alimentación, entre otros agentes. La dieta mediterránea es el modo de alimentarse basado en los patrones dietéticos de los países mediterráneos y se caracteriza por un alto consumo de productos vegetales (frutas, verduras, legumbres, pan y cereales), un consumo moderado de frutos secos, de pescado, derivados lácteos, aves y huevos, el aceite de oliva como grasa principal, un consumo regular de vino en cantidades moderadas y un consumo bajo en carnes rojas. Este patrón alimentario parece presentar beneficios para la prevención en el desarrollo de enfermedades metabólicas, cardiovasculares, cáncer, y otras enfermedades crónicas. PREDIMED es un ensayo prospectivo, aleatorizado, multicéntrico, simple ciego y controlado de intervención para proporcionar el máximo nivel de evidencia científica sobre los efectos beneficiosos de una dieta tipo mediterránea en la prevención primaria de enfermedad cardiovascular llevado a cabo en varias comunidades autónomas. El nodo de Valencia (PREDIMED-Valencia) está constituido por el grupo EPIGEM (Epidemiología Genética y Molecular), cuyos integrantes están vinculados a la labor docente e investigadora en el Departament de Medicina Preventiva i Salut Pública en la Facultad de Medicina de la Universitat de València. Esta tesis se ha realizado con los 1094 participantes del nodo PREDIMED-Valencia, analizando los datos obtenidos a nivel basal utilizando un diseño transversal y con los datos del seguimiento prospectivo, en los que se ha podido testar de manera prospectiva la incidencia de cáncer, así como testar los efectos de los factores ambientales y la modulación de los efectos genéticos. Se han recogido y analizado diferentes variables sociodemográficas, de hábitos personales y determinaciones clínicas con datos antropométricos y analíticos. Se han analizado estas variables con los participantes casos afectos de cáncer y se ha comparado con los no afectos, y se han valorado diferentes factores de riesgo ambientales como el consumo de tabaco, alcohol, la actividad física, exposición laboral al sol o al calor y la alimentación. Se ha hecho especial hincapié en el tema de la alimentación valorando el papel que la Dieta Mediterránea puede tener a tal efecto y se han analizado y discutido los resultados. Además se han estudiado múltiples polimorfismos en diversos genes candidatos para valorar la susceptibilidad genética a desarrollar cáncer, así como su interacción con factores ambientales. En este trabajo se ha visto la relación entre la exposición solar y el desarrollo de cáncer cutáneo así como la relación entre el consumo de tóxicos como tabaco y alcohol con el desarrollo de cáncer. Se ha analizado detalladamente el papel de la dieta y su relación con el cáncer, determinándose el papel protector de algunos de los componentes de la Dieta Mediterránea como el pescado, nueces y la fruta, frente a factores de riesgo como la ingesta de grasas saturadas o la carne roja. Además se ha podido observar el papel perjudicial de los lípidos plasmáticos, en especial los ácidos grasos libres y un nivel bajo de HDL y la diabetes. Se ha estudiado el papel de la obesidad y su relación con el cáncer, y se han analizado diferentes variables antropométricas que evidencian una asociación en nuestra población entre el perímetro abdominal y el riesgo de desarrollar cáncer. Por último, pero no menos importante se han analizado genes relacionados con la obesidad y otros relacionados con cáncer y se ha visto relación entre algunos de ellos como el cáncer de colon y el gen de la leptina y del receptor de la leptina, o algunas variantes de genes como TMEM18 y NOD2 y el mayor riesgo de cáncer de colon, o del gen MTHFR y el riesgo de cáncer de pulmón, y por el contrario se ha evidenciado el papel protector que pueden tener algunos polimorfismos del gen MTHFR para el cáncer de próstata o del PPARG como factor protector en pacientes no diabéticos. Nuestros resultados pueden generar nuevas hipótesis y abrir nuevas líneas de investigación, así como servir para la prevención primaria del cáncer.

El Caballo Trotador Español (CTE), Raza Equina Integrada, es la cuarta raza en importancia en función del número de efectivos registrados en nuestro país. Su impacto económico anual es aproximadamente de 34 millones € al año. Su Programa de Mejora se aprobó en 2005 con el objetivo principal de mejorar el rendimiento del animal en carreras de trote, y siendo uno de sus principales criterios de selección la variable tiempo por kilómetro (TPK) (Gómez et al., 2010a). El actual sistema de valoración genética, el BLUP (modelo animal de repetibilidad multivariable), asume que el potencial genético del animal es el mismo a lo largo de su vida o para cualquier tipo de carrera (distancia), algo que por las evidencias existentes es más que discutible (pe. Animales que cuando son jóvenes pueden destacar en las carreras pero que al hacerse adultos no presentan una progresión adecuada, o animales con gran aptitud para carreras cortas (velocistas) que no presentan buenos resultados en carreras largas (de resistencia). Por otra parte este sistema clásico precisa de una exhaustiva toma de datos a lo largo de la vida del animal para conseguir valores fiables, provocando que se clasifiquen como “Mejorantes” por primera vez animales con edades avanzadas. Finalmente, la selección de los animales en base a su nivel genético determina a largo plazo un incremento del nivel de parentesco con los animales con mayor potencial genético, lo que a la larga puede traer consecuencias negativas en la población, tales como disminución de su variabilidad genética y el aumento de consanguinidad. Por ello, el objetivo que se persigue en la presente Tesis Doctoral es, en primer lugar, detectar si el impacto de la selección ha reducido la diversidad genética del CTE. A la vez, incluir en el sistema de valoración el nivel de estrés, validando la termografía infrarroja de fondo de ojo como herramienta de evaluación objetiva y no invasiva y ver si está relacionada con el rendimiento deportivo. Finalmente, identificar marcadores moleculares en genes candidatos que puedan estar relacionados, tanto con el rendimiento deportivo, como con el estrés del animal y que pudiesen ser susceptibles de ser utilizados para la selección precoz de los animales de esta raza (selección asistida por marcadores).

[eng] A successful cell renewal, which occurs throughout the life of an organism, relies on multiple events, including proliferation and differentiation of progenitor cell populations, and death of unnecessary cells. Out of the multiple molecular mechanisms involved in the control of cellular renewal, the Hippo signaling pathway currently appears as a hub. Although it was first identified as a key regulator of organ size through the control of cell death and proliferation, growing evidence suggests that it also plays pivotal roles in coordinating stem cell maintenance, cell differentiation, cell-fate decisions and cell survival. To further understand the role of the Hippo pathway in driving adult cellular renewal and, specifically, in promoting cellular sternness, we studied its function in planarians. Due to the presence of a population of pluripotent adult stem cells (neoblasts), planarians have the ability to constantly grow and degrow depending on food availability, and to regenerate any missing body part within a few days. This active and continuous regulation of the stem cell and post-mitotic cell compartments makes planarians an ideal ' in vivo' context to gain an integrated view of the different events underlying homeostatic cell renewal and tissue regeneration. Here, we address whether downregulation of Hippo signaling exerts its sternness­ promoting function by increasing the proliferation of resident stem cells or promoting cell dedifferentiation. We show that inhibition of Smed-hippo (to simplify, hippo) in planarians reduces apoptotic activity and increases mitotic rates. However, this imbalance between cell death and mitotic activity does not lead to an increase in planarian body size or cell number, since hippo (RNAi) does not increase the number of cycling cells but blocks mitotic exit. hippo (RNAi) animals develop overgrowths and extensive regions composed of undifferentiated cells, accompanied by a general decrease in the number of differentiated cells throughout their body. A detailed study of the epidermal lineage reveals that hippo is required to determine the hierarchical transitions required for proper epidermal differentiation, from epidermal-restricted stem cells to differentiated epidermal cells. We also demonstrate that hippo is required to maintain the differentiated state in planarian cells, since hippo inhibition promotes dedifferentiation of post-mitotic cells. Overall, these results in di cate that thE overgrowths and undifferentiated regions observed after hippo inhibition in planarians are not caused by the unbalance between cell death and proliferation but to the inability of cells to reach and maintain the appropriate fate. Furthermore, during this study we demonstrate that the Hippo-Yki signaling cascade is conserved in planarians and plays a role in cell differentiation during planarian regeneration. We further show the conservation of the up-stream regulators of the Hippo pathway in planarians since the inhibition of Hippo up-stream regulators, as lg/- 2, phenocopies the hippo (RNAi) phenotype. Transcriptomic analysis of hippo (RNAi) animals allowed the identification of several putative Hippo pathway targets in planarians, which silencing reproduces the formation of overgrowths. Overall, we propose an essential role for Hippo signaling in restricting cell plasticity and thus in preventing tumoral transformation., [spa] La renovación celular, que tiene lugar durante toda la vida en los organismos adultos, depende de multiples eventos, incluyendo el control de la proliferación, la diferenciación de las celulas progenitoras y la muerte de células innecesarias. La vía de señalización de Hippo ejerce un papel central en el control de todos estos procesos. A pesar de haber sido primeramente identificada como una vía reguladora clave en el control del tamaño de los órganos a través de la regulación de la proliferación y la muerte, evidencias recientes sugieren que esta vía puede estar también involucrada en el mantenimiento de las células madre, en la diferenciación celular, en el mantenimiento del estado diferenciado y en la supervivencia de las células. Para profundizar en el conocimiento del papel de la vía de Hippo durante la renovación celular en tejidos adultos, específicamente en su función reguladora del estado pluripotente de las células, abordamos su estudio en planarias. Debido a la presencia de una población de células pluripotentes adultas, los neoblastos, las planarias poseen la capacidad de crecer y decrecer dependiendo de la disponibilidad de alimento, así como de regenerar cualquier parte de su cuerpo en apenas algunos días. Esta activa y continua regulación de las células madre y de los compartimentos postmitóticos convierte a las planarias en un contexto "in vivo" ideal para obtener una vision integrada de los diferentes mecanismos que controlan la renovación celular durante la homeostasis y la regeneración de los tejidos. En esta tesis hemos abordado la cuestión de si el silenciamiento de la vía de señalización de Hippo afecta a la promoción del estado indiferenciado, concretamente a través del control de la proliferación de células madre o bien promoviendo la desdiferenciación celular. Los resultados obtenidos demuestran que la inhibición de Smed-hippo (para simplificar, hippo) en planarias reduce la actividad apoptótica y aumenta los índices mitóticos. Sin embargo, este desequilibrio entre muerte celular y actividad mitótica no conduce al aumento del tamaño de las planarias ni al aumento del número de células. Uno de los motivos es que la inhibición de hippo no aumenta el numero de células que ciclan si no que bloquea la salida de mitosis. Sin embargo, aunque no hay un incremento en el numero de células, el silenciamiento de hippo produce la aparición de sobrecrecimientos, precedidos por la aparición de amplias regiones compuestas por células no diferen ciadas, yla reducción del numero de células diferenciadas en todo el animal. El estudio detallado del linaje epidermico, demuestra que hippo es necesario para determinar las transiciones jerarquicas requeridas para una correcta diferenciación de las células epidermicas. Ademas, demostramos que hippo es necesario para mantener el estado diferenciado de las células, ya que su inhibición promueve la desdiferen ciación de células postmitóticas. En conjunto, estos resultados indican que los sobrecrecimientos y regiones indiferenciadas observadas despues de la inhibición de hippo no son causados por el desequilibrio entre la muerte celular y la proliferac ión sino por la incapacidad de las células adquirir y mantener su estado diferenciado. Ademas, durante este estudio hemos demostrado que la cascada de sena lización Hippo-Yki esta conservada en planarias y desempeña un papel fundamental durante la regeneración. También hemos visto que los mecanismos reguladores "up-stream " de la via Hippo parecen estar conservados en planarias, ya que la inhibición de algunos elementos, como lg/2, fenocopia el fenotipo de los animales hippo (RNAi). A su vez, el analisis transcriptómico de los animales hippo (RNAi) ha permitido identificar genes diana de la vía Hippo en planarias. El silenciamiento de algunos de estos genes candidatos también promueve la aparición de sobrecrecimientos. Para finalizar, nuestros estudios nos permiten proponer que el papel principal de Hippo en las planarias es restringir la plasticidad celular y así prevenir la transformación tumoral.

De forma que, la actividad y expresión de la SCD1 aumenta con dietas ricas en grasas saturadas, y disminuyen con dietas ricas dietas en ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados. Una actividad desaturasa alta ha sido observada en condiciones de obesidad, diabetes y resistencia a la insulina. Del mismo modo, la expresión de la ELOVL6 se ha visto inhibida por los ácidos grasos poliinsaturados. Además esta enzima, al igual que la SCD1 se ve afectada por todos los factores nutricionales (y hormonales) que regulan al factor de transcripción SREBP- 1c. Estudios han observado que la pérdida de la función de la Elovl6 protege de la hiperinsulinemia, hiperglucemia y de la hiperleptinemia, incluso en condiciones de obesidad y hepatosteatosis. Por todo ello es interesante conocer el papel que desempeñan los sustratos y productos incorporados en la dieta (como el ácido oleico del aceite de oliva), en interacción con los polimorfismos genéticos de estas enzimas, en la génesis de la obesidad, DM2 y resistencia a la insulina en una población mediterránea. En el estudio se evaluaron 825 personas entre 18 y 65 años, basalmente y a los 6 años. Para cada sujeto se obtuvieron variables clínicas, antropométricas, bioquímicas (niveles de glucosa, insulina, composición de ácidos grasos de los fosfolípidos séricos,…), nutricionales y genéticas (polimorfismos genéticos de la SCD Y Elovl6). Además, se buscaron nuevos polimorfismos genéticos en el promotor de la SCD1, no descritos en la literatura, que pudiesen contribuir en el desarrollo de estas enfermedades. Nuestros resultados ponen de manifiesto que efectivamente existe una interacción entre los polimorfismos genéticos estudiados en el gen de la ELOVL6, SCD y el tipo de aceite consumido, de tal manera que, el tipo de aceite podría modificar el efecto de los polimorfismos sobre el riesgo de padecer enfermedades metabólicas o fenotipos relacionados. Además se observó una interacción entre los SNPs de la SCD1 y el tipo de aceite consumido en relación a la actividad enzimática de la SCD1 medida por el índice 18:1/18:0. Alteraciones de la actividad enzimática, resultante de esta interacción, podría contribuir al desarrollo de la obesidad y la DM2. Por otro lado, como análisis complementario, se observó una interacción entre SNPs de la SCD y la ELOVL6 en relación al IMC. En cuanto a la búsqueda de nuevas mutaciones genéticas, sólo se encontraron dos nuevas variaciones genéticas, en tres de los sujetos, por lo que no se pudo realizar ningún análisis estadístico. Esta tesis forma parte del Estudio Pizarra, un estudio epidemiológico realizado en una población mediterránea del Bajo Guadalhorce, que tiene como objetivos la investigación de factores de riesgo metabólicos, genéticos, clínicos y nutricionales de enfermedades endocrinas y cardiovasculares. En este estudio nos hemos centrado en la interacción gen- nutriente en relación a la obesidad, diabetes mellitus tipo 2 (DM2) y, uno de los trastornos metabólicos asociados, la resistencia a la insulina, por su alta prevalencia en la población mediterránea en los últimos 30 años. Estas enfermedades tienen un origen multifactorial, resultante de un desequilibrio entre la interacción de los factores genéticos y ambientales. Mientras que los genes no han cambiado en los últimos tiempos, muchos de ellos seleccionados naturalmente en la era Paleolítica tardía (teoría del gen ahorrador), los factores ambientales, como el estilo de vida, han ido cambiando a lo largo de la historia y entre sociedades, siendo el cambio dietético probablemente uno de los factores más relevante. En este estudio hemos evaluado transversal y prospectivamente (a los 6 años del inicio del estudio) si los polimorfismos genéticos de dos genes candidatos, la Esteroil Coenzima A Desaturasa (SCD1) y la Elongasa6 (ELOVL6), cuyas proteínas están involucradas directamente en el metabolismo de los ácidos grasos e indirectamente en el metabolismo de carbohidratos, en interacción con la dieta, específicamente con el tipo de aceite vegetal consumido (oliva vs. girasol), podrían contribuir en el desarrollo de la obesidad, diabetes tipo 2 y la resistencia a la insulina. La SCD1 y la ELOVL6 son enzimas que están íntimamente ligadas, de manera que, el producto final de la lipogénesis de novo, 16: 0, es alargado (Elovl-6) y desaturado (SCD) para producir 18: 1, y ambas están influenciadas, entre otros factores, por la composición de ácidos grados presentes en la dieta.

La respuesta inflamatoria del huesped viene determinada por la virulencia del microorganismo, la duracion del estimulo y el equilibrio entre la respuesta inflamatoria y la antiinflamatoria. Diversos estudios han mostrado la importancia de la genetica en las infecciones graves. La respuesta inmune innata es el mecanismo que impide la invasion y propagacion de microorganismos durante las primeras horas tras la infeccion. Cada uno de los procesos implicados en la respuesta innata puede alterarse por polimorfismos de los genes implicados, pudiendo esto resultar en una mayor susceptibilidad o resistencia a la infeccion. Los resultados obtenidos en los diferentes estudios geneticos no prueban de forma irrefutable el papel o la funcion de un gen en la patogenesis de la infeccion respiratoria. Sin embargo, permiten generar nuevas hipotesis, indican nuevos genes candidatos en base a su papel en la respuesta inflamatoria y proporcionan el primer paso en la comprension de los factores geneticos subyacentes.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:57:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10266_Dissertação Final Iana Pedro da Silva Quadros.pdf: 2554686 bytes, checksum: 3716e4642d5c167349ceddb1c5ee793f (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 A mandioca é típica dos trópicos e fonte de segurança alimentar para mais de 600 milhões de pessoas, utilizada na alimentação humana e animal e na indústria, pela extração de amido e produção de biocombustível. O Brasil é o segundo país em produção, entretanto o incremento em produção é baixo para atender o crescente mercado. A compreenção da arquitetura genética de caracteres agronomicamente importantes é útil para delinear cruzamentos e possibilita a identificação de loci controladores de características quantitativas (QTL), no intuito de seleção assistida e clonagem de genes candidatos. Neste trabalho objetivou-se identificar, mapear e caracterizar QTL para as características de altura das plantas (AP), produtividade de parte aérea (PPA), produtividade total de raízes fresca (PTR), teor de matéria seca da raiz (MS) e produtividade de amido (PROD-AMD) de mandioca. Para isto foi utilizada uma população F1 de 141 indivíduos, oriunda do cruzamento entre as cultivares Fécula Branca e BRS Formosa, mantida em delineamento em blocos, com duas repetições e 16 plantas por parcela para as análises fenotípicas. A genotipagem dos indivíduos foi realizada usando SNPs, microssatélites e minissatélites. O mapa foi construído com abordagem multiponto e a detecção dos QTL realizada por análise de contraste entre médias e intervalo, considerando os diferentes tipos de segregação do QTL. Variabilidade foi observada para todas as características e altas correlações fenotípicas, exceto para MS, com destaque para PTR e PROD-AMD (0,98), bem como alta herdabilidade para AP (74,29%). Também, segregação transgressiva foi detectada para todas as características, indicando complementariedade de alelos dos pais na progênie segregante. O mapa genético representou regiões dos 18 cromossomos da mandioca e foi composto por 283 marcadores em 32 grupos de ligação. Uma região do cromossomo 10 apresentou evidência de pleitropia. Para AP, PPA e PROD-AMD um QTL comum foi identificado, bem como para PTR e PROD-AMD, três QTL comuns foram verificados. O MS apresentou QTL exclusivos. Estes resultados indicam o controle quantitativo das características estudadas, com QTL de grande e pequeno efeito detectados. Estes são úteis no melhoramento da cultura visando maior produtividade.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:35:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11503_30ª Ata de Defesa de Tese_Josivany Valério.PDF: 74 bytes, checksum: 930ec4f1baf5a2516568337ce757bf49 (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 A obesidade é uma doença crônica inflamatória caracterizada pelo excesso de gordura e vem aumentando de forma significativa entre crianças e adolescentes levando a várias complicações na infância e na idade adulta, como: hipertensão arterial sistêmica, intolerância diminuiada à glicose, dislipidemia e diabetes tipo 2 (DT2). Uma série de fatores contribuem para a obesidade na infância e podem ser: genéticos,ambientais e comportamentais. Estudos têm investigado fatores genéticos que predispõem à obesidade, embora estes fatores ainda sejam pouco compreendidos. Os genes candidatos à predisposição à obesidade estão relacionados com a regulação da fome, balanço energético, metabolismo de lipídeos e glicose; e diferenciação de adipócitos. Neste contexto, análises de polimorfismos do gene transcription factor 7 like-2 (TCF7L2) que codifica um fator de transcrição envolvido na sinalização Wnt cateninadependente, via importante para funções de crescimento, metabolismo e sobrevivência celular, e no gene ADIPOQ que regula a sensibilidade à insulina, e está envolvido na resposta inflamatória e regulação do balanço energético, representam uma interessante oportunidade de identificar os determinantes genéticos primários envolvidos na susceptibilidade à obesidade e diabetes tipo 2 em crianças e adolescentes, uma vez que estas constituem um dos principais grupos-alvo para estratégias de pesquisa, prevenção e controle do sobrepeso e obesidade. Este trabalho teve como objetivo analisar as frequências dos genótipos para o polimorfismo rs7903146 no gene TCF7L2 e nos polimorfismos rs2241766 (+45T>G) e rs1501299 (+276 G>T) no gene ADIPOQ em adolescentes e verificar se algum genótipo e/ou modelo genético está associado à presença de obesidade e/ou diabetes tipo 2. Adolescentes matriculados em escolas públicas estaduais da Região Metropolitana de Vitória-ES, provenientes de uma amostra representativa do estudo Prevalência de sobrepeso e obesidade em adolescentes no Estado do Espírito Santo e sua associação com algumas variáveis da síndrome metabólica foram incluídos aleatoriamente no estudo genético. As avaliações antropométricas e coleta de sangue, após jejum de 12 horas, foram realizadas na própria escola. Para classificação do estado nutricional foi considerado o índice de massa corpórea/idade (IMC/I), em escore z. O DNA genômico foi extraído de amostras de sangue periférico. Para o gene TCF7L2, o DNA foi amplificado por reação em cadeia da polimerase alelo-específica e os produtos desta reação foram analisados por eletroforese em gel de poliacrilamida (12%), visualizados pela coloração em nitrato de prata a 0,1%. Para o gene ADIPOQ, o DNA foi amplificado por metodologia Taqman. A análise estatística foi realizada no software SPSS versão 23.0. Dados dos indivíduos relativos à raça, sexo, idade, IMC/I , glicemia e HOMA-IR (Homeostasis Model Assessment-Insulin Resistance) foram analisados. Para o gene TCF7L2 foram investigados 326 adolescentes (idade: 10-14 anos) divididos em grupo sem obesidade (n=299) e com obesidade (n = 27). Também foram analisadas as frequências para os modelos genéticos dominante ( TT+CT x CC), recessivo (CC+CT x TT) e aditivo (TT x CC), porém apenas para o modelo dominante foi verificada uma associação marginal (P= 0,054). Como a idade diferiu entre os grupos (P= 0,011), a amostra foi estratificada em dois subgrupos: ≤12 anos e >12 anos. O modelo genético dominante (CT+TT X CC) para o polimorfismo rs7903146, junto com o HOMA-IR e a idade explicaram a obesidade em adolescentes. Os demais parâmetros analisados nos dois grupos, não foram associados a nenhum genótipo ou modelo genético. Não foi observada associação entre o polimorfismo rs 7903146 e alterações precoces do metabolismo da glicose, mas ao risco aumentado de obesidade na primeira fase da adolescência (p=0,04). Para o gene ADIPOQ, foram investigados 355 adolescentes com idade variando de 10-14 anos, os quais foram divididos em dois grupos: com excesso de peso (n=110) e sem excesso de peso (n=245). Para o polimorfismo de nucleotídeo único (SNP) rs2241766 (+45T>G) observamos associação dos genótipos com excesso de peso (p=0,04) e dos modelos genéticos dominante para o alelo T e aditivo com o excesso de peso (p=0,03), este SNP também foi associado aumento do IMC/I. Para o SNP rs1501299 (+276 G>T) não observamos associação dos genótipos com excesso de peso e o genótipo GT (p=0,02) e o modelo modelo genético dominante para o alelo T (p=0,02) neste SNP foram associados a maiores níveis de glicemia de jejum nos adolescentes deste estudo. Concluímos que os SNPs rs2241766 (+45T>G) e rs1501299 (+276 G>T) estão associados respectivamente ao aumento de IMC/I e Glicemia de jejum em adolescentes numa faixa etária entre 10 14 anos.

Adenomas hipofisários são tumores intracranianos comuns que ocorrem de forma esporádica. Em alguns casos raros, esta doença é identificada em grupos familiares e não tem envolvimento com outros tumores endócrinos, uma condição identificada como adenomas de hipófise familiais isolados (FIPA). O desenvolvimento de FIPA tem sido associado a anormalidades genéticas, especialmente no gene AIP, no qual mutações germinativas foram relatadas em aproximadamente 30% dos casos. Mutações no gene MEN1 foram descritas em famílias com adenoma de hipófise, mas com fenótipo específico para neoplasia endócrina múltipla tipo 1. Mutações no receptor de prolactina (PRLR) também têm sido associadas ao desenvolvimento de adenoma hipofisário em modelos animais. Assim, na maioria dos casos de FIPA o defeito genético exato que leva ao desenvolvimento da doença permanece desconhecido. Portanto, o objetivo deste trabalho é determinar a base genética de FIPA em uma família brasileira. A família estudada é composta por três irmãos diagnosticados com adenoma hipofisário secretor de prolactina através de testes clínicos, bioquímicos e de imagem. O sequenciamento Sanger foi utilizado para genotipagem dos genes candidatos AIP, MEN1 e PRLR. Além disso, uma pesquisa por novas mutações foi realizada utilizando-se a técnica de sequenciamento de todo exoma. Uma análise in silico e algoritmos de previsão foram aplicados para priorizar variantes provavelmente patogênicas. Nenhuma mutação foi identificada na região codificadora e reguladora de MEN1, AIP e PRLR. O exoma revelou variantes novas e provavelmente patogênicas em três genes diferentes: RXRG, REXO4 e TH. As variantes em RXRG e TH podem estar associadas ao prolactinoma isolado na família estudada e a possível contribuição desses genes para outras famílias FIPA devem ser exploradas. Pituitary adenomas are common intracranial tumors that occur sporadically. In some rare cases this condition is identified in familial clusters and has no involvement with other endocrine tumors, a disorder identified as Familial Isolated Pituitary Adenoma (FIPA). FIPA development has been associated with genetic abnormalities, especially in AIP gene, where germline mutations have been reported in approximately 20% of cases. Mutations in the MEN1 gene have been described in a subset of pituitary adenoma families, but with bona fide multiple endocrine neoplasia type 1 feature. Mutations in prolactin receptor (PRLR) have also been associated to pituitary adenoma in animal models. Thus, in most FIPA cases the exact genetic defect that lead to disease development remains unknown. Therefore, the aim of this work is to determine the genetic basis of FIPA in a Brazilian family. The studied family is composed of three siblings presented with isolated prolactinsecreting pituitary adenoma diagnosed through clinical, biochemical and imaging testing. Sanger sequencing was used to genotype candidate genes AIP, MEN1 and PRLR. Further mutation screening was performed using whole-exome sequencing. In silico analysis and additional predictive algorithms were applied to prioritize likely pathogenic variants. No mutations in the coding and flanking intronic regions in the MEN1, AIP and PRLR genes were detected. Whole-exome sequencing revealed novel, predicted damaging, heterozygous variants in three different genes: RXRG, REXO4 and TH. The RXRG and TH possibly pathogenic variants may be associated with isolated prolactinoma in the studied family and the possible contribution of these genes to additional FIPA families should be explored.

Sublinhagens de camundongos AIRmax e AIRmin homozigotas para os alelos S do gene Slc11a1 diferem na capacidade de reparar um orifício na orelha. Os animais AIRmaxSS regeneraram o tecido da orelha 30 dias após a perfuração, enquanto que os animais AIRminSS apenas cicatrizaram a ferida mas nunca a restauraram completamente. A regeneração da orelha observada nos animais AIRmaxSS deve-se a inflamação menos intensa da área ferida no início do processo de reparação, culminando em baixa deposição de colágeno e expressão da proteína a-SMA na orelha desses animais e a repressão de genes participantes em funções relacionadas à contração muscular. Além disso, detectamos alguns genes candidatos no cromossomo 11 regulando o fenótipo de cicatrização tissular da orelha de camundongos AIRminSS. Os resultados obtidos sugerem que o grau da resposta inflamatória, assim como a ativação ou repressão de genes participantes durante os eventos de reparação tissular podem modular a qualidade da resolução da injúria, culminando em um processo regenerativo ou de cicatrização. Homozygous AIRmax and AIRmin sublines for Slc11a1 R and S alleles differ in the ability to repair to the ear hole. AIRmaxSS mice exhibited regeneration 30 days after ear punch while AIRminSS animals did not show regeneration. The regeneration observed in AIRmaxSS mice was due to lower inflammation at the beginning of repair process resulting in less deposition of collagen and expression of a-SMA protein in the ears of these animals. Down regulated genes related with muscle contraction was observed in AIRmaxSS mice. In addition, AIRminSS mice presented gene cluster on chromosome 11 with expression profile that predispose them to wound healing with scar. These results suggest that the importance of regulating inflammation in the initial events and the activation and repression of some genes related to the wound healing phenotype can drives tissue regeneration or wound healing after ear punch.

O Diabetes Mellitus tipo 1 (DM1) resulta de um ataque autoimune contra as células pancreáticas, extinguindo a produção de insulina e levando à hiperglicemia. Evidências indicam uma associação entre o estresse oxidativo (que pode causar danos no DNA) e o DM1, sendo que apenas alguns trabalhos da literatura relataram a expressão de genes relacionados à respostas ao estresse oxidativo e reparo do DNA em DM1. Ainda, os microRNAs (reguladores pós-transcricionais da expressão gênica) estão envolvidos em vários processos biológicos e condições patológicas, mas informação sobre a expressão dos microRNAs em DM1 ainda é escassa. A fim de proporcionar um melhor entendimento sobre as vias de regulação de genes participantes de processos biológicos relevantes para o DM1, o presente estudo consistiu em analisar os perfis de expressão gênica (método de microarranjos) de microRNAs e de mRNAs (bem como de algumas proteínas) provenientes de células mononucleares do sangue periférico (PBMCs, do inglês peripheral blood mononuclear cells) de pacientes DM1 (n=19) em comparação com indivíduos sadios não diabéticos (n=11), dando maior enfoque a genes associados à resposta ao estresse oxidativo e reparo do DNA. Os resultados de expressão obtidos pelo método de microarranjos apontaram 44 microRNAs diferencialmente expressos (35 induzidos e nove reprimidos) nos pacientes DM1 e esses microRNAs apresentaram grande especificidade ao estratificar pacientes DM1 dos controles, incluindo hsa-miR-101, hsa-miR148a, hsa-miR-27b e hsa-miR-424, cujos dados de expressão foram confirmados por qRT-PCR. A análise funcional dos genes-alvo dos microRNAs, tanto dos induzidos quanto dos reprimidos, apontou 22 e 12 vias KEGG significativamente enriquecidas, respectivamente, incluindo vias relacionadas ao câncer. Com relação à análise de expressão de mRNAS, 277 genes diferencialmente expressos foram identificados nos pacientes DM1, sendo que 52% deles são potenciais alvos dos microRNAs diferencialmente expressos nos pacientes DM1. Dentre esses alvos foram encontrados genes candidatos ao desenvolvimento da doença, assim como genes implicados nos processos biológicos resposta ao estresse oxidativo e reparo do DNA, como UCP3, PTGS2, ATF3, FOSB, DUSP1 e TNFAIP3, cujos dados de expressão foram confirmados por qRT-PCR. Já a análise de grupos gênicos identificou 49 e 55 grupos gênicos significativamente expressos e enriquecidos em pacientes DM1, respectivamente, destacando-se vias relacionadas à sinalização apoptótica, resposta ao hidroperóxido, reparo do DNA por recombinação homóloga e resposta ao estresse do retículo endoplasmático. Quanto aos dados de expressão proteica (western blotting), PTGS2 e ATF3 não apresentaram níveis de expressão detectáveis em nenhum dos dois grupos estudados, enquanto que para DUSP1 não foi observada diferença estatisticamente significativa entre os grupos, apesar de os três genes se apresentarem induzidos em pacientes DM1. Os resultados do ensaio do gene repórter da luciferase demonstraram a ocorrência da interação entre hsa-miR-148a e DUSP1 em meio celular. Essa evidência aliada aos dados de western blotting, sugerem a possibilidade de hsa-miR-148a atuar na repressão traducional de DUSP1. Em conjunto, os resultados do presente estudo indicaram perfis distintos de expressão de microRNAs e mRNAs em PBMCs de pacientes DM1 comparados a indivíduos sadios, sendo que adicionalmente, dados inéditos relacionados à interação microRNAs-mRNAs em DM1 foram obtidos, principalmente associados à resposta ao estresse oxidativo e reparo do DNA, sugerindo um distúrbio na rede microRNA-alvo em pacientes DM1. Type 1 Diabetes Mellitus (T1DM) results from an autoimmune attack against the pancreatic cells, ceasing insulin production, which causes hyperglycemia. Although associations between oxidative stress, which can cause DNA damage, and T1DM have been demonstrated, only a few studies have reported differential expression of genes associated with response to oxidative stress and DNA repair in T1DM patients. Moreover, microRNAs (post-transcriptional regulators of gene expression) are implicated in many biological processes and pathological conditions; however, only scarce information is available in the literature concerning the expression of microRNAs in T1DM. In order to better understand the regulatory pathways involved in biological processes that are relevant to T1DM, we aimed to investigate the microRNA and mRNA transcriptional expression profiles by microarray analysis (as well as expression of selected proteins) in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from T1DM patients (n=19) compared with healthy non-diabetic individuals (n=11), emphasizing genes related to response to oxidative stress and DNA repair. Microarray expression results indicated 44 differentially expressed microRNAs (35 up- and nine down-regulated) in T1DM patients, with those microRNAs possessing a discriminatory power to clearly stratify the patients from the controls, including hsa-miR-101, hsa-miR148a, hsa-miR-27b, and hsa-miR-424, whose expression data were confirmed by qRT-PCR. Functional annotation analysis performed on the predicted targets of the differentially expressed microRNAs pointed 22 and 12 annotated KEGG pathways for the overexpressed and repressed microRNAs, respectively, many of them related to cancer. Regarding mRNA microarray results, we detected 277 differentially expressed genes in T1DM patients, with 52% of them being potential targets of the differentially expressed microRNAs in T1DM patients. Among these targets, we identified candidate genes for T1DM as well as genes involved in the biological processes response to oxidative stress and DNA repair, such as UCP3, PTGS2, ATF3, FOSB, DUSP1 and TNFAIP3, whose expression data were confirmed by qRT-PCR. Furthermore, out of the 49 and 55 significantly expressed/enriched gene sets in T1DM patients, respectively, five pathways related to apoptotic signaling, response to hydroperoxide, DNA repair via homologous recombination, and response to endoplasmic reticulum stress were of interest for the present work. Concerning protein expression results (western blotting), PTGS2 and ATF3 expression was not detected for either the patient or the control group, while significant difference in DUSP1 expression was not observed between the two groups, although the corresponding mRNAs of those genes were found induced. Regarding the luciferase assay, our results demonstrated that the interaction between hsa-miR-148a and DUSP1 occurs in the cellular milieu. Therefore, these findings together with those western blotting results suggest that hsa-miR-148a could play a role in DUSP1 translational repression. Altogether, our results indicate distinctive microRNA and mRNA expression profiles in PBMCs from T1DM patients relative to healthy non-diabetic individuals. Furthermore, we have provided novel data regarding microRNA-mRNA interactions in T1DM, in particular involving genes associated with response to oxidative stress and DNA repair, suggesting a perturbation in the microRNA-target network in T1DM patients.

A fissura labiopalatina é a anomalia craniofacial mais comum nos seres humanos e em relação à cavidade bucal a agenesia dentária se apresenta mais prevalente em indivíduos com fissuras labiopalatinas do que na população em geral. Esses fenótipos têm sido considerados decorrentes de alterações do desenvolvimento embrionário e ocorrem como resultado da interação de fatores genéticos e ambientais, caracterizando uma etiologia multifatorial. Tem sido apontado que a função anormal de alguns genes que possuem papel na formação craniofacial e dentária poderia estar relacionada à etiologia desses fenótipos. Dentre os genes candidatos para esses fenótipos têm se destacado o MSX1 entre outros. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi avaliar a associação entre o polimorfismo no gene MSX1 (rs12532) com os fenótipos fissura labiopalatina e agenesia dentária não sindrômicos isolados ou em associação. A amostra foi composta por 222 indivíduos divididos em 4 grupos: grupo 1, indivíduos com fissura e agenesia dentária; grupo 2, indivíduos com fissura sem agenesia dentária; grupo 3, indivíduos com agenesia dentária sem fissura e grupo 4, controle (sem agenesia e sem fissura). Foi realizada a extração do DNA genômico a partir da saliva coletada dos indivíduos. O polimorfismo no gene MSX1 (rs12532) foi estudado por meio de Reação em cadeia da Polimerase em tempo real (PCR Real Time) utilizando o ensaio Taqman (Applied Biosystems). O teste do qui-quadrado (p

A identificação de genes responsáveis por doenças humanas pode fornecer conhecimentos sobre mecanismos patológicos e psicológicos que são essenciais para o desenvolvimento de novos diagnósticos e terapias. Sabemos que uma doença é raramente uma consequência de uma anormalidade num único gene, porém reflete desordens de uma rede intra e intercelular complexa. Muitas metodologias conhecidas na Bioinformática são capazes de priorizar genes relacionados a uma determinada doença. Algumas abordagens também podem validar a pertinência ou não destes genes em relação à doença estudada. Uma abordagem de priorização de genes é a investigação a partir de doenças que acometem pacientes ao mesmo tempo, as comorbidades. Existem muitas fontes de dados biomédicos que podem ser utilizadas para a coleta de comorbidades. Desta forma, podemos coletar pares de doenças que formam comorbidades epidemiológicas e assim analisar os genes de cada doença. Esta análise serve para expandirmos a lista de genes candidatos de cada uma dessas doenças e justificarmos a relação gênica entre essas comorbidades. O objetivo principal deste projeto é o de integração dos dados epidemiológicos e genéticos para a realização da predição de genes causadores de doenças. Isto se dará através do estudo de comorbidade destas doenças. The identification of genes responsible for human diseases can provide knowledge about pathological and physiological mechanisms that are essential for the development of new diagnostics and therapeutics. It is known that a disease is rarely a consequence of an abnormality in a single gene, but reflects complex intra and intercellular network disorders. Many methodologies known in Bioinformatics are able to prioritize genes related to a particular disease. Some approaches can also validate how appropriate or not these genes are relative to a disease. An approach for prioritizing genes is the research from diseases afecting patients at the same time, i.e. comorbidities. There are many sources of biomedical data that can be used to collect comorbidities and analyse genes of each disease. We can also expand the list of candidate genes for each singular disease and justify the genetic relationship of these comorbidities. The main objective of this project is the integration of epidemiologic and genetic data to perform the prediction of causing genes through the study of comorbidity of these illnesses.

Os gliomas estão entre os mais freqüentes e fatais tumores do sistema nervoso central. Apesar dos grandes avanços da Medicina nas áreas diagnósticas e terapêuticas, o tratamento desses tumores ainda é, na grande maioria dos casos, paliativo, sendo a extirpação cirúrgica do tumor o único recurso com potencial curativo e, ainda assim, apenas para os gliomas de baixo grau. Neste trabalho, foram analisados os perfis de expressão gênica diferencial entre linhagens de glioma de rato com diferentes graus de tumorigenicidade (linhagens ST1 e P7), visando identificar genes com potencial de aplicação na doença humana como marcadores moleculares e/ou novos alvos terapêuticos. Numa primeira abordagem, foi realizado um rastreamento de genes potencialmente diferencialmente expressos entre as linhagens ST1 e P7 de glioma de rato através da hibridização de macroarrays de cDNA comerciais. Um conjunto de três membranas comerciais foi hibridizado com alvos radioativos gerados a partir de mRNA obtido destas duas linhagens, totalizando aproximadamente 3.000 genes. Nestes experimentos, foram identificados aproximadamente 200 genes como sendo possivelmente diferencialmente expressos entre as linhagens ST1 e P7. Os níveis de expressão relativa de cerca de 40 destes genes foram analisados por Northern blot, sendo que seis deles foram confirmados como sendo mais expressos na linhagem ST1 enquanto que 4 foram confirmados como sendo mais expressos na linhagem P7. Num segundo momento, foi realizado um rastreamento de expressão gênica em larga escala, através do uso de microarrays de DNA contendo sondas que permitem a análise de expressão de aproximadamente 24.000 transcritos de rato. Esta análise levou à identificação de uma lista contendo aproximadamente 1.300 genes candidatos a diferencialmente expressos, que apresentaram razões de expressão relativa entre 2 e >3.000. Desta lista, -700 genes foram identificados como provavelmente mais expressos na linhagem ST1, e cerca de 500 genes com expressão maior na linhagem P7. A etapa de subseqüente de validação da expressão diferencial foi realizada através de PCR quantitativo em tempo real (Q-PCR). A expressão de 49 genes foi quantificada em quatro preparações independentes de RNA originárias das linhagens ST1 e P7, sendo que 27 destes genes foram identificados como possivelmente diferencialmente expressos através dos microarrays, 10 dos quais haviam sido previamente confirmados por Northern Blot e 12 genes diversos. Destes genes, 21 foram confirmados por Q-PCR como sendo diferencialmente expressos entre as linhagens ST1 e P7, além daqueles 10 genes cuja expressão diferencial havia sido anteriormente confirmada por Northern. Ao todo, oito genes foram confirmados como sendo mais expressos na linhagem ST1, e 23 genes o foram como sendo mais expressos na linhagem P7. Vários dos genes confirmados como sendo diferencialmente expressos na linhagem ST1 estão, direta ou indiretamente, relacionados a parada de crescimento e supressão de fenótipo tumoral. Em contrapartida, diversos dos genes confirmados como sendo diferencialmente expressos na linhagem P7 codificam para receptores de fatores de crescimento peptídicos e seus respectivos ligantes. Em particular, foi detectado maior expressão, na linhagem P7, de receptores e Iigantes relacionados ao fatores de crescimento derivados de plaquetas (PDGFs), fatores de crescimento para fibroblastos (FGFs) e, também, do fatores de crescimento da família de pleiotrofina/midquina (PTN/MDK), e seus respectivos receptores. Sabidamente, vários destes genes estão envolvidos na neoangiogênese e na fechamento de alças autócrinas/parácrinas de estímulo da proliferação tumoral, em particular de gliomas humanos. Além disso, estes achados foram coerentes com o maior potencial tumorigênico (-2,5x) apresentado pela linhagem P7, quando injetadas s.c. no dorso de animais imunocomprometidos (p3,000. From these, -700 genes displayed preferential expression in the ST1 cell line, while around 500 genes were more expressed in P7 cells. The following step, namely, validation of the differential expression, was achieved through Real-Time PCR (Q-PCR). Expression levels of 49 genes were measured in four independent RNA preparations from ST1 and P7 cell lines. About 27 of these genes were identified as putative differentially expressed , 10 of which had previously been confirmed by Northern blot as differentially expressed and 12 additional genes were also included. From this list, 21 genes were confirmed by Q-PCR as being diferentially expressed between the ST1 and P7 cell lines, in addition to those 10 whose differential expression was confirmed by Northern Slol. In total, eight genes were confirmed as being differentially expressed in the ST1 cell line, and 23 genes were confirmed as being expressed at higher leveis in the P7 cells. Many of the genes confirmed as being differentially expressed genes in the ST1 cell line are, directly or indirectly, related to growth arrest and suppression of the malignant phenotype. On the other hand, several of the genes displaying elevated expression in the P7 cell line code for growth factor ligands and receptors related to the PDGFs (platelet-derived growth factors), FGFs (fibroblast growth factors) and PTN/MDK (pleiotrophin/midkine) growth factor families. Many of these genes are already known as being related to neoangiogenesis and to the establishment of autocrine/paracrine loops in human gliomas. In addition, these findings are in keeping with the significantly higher (p

[eng] Breast cancer is the most frequently diagnosed cancer and remains the second leading cause of death among women in Europe and United States. In this malignancy, metastasis remains to be an incurable condition, and therefore the major cause of death. Metastatic lesions can appear within a wide time ranging from months to years or decades after primary tumor resection. In particular, in the estrogen receptor (ER) positive breast cancer subgroup metastatic latency continues to be a major challenge for the researchers, clinicians and patients. This thesis reports the identification and functional analysis of molecular mechanisms involved in the latency of ER positive breast cancer. For that purpose we based our research on a comprehensive approach that relies on genetically engineered human breast cancer cells, experimental mouse models, unbiased whole- genome screen and clinical data. The first part of the thesis describes a novel mouse model of breast cancer dormancy. We showed that metastatic cells home the bone and enter the latency phase as micrometastatic lesions where tumor growth is restricted mainly due to the equilibrated ratios of cell proliferation and cell death. This experimental mouse model was used to identify genes relevant for long- latent relapse. To this end, we performed in vivo loss-of- function shRNA screening. In the screening we challenged a whole-genome library of shRNA to uncover genes whose depletion negatively regulates dormancy. Among the candidate genes revealed by the screen we focused on MSK1 as a long-latent metastasis regulator. The in vivo and in vitro validation results indicate that MSK1 plays a role in homing and differentiation of metastatic cells. We showed that MSK1 promotes the expression luminal transcription factors - FOXA1 and GATA-3. Therefore, MSK1 depletion is beneficial for metastatic cells leading to a partial phenotype shift towards a more aggressive and poorly differentiated basal population. Furthermore, our data suggest that MSK1 may be involved in metastatic cell plasticity by remodeling the chromatin. Importantly, low MSK1 gene expression levels associate with early metastasis in ER positive breast cancer., [spa] El cáncer de mama es el tipo de cáncer más frecuentemente diagnosticado, siendo la segunda causa de muerte entre las mujeres de Europa y Estados Unidos. En esta enfermedad, la metástasis sigue siendo incurable, y por ello es la principal causa de muerte. Las lesiones metastásicas pueden aparecer dentro de un amplio periodo de tiempo que va desde meses hasta años o incluso décadas después de la extirpación del tumor primario. Concretamente, en el subgrupo de cáncer de mama RE positivo, este largo periodo de latencia es el principal desafío para investigadores, médicos y pacientes. En esta tesis se muestra la identificación y el análisis funcional de mecanismos moleculares implicados en la latencia del cáncer de mama RE positivo. Para este propósito, nuestros estudios se han llevado a cabo mediante una estrategia experimental basada en líneas celulares de cáncer de mama genéticamente modificadas, modelos experimentales de ratón, análisis global del genoma y datos clínicos. La primera parte de la tesis describe un novedoso modelo de ratón de dormancia de cáncer de mama. Observamos que, en nuestro modelo, las células metastásicas llegan al hueso y entran en una fase de latencia en forma de lesiones micrometastásicas en la que el crecimiento del tumor se ve impedido, principalmente debido a que la tasa de proliferación celular se iguala a la tasa de muerte celular. Este modelo experimental de ratón se usó para identificar genes relevantes en el proceso de latencia y por tanto en la recurrencia a largo plazo. Para ello, llevamos a cabo un análisis in vivo de pérdida de función con shRNA. En este análisis utilizamos una amplia librería de shRNA para descubrir genes cuya eliminación regula la dormancia de manera negativa. Entre los genes candidatos identificados en este análisis nos focalizamos en MSK1 como un regulador de la metástasis latente. La validación in vitro e in vivo indica que MSK1 juega un papel en el anidamiento y la diferenciación de las células metastásicas

Multiple sclerosis is a chronic disease of the central nervous system which has an unknown aetiology and an autoimmune mechanism. Two pathogenic processes, inflammation and neurodegeneration, converge causing a progressive disorder with a high degree of both physical and cognitive disability. The disease is the most frequent cause of non-traumatic neurological disability in the young adult population in the Western world. Epidemiological and natural history studies show that there is a genetic susceptibility to the disease upon which a number of environmental factors act, generating an imbalance in the immune system that eventually produces a central nervous system attack with the consequent manifestation of the characteristic signs and symptoms of the disease. However, the inherited aspect of the disease has yet to be completely elucidated, suggesting that the genetic burden is probably hidden in the form of a rare variant inside a family cluster or as an epigenetic factor that is responsible for regulating the expression of genes at the disease onset. In this doctoral thesis a large Romani family with an inherited form of multiple sclerosis has been studied clinically and genetically. The high number of affected members, the presence of several clinical forms and the ethnic characteristics of the family (with considerable inbreeding and a consequently high level of homozygosity) make it an exceptional, isolated population for the study of new genetic substrates associated with the disease. The results of this doctoral thesis reveal certain genetic variants, some of which have not been previously described, are significantly more frequent in the family members with MS than in unaffected subjects, suggesting that there are several candidate genes involved in the development of the disease in this particular family, La esclerosis múltiple es una enfermedad crónica del sistema nervioso central, de etiología desconocida y mecanismo autoinmune en la que dos procesos patogénicos, la inflamación y la neurodegeneración, confluyen originando un trastorno de curso progresivo con un alto grado de discapacidad tanto física como cognitiva. Es la causa más frecuente de discapacidad neurológica de origen no traumático en la población adulta joven del mundo occidental. Estudios epidemiológicos y de historia natural demuestran que existe una susceptibilidad genética de base sobre la cual actuarían una serie de factores ambientales que generarían un desequilibrio del sistema inmune que producirá la afectación del sistema nervioso central con la consecuente manifestación de los signos y síntomas característicos de la enfermedad. Sin embargo, hasta ahora no se ha podido demostrar toda la heredabilidad que comporta la esclerosis múltiple lo cual nos indica que probablemente dicha carga genética se encuentra oculta en forma de una variante rara dentro de un clúster familiar o en forma de factores epigenéticos encargados de regular la expresión de los genes determinantes en la aparición de la enfermedad. Mediante este trabajo de tesis doctoral se ha estudiado, tanto clínicamente como genéticamente, a una extensa familia de etnia gitana con una forma hereditaria de esclerosis múltiple. El elevado número de miembros afectados, la presencia de varias formas clínicas y las características étnicas de la familia (una alta endogamia y, por tanto, una elevada homocigosis dentro de la misma), la convierten en una población aislada excepcional para el estudio de nuevos sustratos genéticos asociados a la enfermedad. Los resultados de esta tesis han permitido identificar ciertas variantes genéticas, algunas de ellas no descritas previamente, de forma significativamente más elevada entre los sujetos de la familia afectados de esclerosis múltiple en comparación a los no afectados, sugiriendo la existencia de varios genes candidatos implicados en el desarrollo de la enfermedad en esta familia concreta

[SPA] La calidad en los melones (Cucumis melo L.) es un criterio importante para la aceptación del consumidor. Al igual que en cualquier otra fruta, el proceso de desarrollo y maduración involucra una serie de cambios bioquímicos y fisiológicos como la descomposición de la clorofila, la degradación de la pared celular (que resulta desde ablandamiento a cambios en la ultraestructura de la pulpa y del fruto entero), el aumento en el contenido de azúcares y el contenido de sólidos solubles (SSC), la biosíntesis de pigmentos, aromas y la generación de sabor, etc. El objetivo de la tesis doctoral será determinar la calidad global y perfil aromático de al menos una línea casi isogénica (NIL) de melón con diferencias en textura respecto a su parental no climatéricos (PS) para mapear QTLs asociados a la calidad especialmente aromática y textural de la fruta. Utilizando resultados de expresión génica diferencial PS-NIL y el mapa genético de melón y las secuencias previamente almacenada en el GenBank estaremos posicionando genes candidatos y relacionando esta información con el fenotipo. [ENG] Quality in melons (Cucumis melo L.) is an important criterion for consumer’s acceptance. Like any other fruit, melons development and ripening process are linked to a series of biochemical and physiological changes including chlorophyll breakdown, cell wall degradation (leading from flesh to whole fruit softening to changes in ultrastructure), increase in the sugar content and soluble solids content (SSC), pigment biosynthesis, aroma and flavour generation, etc. The goal of the PhD will be to determine global quality and aroma profile at least one near-isogenic lines (NILs) of melon with different texture than its non-climacteric parental PS in order to map QTLs associated with fruit quality and particularly aroma volatiles. Using some results of differential gene expression and the genetic map of melon and the sequences stored in GenBank some candidate genes will be suggested and linking genetic and phenotypic information. Financial support was provided by Fundación Séneca de la Región de Murcia (11784/PI/09), MINECO & UE-FEDER funds (AGL2010-20858). M.Z is supported by the UE-Mundus program. We acknowledge the assistance of P. Varó & his team in CIFEA-Torre Pacheco (Consejería de Agricultura, Región de Murcia) for crop management, and to M.J. Roca (SAIT-UPCT) & N. Dos-Santos for technical assistance.

Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Química Física Aplicada. Fecha de lectura: 13 de mayo de 2016, Grapevine (Vitis vinifera L.) bunch compactness is an important trait affecting the quality and sanitary status of table and wine grapes. In spite of its agronomic and commercial relevance, little is known about the molecular and genetic mechanisms underpinning this trait. Some reasons are the great number of factors affecting the trait (it arises from the integration of numerous bunch and berry attributes), and the lack of a reliable and globally accepted method for its objective and quantitative evaluation. One of the main aims of this work was the dissection of bunch compactness at a multicultivar level to identify the main bunch and berry attributes affecting the trait. Thus, a large number of bunches of a diverse grapevine collection of wine and table grape varieties was evaluated for many traits during three consecutive seasons (2011, 2012 and 2013). Univariate statistical analyses indicated that most of the studied traits might have an influence on bunch compactness natural variation, confirming its multifactorial nature. Further multivariate analyses showed that the number of berries per bunch and the length of the rachis ramifications have a major influence on bunch compactness, whereas berry dimensions play a secondary role. Consequently, they arise as the most appropriate target traits to unravel the genetic determinism of bunch compactness. On the other hand, a series of quantitative and objective compactness indexes were designed from the combination of different bunch and berry metrics. They were tested in a set of highly diverse bunches, and compared to other selected published indexes. Some of the new indexes proved to be more adequate for the multivarietal study of this trait than those previously published, so they are proposed as objective estimators for the viticulture sector and the scientific community. Moreover, the use of novel approaches (2D-image based technologies and 3D-scanning) was also tested for the accurate estimation of bunch compactness. Since those novel systems allow the precise determination of some bunch attributes highly related to bunch compactness that cannot be assessed by hand, they provide a new framework for the fast and automatic quantification of bunch compactness. Transcriptomic comparative analyses between loose and compact grapevine clones obtained in our laboratory generated a series of candidate genes for bunch compactness or bunch compactness-related traits. Their genotyping in the grapevine varieties previously characterized allowed the identification of a set of novel genetic variants. They were further analyzed by association mapping to test their relationship with bunch compactness and the two most determining factors influencing this trait: the number of berries per bunch and the length of the first ramification of the bunch. This approach allowed the identification of a reduced number of SNPs recursively associated with bunch compactness or bunch compactness-related traits in genes not previously related to them, like a MYB transcription factor (associated with berry number) and a gene encoding for an uclacyanin protein (associated with ramification length and bunch compactness). Consequently, these genes/polymorphisms are proposed as suitable candidates for future works aimed to verify the association results obtained in this work. Lastly, the gene Vv AC26 [the grapevine closest homologue to Arabidopsis AP ( AC-LIKE, ACTIVATED BY APETALA3/PISTILLATA)] was selected as a candidate gene to perform an association analysis with different bunch and berry traits. Agreeing with literature data that suggests a role for this gene in flower and berry development, we found that some Vv AC26 polymorphisms (and their combination in minihaplotypes) significantly associate with berry dimensions (berry length, width, weight and volume), suggesting the role of this gene in the final size of the berry in the cultivated grapevine. Moreover, the phylogenetic analysis of the Vv AC26 haplotypes indicated that the associated polymorphisms could have been involved in the early domestication and selection processes driving to the differentiation between table and wine grape varieties., La compacidad del racimo de vid (Vitis vinifera L.) es un importante carácter que afecta a la calidad y al estado sanitario de la uva de mesa y de vinificación. A pesar de su importancia agronómica, se desconocen los procesos moleculares y genéticos que determinan este carácter. Algunos de los factores que pueden explicar esta falta de información son su elevada complejidad (deriva de la combinación de numerosos atributos individuales del racimo y de la baya) y la falta de un criterio armonizado para su medida objetiva y cuantitativa. Uno de los principales objetivos de este trabajo ha sido la disección de este carácter en un contexto multivarietal, con el fin de identificar aquellos atributos del racimo y de la baya más determinantes en la variación del carácter. Para ello se han descrito morfológicamente un gran número de racimos, de una colección diversa de variedades de uva de mesa y de vinificación, durante tres años consecutivos (2011, 2012 y 2013). El análisis univariante de los datos obtenidos confirmó la naturaleza multifactorial del carácter, siendo el resultado de la combinación de numerosos atributos de racimo y de baya. El uso de distintos análisis multivariantes mostró el mayor peso del número total de bayas y la longitud de las ramificaciones del raquis en la variación natural existente para la compacidad, seguido, en menor medida, por las dimensiones de la baya. Así, el estudio de estas variables se presenta como la vía más adecuada para estudiar la genética que subyace bajo este carácter. Por otro lado, se diseñaron una serie de índices para la medida cuantitativa y objetiva de la compacidad a partir de relaciones entre distintas medidas morfológicas del racimo y de la baya. Estos índices se testaron en un grupo muy diverso de racimos, y se compararon con otros índices previamente publicados. Algunos de los nuevos índices mostraron ser más adecuados para el estudio multivarietal del carácter que los publicados en la literatura, por lo que se proponen al sector vitícola y la comunidad científica como estimadores objetivos del carácter. Además se evaluó el uso de nuevas tecnologías (tecnologías de análisis de imagen 2D y de escaneo 3D) para la estimación precisa de la compacidad. Dado que estos métodos permiten determinar con precisión atributos del racimo relacionados con la compacidad que no se pueden cuantificar visualmente, su aplicación para la evaluación rápida y automática del carácter mostró mejora respecto a los índices basados en la morfología del racimo. Por otro lado se llevó a cabo un análisis transcriptómico comparativo entre clones sueltos y compactos que permitió la selección de genes candidatos potencialmente involucrados en la compacidad del racimo o en caracteres relacionados. El análisis de las secuencias génicas de las variedades de vid previamente caracterizadas permitió identificar un conjunto de polimorfismos que sirvieron de base para llevar a cabo un estudio de asociación con la compacidad del racimo y los dos factores que más determinan su variación (número de bayas y longitud de la primera ramificación del racimo). Esta aproximación permitió identificar un conjunto de SNPs recurrentemente asociados con la compacidad del racimo o con los atributos que lo determinan, localizados en genes no relacionados previamente con estos caracteres. Entre ellos cabe destacar la asociación entre el número de bayas del racimo y un SNP localizado en la secuencia de un factor de transcripción tipo MYB, así como la asociación entre SNPs detectados en un gen que codifica para una proteína tipo uclacianina y la longitud de la primera ramificación y la compacidad del racimo. Estos genes y polimorfismos se proponen como interesantes candidatos para futuros trabajos destinados a confirmar los resultados aquí obtenidos. Por último, se seleccionó el gen Vv AC26 [el homólogo de mayor similitud al gen AP ( AC-LIKE, ACTIVATED BY APETALA3/PISTILLATA) de Arabidopsis] como candidato para llevar a cabo un estudio de asociación con diferentes caracteres de racimo y baya. Coincidiendo con datos de la literatura que sugieren su participación en el desarrollo de la flor y de la baya, se encontraron algunos polimorfismos en la secuencia de Vv AC26 significativamente asociados con las dimensiones de la baya (longitud, anchura, peso y volumen), sugiriendo su implicación en el tamaño final de la baya en la vid cultivada. Además, el análisis filogenético de los haplotipos inferidos para Vv AC26 sugiere que los polimorfismos asociados podrían haber estado involucrados en los procesos iniciales de domesticación y selección de la vid que dieron lugar a la diferenciación entre las variedades de uva de mesa y de vinificación.

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Monalisa Sampaio Carneiro Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A cana-de-açúcar é uma fonte renovável de energia e com potencial para expansão. A complexidade genética da cana-de-açúcar decorrente de seu alto nível de ploidia e aneuploidia, aliada à natureza quantitativa da maioria dos caracteres agronômicos tem dificultado, atualmente, a obtenção de elevados índices de ganho genético através do melhoramento convencional. O desenvolvimento de marcadores moleculares e a construção de mapas genéticos podem auxiliar na elaboração de estratégias a serem introduzidas nos programas de melhoramento de forma a aumentar a eficiência dos processos de seleção e acelerar o desenvolvimento de novas cultivares. Desta forma, a proposta desta tese foi a construção de um mapa genético em cana-de-açúcar visando a identificação de regiões genômicas que controlam características de interesse através do mapeamento de QTL (Quantitative Trait Loci). Uma população de cana-de-açúcar com 153 indivíduos oriundos do cruzamento comercial bi-parental entre as cultivares SP80-3280 e RB835486 foi utilizada para alcançar os objetivos citados. O experimento de campo foi instalado em duas localidades, Araras-SP e Ipaussu-SP, usando o delineamento de blocos aumentados incompletos com 3 repetições. As avaliações fenotípicas foram realizadas ao longo de três anos (2011, 2012 e 2013). Empregou-se a abordagem de modelos mistos para análise das características fenotípicas relacionadas com componentes de produção e resistência à ferrugem marrom. Os dados de severidade à ferrugem marrom foram analisados, como uma primeira abordagem, via modelo misto linear generalizado. As estimativas de herdabilidade das características fenotípicas foram altas, variando de 0.78 (altura de colmos) a 0.92 (diâmetro de colmos), e a análise de severidade à ferrugem marrom mostrou que 66% dos clones possuem, no mínimo, 90% de probabilidade de serem resistentes à doença. Para construção do mapa genético integrado foram utilizados marcadores moleculares do tipo microssatélites (Simple Sequence Repeats, SSR), TRAP (Target Target Region Amplification Polymorphism), além de SNPs (Single Nucleotide Polymorphims) e indels (inserções e deleções) oriundos da técnica de GBS (Genotyping-by-Sequencing). Para descoberta de marcadores baseados em GBS foram utilizadas quatro pseudo-referências: genoma de sorgo (Sorghum bicolor), genoma metil-filtrado da cana-de-açúcar, transcriptoma da cana-de-açúcar (RNAseq) e sequências do projeto SUCEST. A ploidia e dosagem de cada loco bi-alélico foi estimada através do software SUPERMASSA. Utilizando o software Onemap (v. 2.0-4) e empregando-se LOD > 9.0 e fração de recombinação < 0.10 foram mapeados 993 marcadores em dose única. Estes foram agrupados em 223 grupos de ligação e 18 grupos de homo(eo)logia. A extensão total do mapa foi 3,682.04 cM e a densidade de marcadores foi de 3.70 cM. Utilizando mapeamento por intervalo composto (Composite Interval Mapping, CIM) foram mapeados sete QTLs considerando quatro das 11 características fenotípicas avaliadas. Os resultados sugerem a presença de um QTL estável entre locais para conteúdo de sólidos solúveis (BRIX) e para teor de sacarose (POL%C). Além disso, QTLs para BRIX e teor de fibra (FIB) tiveram marcadores associados com genes candidatos com grande potencial de validação e consequente uso no melhoramento molecular de cana-de-açúcar. Este estudo é o primeiro a reportar o uso de GBS para descoberta de variantes em larga escala e genotipagem de uma população de cana-de-açúcar com posterior análise de mapeamento por intervalo composto Abstract: Sugarcane is a renewable source of energy and with potential for expansion. The genetic complexity of sugarcane due to its high level of ploidy and aneuploidy, together with the quantitative nature of most agronomic traits, has hindered currently the achievement of high rates of genetic gain through conventional breeding of this crop. The development of molecular markers and construction of genetic maps can be helpful to establish strategies in breeding programs and increase the efficiency of the selection process and accelerate the development of new cultivars. Therefore, the purpose of this thesis was to construct an integrated genetic map in sugarcane and identify genomic regions that control traits of interest by QTL mapping (Quantitative Trait Loci). To achieve these goals we used an F1 segregating population of sugarcane with 153 individuals from bi-parental commercial cross between cultivars SP80-3280 and RB835486. The field trial was carried out in two locations, Araras-SP and Ipaussu-SP, and the experimental design consisted of an augmented randomized incomplete block, which was fully replicated three times. The phenotypic evaluations were performed over three years (2011, 2012 and 2013). We applied a mixed model approach for the analysis of phenotypic traits related to yield components and resistance to brown rust. The severity data of brown rust was analyzed by generalized linear mixed model. Heritability estimates were high, ranging from 0.78 (stalk height) to 0.92 (stalk diameter), and the brown rust severity analysis showed that 66% of the clones have at least 90% probability of being resistant to disease. To construct an integrated genetic map were used molecular markers microsatellites (Simple Sequence Repeats, SSR), TRAP (Target Target Region Amplification Polymorphism), as well as SNPs (Single Nucleotide Polymorphims) and indels derived from the GBS protocol (Genotyping-by-Sequencing). To GBS-based markers discovery were used four pseudo-references: sorghum genome (Sorghum bicolor), methyl-filtered genome of sugarcane, transcriptome of sugarcane (RNAseq) and sequences of SUCEST project. The ploidy and allelic dosage of each bi-allelic locus was estimated by SUPERMASSA software. Using Onemap software (v. 2.0-4) and employing LOD> 9.0 and recombination fraction

El labio leporino no sindromico con o sin paladar hendido es un defecto congenito craneofacial comun que afecta aproximadamente a 1 de cada 1.000 nacidos vivos en todo el mundo. Entre los genes asociados con esta condicion se encuentran IRF6, MSX1, TGFA, TGFB3 y PVRL1, aunque solo se ha informado de la asociacion de IRF6 [Dixon et al., 2011]. Recientemente, se informo de una fuerte asociacion genetica de una region de 640 kb de 8q24 a NS CL - P [Birnbaum et al., 2009]. Hasta la fecha, ha habido poca informacion sobre los factores ambientales y geneticos asociados con NS CL - P en poblaciones mestizas mexicanas. Por consiguiente, se realizo un estudio de casos y controles que analizo la asociacion de 17 variantes de cinco genes candidatos (IRF6, MSX1, TGFA, TGFB3 y PVRL1) y la region cromosomica 8q24, con NS CL - P, utilizando ambos analisis de asociacion simple y haplotipo . Tambien se analizaron los efectos de las interacciones entre todas las variantes geneticas y la ingesta materna de acido folico en el riesgo de NS CL - P.

Resumen Fundamento Los genes candidatos del sistema dopaminergico se han descrito como elementos clave en la conformacion del temperamento del ser humano. La enzima catecol-O-metiltransferasa (COMT) desempena un papel decisivo en la inactivacion de la dopamina, y recientemente, en estudios efectuados en adultos sanos, al igual que en individuos dependientes de la metaanfetamina, en el cuestionario Temperament and Character Inventory el polimorfismo de un solo nucleotido Val 158 Met (rs4680) del gen COMT se ha asociado a la dimension temperamental de busqueda de novedades (BN). Metodo El objetivo del presente estudio fue examinar la asociacion entre las dimensiones temperamentales del cuestionario Temperament and Character Inventory y la variacion Val 158 Met del gen COMT en una muestra hungara de 117 pacientes dependientes de la heroina y 124 individuos de control, no dependientes. Resultados El analisis de casos-controles no demostro diferencias significativas en las distribuciones de alelo o genotipo. Sin embargo, la estrategia dimensional revelo una asociacion entre el polimorfismo Val 158 Met del gen COMT y la dimension temperamental de busqueda de novedades (p = 0,01): tanto en los individuos de control como en los dependientes de opiaceos con genotipos Met/Met se demostraron puntuaciones mas altas para BN comparado con aquellos con el alelo Val. Las puntuaciones obtenidas para BN tambien fueron significativamente mas altas entre dependientes de opiaceos; sin embargo, no se detecto ninguna interaccion entre el estado del grupo y el genotipo del gen COMT. Conclusion Para pacientes dependientes de la heroina e individuos de control, con independencia de la situacion del grupo, se ha demostrado la asociacion del polimorfismo del gen COMT y la dimension temperamental de busqueda de novedades.

Los avances en la investigacion genetica proporcionaron un mejor conocimiento de las interacciones entre los nutrientes y compuestos bioactivos de los alimentos y los genes, dando lugar a una serie de nuevas posibilidades en la practica de la Ciencia de la Nutricion. Desde hace tiempo se sabe que las llamadas enfermedades cronicas no transmisibles tienen una relacion intrinseca con los habitos alimentarios de las personas. Los cambios en los habitos alimentarios provocados por la transicion nutricional favorecen la propagacion de esas enfermedades. La diabetes mellitus tipo 2 se caracteriza por su elevada incidencia en todo el mundo y tambien por su alta morbilidad y mortalidad. Este tipo de diabetes puede ser entendido como el resultado de la combinacion de factores geneticos y ambientales, entre los cuales podemos destacar la alimentacion. En la actualidad se conocen algunos genes que estan vinculados a las formas monogenicas de diabetes. Las formas mas comunes de la enfermedad, sin embargo, tienen un caracter poligenico y se conocen pocos genes que esten asociados de manera reproducible en estudios poblacionales. En las formas poligenicas de diabetes tipo 2 es clara la importancia de los factores ambientales en la modulacion de la expresion clinica de la enfermedad. El objetivo de este estudio fue describir lo que la literatura cientifica viene indicando con relacion a la interaccion entre los alimentos y sus componentes con los genes candidatos involucrados en la fisiopatologia de la diabetes mellitus tipo 2

Los organismos eucarióticos, incluidos los insectos, poseen un mecanismo para el silenciamiento de genes específicos mediante pequeñas secuencias de ARN de doble cadena (ARNdc), proceso conocido como ARN de interferencia (ARNi). El objetivo de esta investigación fue implementar esta herramienta para evaluar genes candidatos que puedan usarse como estrategia genética de control de la broca del café. Se utilizó una metodología de ingesta de gotas con diferentes ARNdc y diferentes concentraciones depositadas en la cavidad preoral de larvas de primer instar de la broca. Luego, las larvas se criaron en una dieta artificial suplementada con los respectivos ARNdc. Previamente, se comprobó la efectividad de la ingesta por vía oral mediante dos estrategias de control: a) ingesta de un compuesto fluorescente (Calcofluor®) en el tracto digestivo del insecto y b) ingesta de una mezcla comercial de inhibidores de proteasas. Los genes seleccionados para el silenciamiento fueron los que codifican en la broca las proteínas mananasa, xilanasa, citocromo P450 mono-oxigenasa (2 genes), ATPasa D, α-tubulina y actina. Se encontró que los ARNdc de los citocromos P450 produjeron el mayor efecto causando una mortalidad de las larvas de un 64% y 52% respectivamente, seguido de los ARNdc de los genes mananasa y xilanasa, con un porcentaje de mortalidad de 37% y 33%, respectivamente, para la máxima concentración evaluada.

Resumen Introduccion En la actualidad existen notables diferencias en el envejecimiento de los individuos de las poblaciones modernas. Mientras que algunos de ellos disfrutan de un prolongado envejecimiento saludable, otros desarrollan enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer (EA). Los factores ambientales son decisivos en este hecho, pero la genetica puede contribuir a explicar las diferencias observadas. Recientemente se ha postulado que los genes de la longevidad podrian ser tambien neuroprotectores. Objetivos Evaluar si determinadas variantes geneticas relacionadas con la longevidad pueden tener un caracter neuroprotector. Metodos Los sujetos a estudio son las personas con una edad superior a 90 anos. De cada participante se realizara la recogida de datos sociodemograficos, clinicos y multiples valoraciones: cognitiva, funcional, antropometrica, nutricional, sensorial y fisica. Ademas, se realizara el analisis de 64 loci SNPs, distribuidos en 13 genes candidatos FOXO3, SIRT1, TOMM40, APOE, PICALM, COMT, CETP, CLU, CR1, IL-6, PCK-1, ZNF224 y ACE mediante Taqman array. Resultados Obtener un mayor conocimiento sobre los alelos infra/sobre representados en las personas nonagenarias. Ademas, la comparacion de las caracteristicas geneticas de los nonagenarios con EA con aquellos libres de enfermedad permitira observar vinculaciones entre determinados alelos con la proteccion o el riesgo de EA. La informacion asociada de los participantes permitira crear subgrupos mostrando las interacciones entre el ambiente y las variaciones geneticas en relacion al envejecimiento saludable y la EA. Conclusion El estudio de la variabilidad genetica de las personas nonagenarias nos puede dar informacion sobre los alelos relacionados con la longevidad y la neuroproteccion.

El presente artículo revisa la evidencia científica que muestra la heredabilidad de la esquizofrenia, su forma de herencia compleja y la posible heterogeneidad genética y ambiental. Se presentan las regiones cromosómicas que han sido ligadas a la enfermedad y algunos de los genes candidatos. El objetivo es presentar los resultados más importantes en el campo de la investigación genética de la enfermedad. Aunque se acepta que factores ambientales deben estar presentes en la etiopatogenia de la enfermedad, no se profundiza en ellos. Finalmente, se comenta el modelo lamarquiano sugerido por el Prof.. Bolaños. El fin es transmitir que en la actualidad no hay contradicción entre el modelo biologista o psicológico que explicaban esta enfermedad. La concepción moderna une ambos modelos: se considera una enfermedad del neurodesarrollo en la que participan factores genéticos, factores epigenéticos y noxas ambientales, incluyendo los factores psicosociales.

Sequências do DNA de uma região em comum de múltiplos indiví­duos de uma população podem revelar polimorfismos que permitem o estudo da evolução do genoma e suas histórias de seleções, migrações e recombinações. Adicionando-se a esses polimorfismos da população informações quanto origem geográfica, viabiliza-se um estudo filogeográfico que permite a elaboração de cenários de evolução após a domesticação; bem como quais eventos (mutações ou recombinações) mais influenciaram a diversidade genética (DG) desta população, para aquela região do DNA em estudo. Por outro lado, a associação desses polimorfismos das sequências com as caracterí­sticas de interesse estabelece um estudo de associação. Neste contexto, este trabalho visou mostrar a aplicação do polimorfismo de sequências de DNA em um estudo de filogeografia e de associação. Para ambos os estudos foram utilizados dezenove segmentos de seis genes candidatos (Sh2, Bt2, Sssl, Ael, Wx e 02) em uma coleção de sorgo (Sorghum bicolor L. Moench), composta por 210 acessos. Os genes Sh2, Bt2, Sssl, Ael e Wx estão envolvidos na sí­ntese do amido e o gene 02 na sí­ntese de proteí­nas de reserva. A DG foi menor nos genes Sh2, Bt2 e Sssl; e maior para Ael, Wx e 02. Os testes estatí­sticos revelaram um elevado número de associações falso-positivas em função da estruturação da coleção, porém foram mantidas várias associações corroboradas pela co-localização com QTLs de sorgo e de milho.

Este ensaio inventariou a diversidade terminológica do conceito de atividade física (AF) e participação esportiva (PE), bem como a variedade na sua operacionalização em estudos de agregação familiar, além de descrever os resultados disponíveis em pesquisas com delineamentos familiar e gemelar. As bases Pubmed, Scopus, SportsDiscus, Web of Science e Scielo foram utilizadas na busca da informação, além das referências bibliográficas identificadas a partir dos artigos encontrados. Foram excluídos estudos de revisão sistemática sobre efeitos genéticos na AF e PE com informação quantitativa de heritabilidade, estudos de genomewide linkage, estudos de associação com genes candidatos, estudos de genomewide association, editoriais, cartas ao editor, relatos de caso, estudos laboratoriais, artigos que não reportassem a temática AF e PE em estudos de famílias e gêmeos, bem como pesquisa sobre pleiotropia. Os resultados mostram uma grande diversidade terminológica na expressão do conceito de AF e PE, bem como uma ampla variação em sua operacionalização. Além disto, a magnitude da agregação familiar na AF e PE varia, indicando a presença de fatores ambientais (físico e/ou social) que podem e devem ser considerados importantes para explicar a variação desses fenótipos numa população. Entretanto, é necessária uma maior padronização de terminologias e técnicas nesse tipo de estudo. Do mesmo modo, pesquisas futuras precisam identificar o tipo de influência exercida pelas diferentes variantes genéticas e fatores ambientais nesses fenótipos. This essay reports on the terminological diversity of the concepts of physical activity (PA) and sport participation (SP), as well as the variety of methods used to assess these parameters in studies on familial aggregation. In addition, it describes the results of research studies using family and twin designs. The PubMed, Scopus, SportsDiscus, Web of Science, and SciELO databases were used to search for information, and references identified from the retrieved articles were also considered. Systematic reviews of the genetic effects on PA and SP with quantitative information of heritability, genomewide linkage studies, studies on associations among candidate genes, genomewide association studies, editorials, letters to the editor, case studies, laboratory studies, studies that did not report PA and SP in families or twins, and studies about pleiotropy were excluded. The results show a large terminological diversity on the concepts of PA and SP, as well as on the methods of assessing these parameters. Furthermore, the magnitude of familial aggregation in PA and SP varies considerably, indicating the presence of environmental factors (physical and/or social) that can and should be considered important when explaining the variability of these phenotypes in a population. Likewise, future research should standardize the terms and measurements used for PA and SP in familial aggregation studies. In addition, it should investigate the type of influence that genetic variants and environmental factors may exert on these phenotypes.

En regiones tropicales, las razas bovinas Gyr y Guzerat, pertenecientes a la subespecie Bos indicus, son las más exploradas en la industria lechera, entre otras razones, porque están más adaptadas al clima tropical. Gyr y Guzerat son razas cebuinas comunes en Brasil, y son utilizadas para generar las razas sintéticas Gyrolando (5/8 Holstein: 3/8 Gyr) y Guzolando (5/8 Holstein: 3/8 Guzerat), en orden a combinar una buena producción y tolerancia al calor y los parásitos en el trópico. Programas de mejoramiento para las características de importancia económica en cebú lechero, han sido introducidos recientemente en Brasil, basados en el uso de reproductores genéticamente superiores de los diferentes rebaños. El principal objetivo de QTL (loci de características cuantitativas) y genes candidatos, es encontrar genes y marcadores que puedan ser implementados en programas de mejoramiento a través de la selección asistida por marcadores (MAS). En cebuinos lecheros, la selección asistida por marcadores puede ser usada para preseleccionar toros candidatos jóvenes para pruebas de progenie, incrementando así, el diferencial de selección, reducción del intervalo generacional e incrementando el mérito genético.

A leucemia linfoblástica aguda (LLA), assim como outros tipos de câncer, é um processo de múltiplas etapas caracterizado por alterações iniciais e secundárias. Nas leucemias, alterações iniciais em geral são representadas por mudanças cromossômicas numéricas e estruturais. Enquanto as alterações secundárias normalmente são alterações no número de cópias (CNA) e mutações pontuais encontradas em apenas um subconjunto de células anormais. Análises de CNA têm permitido a identificação de inúmeras alterações que podem fornecer informações importantes sobre a gênese das leucemias, colaborando na melhor classificação dos subtipos da LLA e na estratificação de risco, principalmente naquelas onde as alterações iniciais clássicas não são observadas. Investigaram-se eventuais alterações quantitativas no material genômico dos pacientes com LLA visando identificar e caracterizar potenciais genes candidatos envolvidos na gênese, progressão e prognóstico da doença. Amostras de 16 pacientes com LLA pediátrica com ausência das translocações mais frequentes: TEL-AML1, TCF3-PBX1, MLL-AF4, BCR-ABL e SIL-TAL1, foram analisadas por hibridização genômica comparativa por array (aCGH). CNAs foram detectadas em todas as amostras, e incluem perdas e ganhos além de perdas de heterozigose (LOH). Dentre os achados, alterações ainda não descritas em LLA, foram observadas envolvendo os genes ADAM6 (14q32.33), ADAM3A (8p11.23) e DMBT1 (10q26.13), que foram encontrados frequentemente amplificados. A amplificação dos genes ADAM3A e ADAM6 foram observadas em 25% e 94% das amostras, respectivamente. Uma das amostras apresentou ganho de duas cópias do gene ADAM3A, enquanto as demais apresentaram ganho de apenas uma cópia. Um dos pacientes obteve ganho de três cópias do gene ADAM6 e nove casos obtiveram ganho de duas cópias, enquanto cinco casos mostraram ganho de apenas uma cópia. O ganho do gene DMBT1 foi observado em 56% das amostras, quatro delas obtiveram ganho de apenas uma cópia, enquanto cinco mostraram ganho de duas cópias, ademais, alterações envolvendo este gene foram significativamente mais frequentes em pacientes no gênero masculino (p=0.0406). A amplificação dos genes ADAM3A, ADAM6 e DMBT1 pode ter importância na gênese ou progressão da LLA sem fusões gênicas e podem ser úteis como biomarcadores para diagnóstico e prognóstico.

CONTEXTO: A doenca de Alzheimer de inicio tardio (DAIT) representa a maior parte dos casos de doenca de Alzheimer (DA). OBJETIVO: Revisar resultados relevantes para genes candidatos e de suscetibilidade para a DAIT. METODOS: Revisao bibliografica, a partir de 1990, empregando os bancos de dados PubMed e SciELO. RESULTADOS: Polimorfismos geneticos sao mais relevantes para a DAIT que mutacoes, sendo que o alelo E*4 do gene APOE e o maior fator de risco conhecido ate o momento. No entanto, outros genes vem sendo investigados e existem dados disponiveis sobre a relacao com DAIT para os genes da apolipoproteina CI, alfa-1-antiquimiotripsina, receptor sigma tipo 1, enzima conversora de angiotensina, alfa 2-macroglobulina, proteina relacionada ao receptor de LDL, interleucina 1 alfa e beta, paraoxonase, transportador de serotonina e receptores de serotonina. CONCLUSOES: A DAIT tem etiologia multifatorial e um grande numero de marcadores geneticos influencia em seu desenvolvimento. Essas variantes precisam ser investigadas na populacao brasileira, cuja formacao etnica e distinta daquela de populacoes norte-americanas e europeias. Somente assim sera possivel a determinacao do perfil genetico de risco, que facilitara a deteccao de individuos com maior probabilidade de desenvolver a doenca.

La hipertension arterial es una enfermedad cronica de elevada prevalencia y un factor de riesgo de primer orden para el desarrollo de enfermedad cardiovascular. Entre el 25 y el 40% de la poblacion adulta es hipertensa y en mas del 90% de los casos su origen es desconocido. A pesar del gran esfuerzo realizado hasta el momento en la exploracion de la susceptibilidad genetica a la hipertension esencial, la busqueda de genes candidatos con elevada repercusion en la poblacion, en su mayor parte, ha sido infructuosa, lo que refleja el caracter multifactorial del fenotipo hipertensivo. Aunque las bases geneticas de la regulacion de la presion arterial son aun mal conocidas, la identificacion de los mecanismos geneticos y moleculares implicados en la fisiopatologia y la prediccion de la hipertension resultan de extrema importancia en salud publica y para el desarrollo de tratamientos antihipertensivos.

BACKGROUND: Late Onset Alzheimer's disease (LOAD) represents the majority of cases of Alzheimer's disease. OBJECTIVES: To review relevant results to candidate and susceptibility genes related to LOAD. METHODS: Bibliographic review, starting from 1990, utilizing PubMed and SciELO data banks. RESULTS: Genetic polymorphisms are more relevant for LOAD than mutations, and E*4 allele of APOE gene is the major risk factor known until now. Neverthless, other genes are being investigated and data are available about the relation with LOAD to the genes coding for apolipoprotein CI, antichymotrypsin, sigma receptor type 1, angiotensin converting enzyme, alfa 2-macroglobulin, LDL receptor related protein, interleucin 1 alfa and beta, paraoxonase, serotonin transporter and serotonin receptors. CONCLUSIONS: LOAD presents multifactorial etiology, and a broad number of genetic markers interferes with its development. They should be further pursued in the Brazilian population, in which ethnic background is distinct from North-american and European populations. Only with this data, a determination of the genetic risk profile will be feasible, and will improve the detection of the individuals at greater probability of developing the disease. CONTEXTO: A doença de Alzheimer de início tardio (DAIT) representa a maior parte dos casos de doença de Alzheimer (DA). OBJETIVO: Revisar resultados relevantes para genes candidatos e de suscetibilidade para a DAIT. MÉTODOS: Revisão bibliográfica, a partir de 1990, empregando os bancos de dados PubMed e SciELO. RESULTADOS: Polimorfismos genéticos são mais relevantes para a DAIT que mutações, sendo que o alelo E*4 do gene APOE é o maior fator de risco conhecido até o momento. No entanto, outros genes vêm sendo investigados e existem dados disponíveis sobre a relação com DAIT para os genes da apolipoproteína CI, alfa-1-antiquimiotripsina, receptor sigma tipo 1, enzima conversora de angiotensina, alfa 2-macroglobulina, proteína relacionada ao receptor de LDL, interleucina 1 alfa e beta, paraoxonase, transportador de serotonina e receptores de serotonina. CONCLUSÕES: A DAIT tem etiologia multifatorial e um grande número de marcadores genéticos influencia em seu desenvolvimento. Essas variantes precisam ser investigadas na população brasileira, cuja formação étnica é distinta daquela de populações norte-americanas e europeias. Somente assim será possível a determinação do perfil genético de risco, que facilitará a detecção de indivíduos com maior probabilidade de desenvolver a doença.

La osteoartritis es una afeccion articular degenerativa con una compleja patogenia debido a que diversos factores interactuan y originan un proceso de deterioro del cartilago. A pesar de la naturaleza multifactorial de esta enfermedad, desde los anos cincuenta se sabe que ciertas formas de osteoartritis estan relacionadas con un fuerte componente genetico. Las bases geneticas de esta enfermedad no siguen los patrones tipicos de herencia mendeliana y probablemente esten relacionadas con alteraciones en multiples genes. La identificacion de un elevado numero de genes candidatos a conferir susceptibilidad a la osteoartritis pone de manifiesto la compleja naturaleza de la enfermedad. Actualmente no se conocen los mecanismos geneticos de esta afeccion; lo que si parece claro es que el grado de expresion de diferentes genes esta alterado y que la herencia se convertira en un factor sustancial en consideraciones futuras de diagnostico y tratamiento de la osteoartritis.

A busca pelo desempenho ótimo tem sido uma constante no esporte de alto rendimento. Para tanto, muitos atletas acabam utilizando drogas e métodos ilícitos, os quais podem ter importantes efeitos adversos. A terapia gênica é uma modalidade terapêutica bastante recente na medicina, cujos resultados têm, até o momento, indicado sua eficácia no tratamento de diversas doenças graves. O princípio da terapia gênica consiste na transferência vetorial de materiais genéticos para células-alvo, com o objetivo de suprir os produtos de um gene estruturalmente anormal no genoma do paciente. Recentemente, o potencial para uso indevido da terapia gênica entre atletas tem despertado a atenção de cientistas e de órgãos reguladores de esporte. A transferência de genes que poderiam melhorar o desempenho esportivo por atletas saudáveis, método proibido em 2003, foi denominado de doping genético. Os genes candidatos mais importantes para doping genético são os que codificam para GH, IGF-1, bloqueadores da miostatina, VEGF, endorfinas e encefalinas, eritropoetina, leptina e PPAR-delta. Uma vez inserido no genoma do atleta, o gene se expressaria gerando um produto endógeno capaz de melhorar o desempenho atlético. Assim, os métodos atuais de detecção de doping não são sensíveis a esse tipo de manipulação, o que poderia estimular seu uso indevido entre atletas. Além disso, a terapia gênica ainda apresenta problemas conhecidos de aplicação, como resposta inflamatória e falta de controle da ativação do gene. Em pessoas saudáveis, é provável que tais problemas sejam ainda mais importantes, já que haveria excesso do produto do gene transferido. Há também outros riscos ainda não conhecidos, específicos para cada tipo de gene. Em vista disso, debates sobre o doping genético devem ser iniciados no meio acadêmico e esportivo, para que sejam estudadas medidas de prevenção, controle e detecção do doping genético, evitando assim futuros problemas de uso indevido dessa promissora modalidade terapêutica. Optimal performance has been constantly sought for in high level competitive sport. To achieve this goal, many athletes use illicit drugs and methods, which could have important side effects. Gene therapy is a very recent therapeutic modality, whose results have shown to be efficient in the treatment of severe diseases so far. The basis of gene therapy is a vectorial transfer of genetic materials to target-cells in order to supply the products of an abnormal gene in the patient's genome. Recently, the potential for misuse of gene therapy among athletes has called attention of scientists and sports regulating organs. The transfer of genes that could improve athletic performance, a method prohibited by COI in 2003, was named gene doping. The most important candidate genes for gene doping are the ones which codify for the following proteins: GH, IGH-1, miostatin blockers, VEGF, endorfins and enkefalins, eritropoetin, leptin and PPAR-delta. Once inserted in the athlete genome, the gene would be expressed and produce an endogenous product capable of improving performance. Thus, current doping detection methods are not sensitive enough to detect gene doping, which in turn could stimulate its use among athletes. Moreover, gene therapy still presents known application problems, such as inflammatory response and lack of control of gene activation. It is probable that such problems would be even more important in healthy individuals, since there would be excessive product of the transferred gene. Moreover, other unknown risks specific for each gene are present. Therefore, debate on gene doping should be carried on in the academic as well as sports field, in order to study prevention, control and detection measures of gene doping, avoiding hence, future problems regarding the misuse of this promising therapy.

Voltage-gated potassium channels (VGKCs) play a critical role in the regulation of neuronal excitability and have been implicated in some types of epilepsies. Recently, autoimmune limbic encephalitis (LE) was associated with antibodies against VGKC. In addition, patients with LE showed partial epilepsy and increased T2 signal abnormalities in limbic structures. We have reported familial mesial temporal lobe epilepsy (FMTLE) associated with hippocampal atrophy (HA) and other signs of mesial temporal sclerosis detected by magnetic resonance imaging (MRI). In order to investigate whether VGKC may be associated to HA present in FMTLE, we perform linkage study in these candidate genes. Seventy-three microsatellites markers were genotyped in different human autosomal chromosome. Two-point LOD scores did not show evidence for linkage with any of the microsatellite markers genotyped (Zmax ranging from 0.11to-9.53 at theta=0.00). In the present study, linkage data showed no evidence that VGKC are involved in the determination of HA in FMTLE. Canais de potássio voltagem-dependentes (CPVD) desempenham importante papel na excitabilidade neuronal e estão associados a determinados tipos de epilepsia. Recentemente, um tipo de encefalite límbica autoimune (EL) foi associado com anticorpos contra CPVD. Além disso, há relatos de pacientes com EL e epilepsia parcial, além de hipersinal em regiões límbicas detectadas em imagens de ressonância magnética (IRM). Nós temos descrito a epilepsia de lobo temporal mesial familial (ELTMF) associada à atrofia hipocampal (AH) e outros sinais de esclerose mesial temporal observadas em IRM. Para investigar se os CPVD podem estar associados com a AH identificada na ELTMF, empregamos o estudo de ligação genética nesses genes candidatos. Setenta e três marcadores microssatélites foram genotipados e o LOD score de dois pontos mostrou Zmax variando de 0.11 a -9.53 para teta=0.00. No presente estudo, os dados obtidos com a análise de ligação mostram que os CPVD não estão envolvidos na determinação da AH na ELTMF.

Estudios de asociacion entre la densidad mineral osea y los polimorfismos del gen del receptor de vitamina D arrojaron resultados muy contradictorios. Metaanalisis de dichos estudios indican que existe efecto de poca magnitud de los genotipos Bsm I sobre la densidad mineral osea. Otros polimorfismos del gen del receptor de vitamina D, tales como el del sitio de restriccion Fok I y el del sitio de union de Cdx 2, tendrian efectos funcionales en la sintesis o la estabilidad de su ARNm, con consecuencias en la cantidad y/o la funcion del receptor de vitamina D. Es posible que los estudios de estos polimorfismos con los de otros genes candidatos y la interaccion gen/medio ambiente arrojen mas claridad. Los avances de la genetica de la osteoporosis serian de utilidad no solo para la identificacion de individuos propensos a la enfermedad, sino tambien para el desarrollo de nuevos farmacos para la prevencion y el tratamiento.

The amount and composition of intramuscular fat (IMF) influence the sensory characteristics, nutritional value of beef and human health. The amount of fatty acid and its composition in beef varies by breed, nutrition, sex, age or carcass finishing level. The fat deposition and composition are determined by many genes that participate directly or indirectly in adipogenesis and lipid metabolism. The selection of animals with fat amount and composition suitable for the consumer is complex due to high cost of measurement, the moderate heritability and polygenic traits (many genes are involved with these traits). In the last decade with a great advance in bovine genomics resulted in the complete genome sequencing and the development of high-density chips of SNPs. This scientific advance jointly with technological improvement allowed the identification of genes responsible for important quantitative traits in cattle. This study aimed to identify and characterize genes associated with the deposition and composition of intramuscular fat in Nellore. A genome-wide association study (genome- wide association studies, GWAS) was performed to identify genomic regions associated with traits of interest and positional candidate genes. A total RNA sequencing (RNA-Seq) analysis was applied to transcriptome study of Longissimus dorsi muscle. Three hundred and eighty six Nellore steers were used for the evaluation of lipid content and fatty acid profile of LD, and genotyping with high-density chip SNP (SNP800 Illumina BeadChip). A subset of 14 animals, seven animals for each extremes of genomic estimated values (GEBV) were used to RNA-Seq analysis. Twenty-five genomic regions (1 MB window) were associated with the deposition and composition of intramuscular fat, which explained >= 1 % of the genetic variance. These regions were identified on chromosomes 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 17, 26 and 27, many of these have not previously been found in other breeds and in these regions important genes were identified. Genomic regions and genes identified and presented here should be contribute to a better understanding of the genetic control of deposition and fat composition in beef cattle, and can be applied in breeding programs for animals that produce a quality and healthy beef to human consumers. A quantidade e composição da gordura intramuscular (GIM) pode influenciar as características sensoriais, o valor nutricional da carne bovina e na saúde humana. O perfil dos seus ácidos graxos pode se apresentar de maneira diversificada conforme a genética, o manejo e a nutrição dos animais de origem. A deposição e composição da gordura são determinadas por muitos genes que participam direta ou indiretamente da adipogênese e do metabolismo lipídico. A seleção de animais com teor e composição de gordura adequado para o consumidor é complexa pela difícil mensuração destas características, pela moderada herdabilidade e pelo desconhecimento dos genes envolvidos. Na última década, presenciamos um grande avanço na área da genômica bovina que resultou no sequenciamento completo do genoma e no desenvolvimento de chips de alta densidade de SNP. Este progresso científico, aliado aos avanços tecnológicos de equipamentos, resultou na identificação de genes responsáveis pela determinação de características quantitativas de interesse científico e comercial na bovinocultura. Este estudo teve como objetivo identificar e caracterizar genes associados à deposição e composição de gordura intramuscular em bovinos Nelore. Para este fim foi conduzido um estudo de associação genômica (Genome-wide association studies, GWAS) para identificar regiões genômicas associadas às características de interesse e identificar genes candidatos posicionais. Para o estudo de expressão diferencial foi conduzido um estudo do transcriptoma a partir do sequenciamento de RNA total (RNA-Seq) do músculo Longissimus dorsi. Foram utilizados 386 Nelores para a avaliação do teor de lipídeos total e perfil de ácidos graxos do músculo LD e, genotipagem com chip de alta densidade de SNP (Illumina SNP800 BeadChip). Um subconjunto de 14 animais, sendo sete animais de cada extremo para os valores genômicos estimados (GEBV) foi utilizado para o estudo de RNA-Seq. Foram encontradas 25 regiões genômicas (intervalos de 1 MB) associadas com deposição e composição de gordura intramuscular, as quais explicaram >= 1% da variância genética. Estas regiões foram identificadas nos cromossomos 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 17, 26 e 27, muitas destas não foram previamente detectadas em outras raças. Nestas regiões foram identificados importantes genes e podem ajudar no entendimento da base genética envolvida na deposição e composição de gordura. As regiões genômicas e genes aqui identificados e apresentados contribuem para um melhor entendimento do controle genético da deposição e composição de gordura em gado de corte e ainda podem ser aplicados em programas de seleção genética de animais que produzam carne com qualidade e com perfil de gordura saudável ao homem.

A compensação da dosagem gênica entre fêmeas XX e machos XY em mamíferos é adquirida através de um complexo mecanismo epigenético que resulta na inativação de grande parte de um dos cromossomos X nas células femininas. O processo de inativação do cromossomo X (XCI) se inicia cedo durante a embriogênese, concomitantemente à diferenciação celular, e envolve a aquisição de modificações epigenéticas características do cromossomo X inativo (Xi). Uma estabelecido, o padrão de inativação é estavelmente mantido através de todas as mitoses celulares subsequentes e por toda a vida do organismo (exceto para células germinativas que sofrem reativação do Xi). Os mecanismos envolvidos na iniciação e estabelecimento da XCI foram extensivamente estudados, especialmente em camundongos. Embora algumas características epigenéticas associadas à manutenção da XCI tenham sido descritas, a identidade e modo específico de ação de fatores envolvidos durante essa fase da XCI são aspectos ainda não bem compreendidos. Além disso, o processo de XCI apresenta diferenças importantes entre humanos e camundongos e estudos direcionados para a identificação de novos componentes envolvidos na manutenção da XCI em humanos tornam-se de fundamental importância. Triagens funcionais genômicas por bibliotecas de shRNAs constituem uma ferramenta poderosa para a identificação de genes envolvidos em diferentes mecanismos celulares e vias bioquímicas. Sendo assim, utilizamos essa ferramenta para triar genes envolvidos na manutenção da XCI em humanos. Células somáticas femininas primárias HPRT+/-/HPRT- foram transduzidas com uma biblioteca lentiviral de shRNAs e posteriormente tratadas em meio de cultura contendo a droga HAT para seleção de células HPRT+ nas quais esperava-se que o cromossomo Xi presente tivesse sofrido reativação em decorrência do knockdown de genes envolvidos na manutenção da XCI. Essa estratégia nos permitiu identificar 20 novos genes candidatos a estarem envolvidos na manutenção da XCI. Esses candidatos deverão ser avaliados individualmente para confirmar seu papel no processo de controle epigenético do cromossomo X Transcriptional dosage compensation between mammalian XX females and XY males is acquired through a complex epigenetic mechanism that leads to the inactivation of most part of one of the X chromosomes in the female cells. The X chromosome inactivation (XCI) process takes place early during embryogenesis and involves the acquisition of epigenetic modifications that are characteristic of the inactive X chromosome (Xi). Once silencing is established, the inactivation pattern is maintained in through all the subsequent mitosis and the same X chromosome remains stably silenced in all the descendant cells and throughout the life of the organism (except for the germ line cells that undergo X chromosome reactivation). The initiation of XCI has been studied extensively, especially in mice. Although some epigenetic features associated with the maintenance of XCI have already been described, the identity and specific mode of action of the factors involved in this phase of XCI are largely unknown. Moreover, the XCI process presents important differences between mice and humans, and studies directed to the identification of new players involved in the maintenance of human XCI are fundamentally important. Functional genome-wide screens using multiplex shRNA libraries are a powerful tool for the identification of genes involved in different cellular mechanisms and biochemical pathways. In order to screen for genes involved in the maintenance of XCI in humans, a population of HPRT+/-/HPRT- primary somatic female cells were transduced with a multiplex lentiviral shRNA library and subsequently treated in HAT medium to select for HPRT+ cells in which we expected that the Xi would undergo reactivation as a result of the knockdown of genes involved in the maintenance of XCI. As a result, we identified 20 new candidate genes that could potentially be involved in the maintenance of XCI. These candidates should be individually evaluated in order to confirm their role in the epigenetic control of the X chromosome

Amaciamento natural devido proteólise miofibrilar pelas enzimas calpaínas (cálcio-dependentes) e descoloração devido oxidação do pigmento mioglobina podem ocorrer em carne maturada. Em bovinos, o tipo biológico Bos indicus apresenta maior atividade de calpastatina (CAST, inibidora das calpaínas) no músculo e concentração de melanina (modulador de vitamina D3) na pele do que Bos taurus. Maior concentração de melanina na pele reduz fotossíntese de vitamina D3 e, subsequentemente, poderia reduzir as concentrações de seus metabólitos 25-hidróxivitamina D3 (25-D) e 1,25-di-hidróxi-vitamina D3 (1,25-D; modulador de cálcio) no plasma de Bos indicus. Nos casos de maiores concentrações de 1,25-D plasmático, uma melhor absorção de cálcio da dieta com aumento de suas concentrações no plasma e músculo poderia resultar em atividade melhorada das calpaínas. Além disso, maiores concentrações de 1,25-D plasmático poderiam colaborar para minimizar oxidação de carne devido sua propriedade antioxidante. Então, além da maior atividade de CAST no músculo, os Bos indicus poderiam ter mais duas desvantagens para produzir carne mais macia e menos oxidada: concentrações maiores de melanina na pele e menores de 1,25-D no plasma. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi estudar as relações entre as concentrações de melanina total (MELT) e suas frações [faeumelanina (FAE) e eumelanina (EUM)] na pele, metabólitos da vitamina D3 (25-D e 1,25-D) no plasma, cálcio plasmático e muscular e maciez [Índice de Fragmentação Miofibrilar (MFI) e força de cisalhamento (FC)] e cor (valores de L*, a* e b*) em carne maturada (1, 7 e 14 dias) e suas associações com polimorfismos de um único nucleotídeo (SNPs) nos genes candidatos receptor da melanocortina-1 [MC1R; rs109688013 (C/T) e rs110710422 (G/-)], proteína ligante à vitamina D3 [DBP; rs136359868 (T/C) e rs135330728 (T/C)] e CAST [rs109384915 (T/C)]. Bovinos Nelore (n=86), abatidos com 516 ± 39 kg aos 24 ± 1 meses, foram usados para determinação dos genótipos e mensuração das características. Na pele, a fração EUM foi positivamente correlacionada com MELT, mais do que a fração FAE. As frações de melanina na pele foram correlacionadas negativamente. A fração FAE foi correlacionada negativamente com 1,25-D plasmático, mas não foi correlacionada com 25-D plasmático. Melanina e suas frações na pele e metabólitos da vitamina D3 no plasma não foram correlacionadas com cálcio plasmático e muscular. Todavia, cálcio no plasma e músculo foram correlacionados positivamente com MFI e valores de L* e b* e negativamente com FC e valores de a*. A EUM e MELT na pele foram correlacionadas negativamente com FC e valores de a* e b* e positivamente com valores de L*, enquanto que 25-D no plasma foi correlacionada positivamente com MFI e valores de a* e b* e negativamente com valores de L*. A FAE foi correlacionada positivamente com MFI e negativamente com os valores de L*, a* e b*. No gene MC1R, o alelo T do SNP rs109688013 apresentou-se fixado (100%) na população, enquanto que o alelo G e sua deleção (-) do SNP rs110710422 tiveram frequência de 97,7 e 2,3%, respectivamente. SNPs do gene MC1R resultaram nos genótipos do loco Extension (E/E = T/T + G/G e E/e = T/T + G/-), que foi associado com 1,25-D plasmático e valores de b* no dia 1. No gene DBP, o alelo C do SNP rs136359868 foi menos frequente (3,5%) do que o alelo T, enquanto que os alelos C e T do SNP rs135330728 tiveram uma frequência de 73,8 e 26,2%, respectivamente. SNPs do gene DBP foram associados com MELT na pele e valores de L* e a* em diferentes dias. No gene CAST, os alelos C e T do SNP rs109384915 tiveram a mesma frequência. O SNP rs109384915 foi associado com MFI ao dia 7 e a substituição do alelo T por C reduziu os valores de MFI e a* no dia 7 e os valores de b* no dia 1. Ao final, maiores concentrações de FAE na pele e 25-D no plasma melhoraram proteólise miofibrilar e cor de carne, enquanto as maiores concentrações de EUM e MELT na pele resultaram em uma carne mais macia com uma pior cor. Associações do loco Extension e dos SNPs no gene DBP com cor de carne parecem consequência das diferenças em 1,25-D no plasma e melanina na pele. SNP do CAST associou-se com proteólise miofibrilar e cor de carne maturada, mas não com FC. Natural tenderization by myofibrillar proteolysis through the calpains enzymes (calcium-dependent) and discoloration by oxidation of myoglobin pigment may occur in aged meat. In cattle, the Bos indicus biological type has higher calpastatin activity (CAST, inhibitor of calpains) in muscle and melanin concentration (modulator of vitam in D3) in skin than Bos taurus. Higher melanin concentration in skin reduces photosynthesis of vitamin D3 and, subsequently, could reduce the concentrations of its metabolites 25-hydroxy-vitamin D3 (25-D) and 1,25-di-hydroxy-vitamin D3 (1,25-D; modulator of calcium) in plasma from Bos indicus cattle. In cases of higher plasma 1,25-D concentrations, an improved absorption of calcium from the diet followed by increased plasma calcium concentrations could result in enhanced activity of calpains. Furthermore, higher plasma 1,25-D concentrations could collaborate to minimize meat oxidation due to its antioxidant propriety. Then, in addition to higher CAST activity in muscle, the Bos indicus cattle could have two more disadvantages to produce tender and less oxidized meat: higher melanin concentrations in skin and lower 1,25-D concentrations in plasma. Hence, the objective of this work was to study the relationships between the concentrations of total melanin (MELT) and its fractions [pheomelanin (PHEO) and eumelanin (EUM)] in skin, vitamin D3 metabolites (25-D and 1,25-D) in plasma, plasma and muscle calcium, and tenderness [Myofibrillar Fragmentation Index (MFI) and shear force (SF)] and color (L*, a*, and b* values) in aged meat (1, 7, and 14 days) and their associations with single nucleotide polymorphisms (SNPs) in candidate genes as melanocortin-1 receptor [MC1R; rs109688013 (C/T) and rs110710422 (G/-)], vitamin D3-binding protein [DBP; rs136359868 (T/C) and rs135330728 (T/C)], and CAST [rs109384915 (T/C)]. Nellore cattle (n=86), slaughtered with 516 ± 39 kg at 24 ± 1 months, were used for genotyping and traits measurements. In skin, the EUM fraction was positively correlated with MELT than the PHEO fraction. The melanin fractions in skin were negatively correla ted. The PHEO fraction was negatively correlated with plasma 1,25-D, but not with plasma 25-D. Melanin and its fractions in skin and vitamin D3 metabolites in plasma were not correlated with plasma and muscle calcium. Nevertheless, plasma and muscle calcium were positively correlated with MFI, and L* and b* values and negatively correlated with SF and a* values. The EUM and MELT in skin were negatively correlated with SF, and a* and b* values and positively correlated with L* values, while 25-D in plasma was positively correlated with MFI, and a* and b* values and negatively correlated with L* values. The PHEO was positively correlated with MFI and negatively correlated with L*, a*, and b* values. In MC1R gene, the rs109688013 SNP allele T was fixed (100%) in the population, while the rs110710422 SNP allele G and its deletion (-) had a frequency of 97.7 and 2.3%, respectively. MC1R SNPs resulted in genotypes of the Extension locus (E/E = T/T + G/G and E/e = T/T + G/-), which was associated with plasma 1,25-D and b* values at the day 1. In DBP gene, the rs136359868 SNP allele C was less frequent (3.5%) than allele T, while rs135330728 SNP alleles C and T had a frequency of 73.8 and 26.2%, respectively. DBP SNPs were associated with MELT in skin, and L* and a* values at different days. In CAST gene, the rs109384915 SNP alleles C and T had a similar frequency. The rs109384915 SNP was associated with MFI at the day 7 and the substitution from allele T to C reduced the MFI and a* values at the day 7 and the b* values at the day 1. At last, higher skin PHEO and plasma 25-D concentrations improved the myofibrillar proteolysis and meat color, while higher skin EUM and MELT concentrations resulted in a meat with improved tenderness and worsened color. Associations of the Extension locus and polymorphisms in DBP gene with the meat color seem to be a consequence of the differences in plasma 1,25-D and skin melanin. CAST SNP is associated with myofibrillar proteolysis and meat color, but not with SF.