X-linked myopathy with excessive autophagy (XMEA) is a skeletal muscle disorder inherited in recessive fashion, affecting boys and sparing carrier females. Onset is in childhood with weakness of the proximal muscles of the lower extremities, progressing slowly to involve other muscle groups. Pathological analysis of skeletal muscle biopsies shows no inflammation, necrosis or apoptosis. Instead, forty to 80% of fibers exhibit giant autophagic vacuoles with heterogeneous degradative content. Numerous critical functions of all cells are compartmentalized in particular pH environments established by the intracellular transmembrane V-ATPase proton pump complex. Assembly of this complex, directed by the Vma21p chaperone, is well-studied in yeast but completely unknown in other organisms. The aim of my project was a better understanding of XMEA pathogenesis, with a focus on finding the disease-causing gene. In this thesis, I identify mutations in XMEA patients in a novel, previously uncharacterized gene, which we name VMA21. Most of the mutations are located in splicing-relevant positions and decrease splicing efficiency. After establishing that XMEA is caused by hypomorphic alleles of the VMA21 gene, I show that VMA21 is the diverged human orthologue of the yeast Vma21p protein, and that like Vma21p, it is an essential assembly chaperone of the V-ATPase. Decreased VMA21 reduces V-ATPase activity, resulting in altered lysosomal pH and a blockage at the degradative step of autophagy. Towards understanding disease pathogenesis, I show evidence of compensatory autophagy upregulation consecutive to the impaired clearance. Accumulated autolysosomes due to increased autophagy continue to face the degradative block and are slow to disappear. Instead, they merge to each other and form the characteristic giant XMEA vacuoles. These results uncover a novel mechanism of disease, namely macroautophagic overcompensation leading to cell vacuolation and tissue atrophy. This work describes the clinical outcome at the cusp of tolerable reduction in V-ATPase, with implications on common diseases like osteoporosis and cancer metastasis, where increased V-ATPase activity is an important component. Our XMEA patients show that the safety margin of reducing V-ATPase activity in humans is wide, increasing the potential to utilize chemical or biological V-ATPase inhibitors as possible therapies.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-24. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:32Z : No. of bitstreams: 1 Publico-00483a.pdf: 1399809 bytes, checksum: db2c4c756807d9d1d5e11ec653e60536 (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:33Z : No. of bitstreams: 2 Publico-00483a.pdf: 1399809 bytes, checksum: db2c4c756807d9d1d5e11ec653e60536 (MD5) Publico-00483b.pdf: 1297102 bytes, checksum: 7744b75b0f20f0757254b064592deba6 (MD5) / Introdução: Desde a introdução da terapia antirretroviral altamente ativa, infecções como as que ocorrem pelo vírus da Imunodeficiência Humana (HIV) passaram a ser tratadas como uma condição crônica manejável e não mais como uma doença fatal. A suspeita de hipersensibilidade é a principal razão para o início da interrupção do abacavir. O desenvolvimento desta hipersensibilidade por pacientes infectados com o vírus HIV ainda não está completamente esclarecido. Testes genéticos que comprovam a presença do alelo HLA-B*57:01 e permitem a exclusão do uso do abacavir por pacientes portadores deste alelo o que têm demonstrado uma diminuição da incidência de hipersensibilidade entre indivíduos portadores deste vírus. Objetivo: Verificar a prevalência do alelo HLA-B*57 e do alelo específico HLA-B* 57:01 nos pacientes HIV positivos em tratamento com antirretrovirais no Estado de Mato Grosso e estabelecer a eficácia do rastreio prospectivo do alelo específico para impedir a reação de hipersensibilidade ao abacavir. Métodos: As genotipagens para a detecção do alelo HLA-B*5701 foram realizadas por PCR-SSP (Polymerase Chain Reaction - Sequence Specific of Primers) utlilizando um multiplex contendo quatro seqüências dos pares de oligonucleotídios iniciadores. Participaram do estudo 517 pacientes portadores do vírus HIV em tratamento no Centro Estadual de Referência em Média e Alta Complexidade – CERMAC DST/AIDS e/ou encaminhados de outras Unidades de atendimento médico do Estado de Mato Grosso. Resultados: Dos 517 pacientes incluídos no estudo, 385 (74,5%) tiveram resultados de tipagem negativos para o alelo HLA-B*57, 103 (19,9%) foram positivos para este alelo e 29 (5,6%) foram positivos para o alelo específico HLA-B*57:01. Entre os pacientes com resultado negativo para os alelos HLA-B*57 e HLA-B* 57:01, a idade média foi de 40 anos, 205 (53,2%) eram do sexo masculino e 242 (62,9%) eram brancos, já entre os pacientes com resultados positivos para o alelo HLA-B*57, a idade média foi de 38 anos, 47 (45,6%) eram do sexo masculino e 64 (62,1%) eram brancos, enquanto entre os pacientes positivos para o alelo HLA-B*57:01, a idade média foi de 40 anos, 7 (58,6%) eram homens e 15 (57,7%) eram brancos. O medicamento abacavir estava presente no tratamento de 68 pacientes avaliados durante o período do estudo e o alelo HLA-B*57:01 alelo estava presente em 7 (10,3%) destes. Reações de hipersensibilidade foram diagnosticadas em quatro destes pacientes, com uma incidência estatisticamente significativa (p <0,001). Conclusões: O rastreamento do alelo HLA-B*57:01 pode reduzir o risco de hipersensibilidade ao abacavir. Nossos resultados demonstram que testes de biologia molecular podem ser usados para prevenir os efeitos tóxicos de determinadas drogas. / Hypersensitivity reaction to abacavir is strongly associated with the presence of the HLA-B*57:01 allele. This study was designed to establish the prevalence of HLA-B*57:01 among HIV-1 infected individuals in Brazil. A total of 517 consecutive outpatient’s clinics of the State Reference Center in High and Medium Complexity - CERMAC and forwarded to other medical care unit of the Mato Grosso State were followed in this study from february 2008 through july 2010. The presence of HLA-B*57:01 was determined by Nested-PCR with HLA-B*57 and HLA-B*57:01 sequence-specific primers (PCR-SSP). A total of 517 patients were enrolled and randomly assigned to a study group. Of these, 385 (74.5%) were negative for HLA-B*57; 103 (19.9%) were positive for HLA-B*57 and 29 (5.6%) were positive for HLA-B*57:01. Of the HLA-B*57 and HLA-B*57:01 negative patients, the median age was 40 years; 205 (53.2%) were male sex and 242 (62.9%) were Caucasians. Among the patients positive for allele HLA-B*57, the mean age were 38 years; 47 (45.6%) were male sex and 64 (62.1%) were Caucasians. Of the patients positive for allele HLA-B*57:01, the median age was 40 years; 17 (58.6%) were men and 15 (57.7%) were caucasian. An abacavir containing regimen was administerede to 68 patients during the study period, the HLA-B*57:01 alelle was found in 7 (10.3%) of these and the in Hypersensitivity reaction was clinically diagnosed in 4 of these patients, with a statistically significant incidence (p<0.001). / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-10-15Bitstream added on 2014-06-13T20:33:51Z : No. of bitstreams: 1 silva_pvc_me_jabo.pdf: 474489 bytes, checksum: 1d66e81d39696776d2b564803c77e0a8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A ocorrência de híbridos entre javalis e suínos, tanto na natureza como em cativeiro, é bastante comum. Assim, tem-se detectado polimorfismo em javalis, variando o número de cromossomos de 36 a 38. Nesse sentido, objetivou-se, com este trabalho, caracterizar geneticamente javalis (Sus scrofa scrofa) puros e híbridos criados no Brasil, por meio de loci de microssatélites (STRs) do suíno doméstico (Sus scrofa domestica). Para efeito de classificação, os animais foram agrupados, segundo análise de pedigree e número diplóide (2n), em 5 grupos genéticos: grupo I, constituído de 59 suínos domésticos; grupo II, formado por 46 javalis puros de origem; grupo III, constituído de 3 híbridos, com 2n=36, provenientes de acasalamentos entre híbridos e retrocruzamentos; grupo IV, representando 30 híbridos com suíno doméstico de ploidia igual a 37 cromossomos; e grupo V, constituídos de 10 híbridos também com o doméstico, porém com 2n=38, conhecidos popularmente como Javaporcos, devido à similaridade cariotípica e fenotípica com o suíno doméstico. O DNA genômico foi extraído e, posteriormente, amplificou-se, pela técnica de PCR, os fragmentos desses microssatélites - IGF1, ACTG2, TNFB -, os quais foram desenvolvidos para a subespécie Sus scrofa domestica. As condições de amplificação foram padronizadas para as amostras de javali realizadas em um termociclador, com as temperaturas de anelamento variando para cada primer. Ao final das amplificações, os produtos dos microssatélites foram colocados em um seqüenciador capilar modelo ABI 3100 Avant (Applied Biosystems). A partir dos resultados obtidos no presente trabalho, concluiu-se que os microssatélites IGF1, ACTG2 e TNFB, usados em suínos, são eficiente na amplificação heteróloga e podem ser aplicados em javali. Os javalis puros se diferenciam geneticamente dos suínos e dos híbridos... / The occurrence of crossbred animals between wild boar and pigs, both in nature and in captivity, is quite common. Thus, polymorphism has been detected among wild boar, varying chromosomes from 36 to 38. Considering this, the objective of the present work was to perform a genetic characterization of wild boar and crossbred boars raised in Brazil, through. the microsatellites loci (STRs) of the domestic pig (Sus scrofa domestica). For classification purposes, the animals were grouped according to pedigree analysis and diploid number (2n) into 5 genetic groups: group I, composed of 59 domestic pigs with 2n = 38; group II, composed of 46 wild boar with 2n = 36 imported from France in 1997; group III, composed of 3 crossbred animals with 2n = 36 from the crossing between crossbred and backcrossing animals; group IV, composed of 30 crossbred animals with domestic pig with ploidy equal to 37 chromosomes and group V, composed of 10 crossbred animals also with domestic pig, but with 2n = 38, popularly known as “Boarpigs” due to their karyotypic and phenotypic similarity with the domestic pig. The genomic DNA was extracted and, after that, the fragments of these microsatellites - IGF1, ACTG2, TNFB - were amplified through the PCR technique, which were developed for the Sus scrofa domestica species. The amplification conditions were standardized for wild boar samples and performed in a thermocycler with the annealing temperatures varying for each primer. At the end of amplifications, the products of microsatellites were placed in a genetic analyzer model ABI 3100 Avant (Applied Biosystems). Considering the results of this research, the microsatellites IGF1, ACTG2 and TNFB used for pigs, were considered to be efficient on the heterologous amplifications and can also be applied on wild boar. The wild boar differs genetically from pigs and crossbreds... (Complete abstract, click electronic access below)

Strangles is an equine infectious disease that affects the upper respiratory tract, being considered the main respiratory disease in horses. The etiologic agent is Streptococcus equi subsp. equi (S. equi), responsible for approximately 30% of horse diseases worldwide notifications. The clinical signs of strangles are fever, nasal secretion and lymph node enlargement. The last one occurs due the incomplete phagocytosis of S. equi by defense cells because the presence of hyaluronic acid capsule and M protein (SeM) on the bacteria. The understanding of strangles epidemiology and its control is still limited. Molecular studies demonstrate differences in the gene sequence that codify the N-terminal region of the M protein (SeM) of S. equi. This gene region was already used in the differentiation of isolates by characterization of different alleles. This thesis aims to analyze and differentiate 47 S. equi isolates from equine clinical specimens from southern Brazil (15 Thoroughbred horses, 29 animals from the Crioula breed and three Brasileiro de Hipismo) through phylogenetic analysis and differentiation of alleles based on sequencing of the N-terminal region of the SeM protein. Samples were obtained from 31 outbreaks in 20 premises. Fifteen alleles were identified being only one (allele 9), with 7 isolates (14.9%), was already available in the PubMLST-SeM database (allele 61). Among the new identified alleles, the number 1 was the most prevalent with 13 isolates (27.7%), followed by allele 3 with 10 isolates (21.3%). The results demonstrate the great diversity of the amino acid sequence among the S. equi isolates from the studied equine population. Therefore the N-terminal sequence of SeM gene of the S. equi isolates is a useful tool in epidemiological investigation to differentiate isolates in strangles outbreaks with the identification of alleles in horses population, and may represent an alternative for to control the illness with guidance in selecting strains for production of commercial and autogenous vaccines. / A adenite equina é uma doença infecto-contagiosa que acomete o trato respiratório superior, sendo uma das principais doenças respiratórias de equinos. O agente etiológico dessa enfermidade é o Streptococcus equi subespécie equi (S. equi), responsável por aproximadamente 30% das notificações em todo o mundo. Os principais sinais clínicos da adenite são febre, secreção nasal e enfartamento de linfonodos, que ocorre pela dificuldade de fagocitose do S. equi por células de defesa devido a presença da cápsula de ácido hialurônico e proteína M. Somado a isso, o entendimento sobre a epidemiologia e o controle da adenite equina ainda é limitado. Estudos moleculares demonstram diferenças na região N-terminal na sequência do gene codificador da proteína M (SeM) de S. equi. Esta região do gene já foi utilizada na diferenciação de isolados por meio da caracterização de diferentes alelos. Esta dissertação objetivou analisar e diferenciar 47 isolados bacterianos de S. equi provenientes de amostras clínicas de equinos da região sul do Brasil, oriundas de 15 animais Puro Sangue de Corrida (PSC), 29 da raça Crioula e três da raça Brasileiro de Hipismo (BH), por meio de análise filogenética e diferenciação de alelos, com base no sequenciamento da região Nterminal do gene SeM. As amostras foram oriundas de 31 surtos em 20 estabelecimentos de criação. Foram encontrados 15 alelos de SeM, dentre os quais apenas um (alelo 9) já disponível no banco de dados PubMLST-SeM, como alelo 61, com sete isolados (14,9%). Entre os novos alelos identificados, o alelo 1 foi o mais prevalente com 13 isolados (27,7%), seguido pelo alelo 3 com 10 isolados (21,3%). Os resultados demonstram a grande diversidade da proteína M entre os isolados de S. equi na população equina estudada. Portanto, o sequenciamento parcial do gene da proteína M do S. equi é uma ferramenta útil na investigação epidemiológica para a diferenciação de isolados em surtos de adenite equina, com a identificação de alelos em populações de equinos. Além disso, pode representar uma perspectiva para o controle da enfermidade com a orientação na escolha de cepas para confecção de vacinas comerciais e autógenas.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-03-01T12:12:19Z No. of bitstreams: 1 PGPV17MA218.pdf: 1720230 bytes, checksum: 6b5c28d9052e3150143609b5794ee96a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-01T12:12:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV17MA218.pdf: 1720230 bytes, checksum: 6b5c28d9052e3150143609b5794ee96a (MD5) Previous issue date: 2017-02-02 / PROMOP / CAPES / Due to the gametophytic self-incompatibility (GSI), the occurrence of cross-pollination between genetically compatible plants is necessary for the naturally fructification of apple trees (Malus domestica Borkh.). The GSI is governed by the multiallelic locus called S, which encodes a family of RNases thats act on the pistil and prevents the formation of the pollen tube when the S alleles presented in the pollen grain is the same as that is presented in the diploid tissue of the pistil. From the identification of the S alleles of plants of interest it is possible to guide the combinations between parents to obtain segregant populations and to predict the efficiency of apple tree genotypes when they are used as pollinators in commercial orchards. The objectives of this dissertation were to validate the use of DNA markers in the identification of the genetic constitution of the S locus of apple tree genotypes, as well as the definition of pollinators genotypes to be adopted in commercial orchards, serving as an auxiliary tool for the apple breeding. The study of the segregation of the S alleles carried out in segregating populations of apple trees by DNA markers (Chapter 2); the locus S of 28 genotypes of apple trees were analyzed by DNA markers and the genetic dissimilarity analysis was done based on the characterization of the same genotypes for based on the minimum descriptors required for the protection of new cultivars (Chapter 3); and the determination of the pollinators genotypes for three apple was done based on the genotyping of the S alleles associated with cross testing (Chapter 4). In the study of segregation of S alleles in segregating populations, the progeny of the cross between Fred Hough (S5S19) vs. Monalisa (S2S10) followed the expected segregation ratio for genotype compatibility: 1:1:1:1. In the other population evaluated, the same pair of S alleles, S3S5, were identified in both parents (M-11/01 and M-13/91), and the progeny showed the same genotype. In 26 of the 28 genotypes evaluated, both alleles S were identified, and in the remaining two genotypes only one allele was identified in each genotype. The average dissimilarity of the 28 genotypes obtained by the morphoagronomic characterization was 35 %. Considering the total genetic compatibility between the genotypes and the five major dissimilarities obtained, 15 crosses were suggested to increase the genetic base of the Epagri's Genetic Apple Breeding Program. Regarding the selection of pollinators, the field pollination tests did not show a significant difference between the cultivars and their respective pollinators tested for characters the fruit set and seed number, but when the S alleles present in each of the genotypes, were identified the presence of semi-compatibility cases between them. This fact can be explain by the high concentration of pollen grains applied on the pistil of the flowers on artificial pollination, which may mask the existing semi-compatibility. Considering the results obtained in this study, DNA markers can be used to identify the locus S genotype in apple trees as an auxiliary tool to the Epagri's Genetic Apple Breeding Program, both for the definition of combinations between parents for the formation of segregant populations as to chose pollinators to fruit-producing cultivars to be adopted in commercial orchards / Devido a autoincompatibilidade gametofítica (AIG), para a formação de frutos em plantas de macieira (Malus domestica Borkh.) é necessária a ocorrência de polinização cruzada entre plantas geneticamente compatíveis. A AIG é governada pelo loco multialélico S, que codifica para uma família de RNases atuantes no pistilo da planta e impede a formação do tubo polínico quando os alelos S presentes no grão de pólen forem iguais àqueles presentes no tecido diploide do pistilo. A partir da identificação dos alelos S de plantas de interesse é possível orientar as combinações entre genitores para a obtenção de populações segregantes via hibridações dirigidas e prever a eficiência de genótipos de macieira quando utilizados como polinizadores em pomares comerciais. Os objetivos dessa dissertação foram validar o uso de marcadores de DNA na identificação da constituição genética do loco S de genótipos de macieira e na definição de genótipos polinizadores a serem adotados em pomares comerciais, servindo como ferramenta auxiliar ao melhoramento genético de macieira. Realizou-se: o estudo da segregação dos alelos S em populações segregantes de macieira mediante genotipagem via marcadores de DNA (Capítulo 2); a genotipagem dos alelos S de 28 genótipos elite de macieira via marcadores de DNA e análise de dissimilaridade genética com base na caracterização quanto aos descritores mínimos requisitados para a proteção de novas cultivares (Capítulo 3); e a determinação dos genótipos polinizadores para três cultivares de macieira baseando-se na genotipagem dos alelos S associada à realização de cruzamentos teste a campo (Capítulo 4). No estudo da segregação dos alelos S em populações segregantes, a progênie do cruzamento entre Fred Hough (S5S19) vs. Monalisa (S2S10) apresentou a proporção de segregação esperada para compatibilidade entre genótipos: 1:1:1:1. Na segunda população avaliada, em ambos os genitores (M-11/01 e M-13/91) foi identificado o mesmo par de alelos S: S3S5, sendo que a progênie apresentou esse mesmo genótipo. Mediante a análise molecular, em 26 dos 28 genótipos avaliados foram identificados ambos os alelos do loco S, sendo que nos dois restantes apenas um alelo foi identificado em cada genótipo. A dissimilaridade média dos 28 genótipos identificada pela caracterização morfoagronômica foi de 35 %. Considerando a compatibilidade genética total entre os genótipos e as cinco maiores dissimilaridades obtidas, foram sugeridos 15 cruzamentos para ampliação da base genética do Programa de Melhoramento Genético da Epagri. Quanto a seleção de polinizadoras, os testes de polinização a campo não demonstraram diferença significativa entre as cultivares e suas respectivas polinizadoras para as características avaliadas, porém quando os alelos S foram identificados constatou-se a presença de casos de semicompatibilidade entre alguns dos genótipos avaliados. Sugere-se que a não identificação dos genótipos semicompatíveis ocorre devido a alta concentração de grãos de pólen aplicada sobre o pistilo das flores via polinização artificial das cultivares, que pode mascarar a semicompatibilidade existente. Considerando os resultados obtidos nesse estudo, a utilização de marcadores de DNA para identificação do genótipo do loco S em macieira pode ser empregada como ferramenta auxiliar ao programa de melhoramento genético de macieira da Epagri, tanto para a definição de combinações entre genitores para a formação de populações segregantes que serão alvo de seleção quanto para a escolha de polinizadoras geneticamente compatíveis com as cultivares produtoras de frutos a serem adotados em pomares comerciais, minimizando as perdas de produção em pomares comerciais devido a semicompatibilidade genética ou incompatibilidade entre os genótipos de macieira (cultivar copa x polinizadora)

O sistema sanguíneo ABO é o mais importante grupo sanguíneo na medicina transfusional. Atualmente, a determinação do tipo sanguíneo dos doadores de sangue é feita através de testes sorológicos rotineiros de laboratório, porém outros testes realizados com o DNA humano obtido de amostra de sangue, tornam-se complementos valiosos para a determinação correta do grupo sanguíneo do doador e do receptor, aumentando a segurança transfusional. Estudos realizados com o grupo sanguíneo A3 e A3B demonstraram que este subgrupo possui um alto grau de heterogeneidade, uma vez que diversos eventos moleculares foram associados a ele, embora apenas um pequeno número de amostras tenha sido testado até hoje. Nesse trabalho, foi investigada a frequência e os tipos de eventos moleculares do grupo sanguíneo A3 e A3B em um grupo de 100 doadores de sangue. Para seleção desse grupo foram analisadas 12.283 amostras de doadores de sangue saudáveis de ambos os sexos do grupo sanguíneo A e AB obtidas na Fundação Pró-Sangue/Hemocentro de São Paulo, pelos métodos teste em tubo e gel teste. Obtiveram-se 13 amostras A3 e 87 amostras A3B. Após extração e quantificação do DNA genômico das amostras utilizou-se amplificação do DNA pela técnica de reação da polimerase em cadeia alelo específico (PCR-ASP) para as regiões 467C>T, 829G>A, 871G>A e 1060C>A (del C) do exon 7 do gene ABO. Os resultados de amplificação das regiões estudadas apontam para um novo genótipo, aqui denominado A30*/ , presente em 30,7% das amostras A3 e em 58,6% das amostras A3B (A30*/B10*) (necessária a confirmação por sequenciamento); detectou-se também o genótipo A302/A301 em 30,7% das amostras A3 e o genótipo A302/B104 em 17,1% das amostras A3B; outros genótipos já descritos para subgrupo A3 (A301/A301, A302/A302, uma amostra de cada) foram também verificados bem como presença da mutação na região 871G>A em 9 amostras A3 ; verificou-se também que mutações nas regiões 467 C>T e 1060 C>A (del C), anteriormente descritas somente em indivíduos A2 e A2B, são muito frequentes em indivíduos A3 e A3B. / ABO blood system is the most important blood group in transfusional medicine. Actualy, the blood group type in blood donors and receptors is determined by serological laboratorial tests, complemented by human DNA blood tests that assure the correct blood group determination for the blood donor and receptor, optimizing transfusional safety. Studies on blood subgroup A3 e A3B demonstrated a large subgroup heterogenity, with various associated molecular changes in small sample groups tested. At present study, it was proposed investigation about the frequency and the types of molecular alterations occuring among 100 blood donors samples phenotyped as A3 e A3B. These samples are selected after tub and gel tests analysis of 12.283 A and AB samples of healthy blood donors of both sex from Fundação Pró-Sangue/Hemocentro de São Paulo. Thirteen A3 and 87 A3B samples were selected, each sample genomic DNA was extracted and quantified and it was performed DNA amplification by alellic specific polimerase chain reaction (PCR-ASP). It was studied exon 7 ABO gene mutations 467C>T, 829G>A, 871G>A and 1060C>A (del C). Amplification results pointed that a new genotipe is present at these A3 and A3B subgroup, named in this study as the A30*/ genotipe (sequencing confirmation needed); these genotipe is present in 30.7% A3 samples and in 58.6% A3B samples (A30*/B10*). However, it was detected the ulterior decrived genotipes: A302 present in 30.7% A3 samples (A302/A301) and in 17.1% A3B samples (A302/B104); for subgroup A3 it was observed the genotipes A301/A301, A302/A302 (one sample each) and the presence of 871G>A mutation at 9 A3 samples; 467 C>T and 1060 C>A (del C) exon 7 ABO gene mutations descrived at A2 e A2B samples, are very frequents at these A3 e A3B samples tested.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_daniela_de_conti.pdf: 1033668 bytes, checksum: 84993fae9dbf6d00292f67eaacda30fb (MD5) Previous issue date: 2012-02-15 / The Japanese plum (Prunus salicina Lindl.) is a fruit of great prominence worldwide. In Brazil, one of the most widely cultivated species of plum, because it presents climatic conditions favorable to its cultivation. However, some factors limit the increase in domestic production of plum trees, among them stands out the gametophytic self-incompatibility, due to the presence of a multiallelic codominant locus, containing the so-called S-alleles. Thus, the objective of this study was to identify physiologically and molecularly S-alleles of Japanese plum cultivars related to gametophytic self-incompatibility. For physiological characterization were carried out controlled pollination experiments in the experimental field of Embrapa, Clima Temperado (Pelotas/RS) and the pollination in vivo in laboratory, three cultivars of Japanese plum (América, Gulf Rubi and Gulf Blaze) which were evaluated fruit set and pollen tube growth (CTP), respectively. For molecular characterization, experiments were performed in the Laboratory of Plant Tissue Culture and Molecular Characterization, (UFPel / RS). To this end, we analyzed 19 Japanese plum cultivars by Polymerase Chain Reaction (PCR) with two pairs of specific primers for amplification of S-alleles. Crossings 'Gulf Blaze' x Gulf Rubi' Gulf Rubi x 'Gulf Rubi' and 'Gulf Rubi' x 'Gulf Blaze' had a fruit set of 11.36%, 3.84% and 9.94% respectively. In vivo pollination CTP reached the egg or ovarian in these crosses, with the exception of self-pollination of 'Gulf Rubi'. There was no fruit set in the field, self-pollination in 'América' and 'Gulf Blaze' and crossing 'América x' Pluma 7 '. The CTP in these crosses did not reach the egg, with the exception of self-pollination of 'Gulf Blaze'. Only the cross between 'América' x 'Pluma 7' are incompatible, and America is a self-incompatible cultivar. In amplification of S-alleles was possible to obtain the effective characterization of alleles-S of cultivars studies, as well as, the choice of pollinating more compatible with the cultivars producing. The cultivars América and Santa Rosa; Blood Plum, Wickson, Rosa Mineira, Estrela Púrpura and Planta 21 showed incompatibility between them. / A ameixeira japonesa (Prunus salicina Lindl.) é uma frutífera de grande destaque mundialmente. No Brasil, é a espécie de ameixeira mais cultivada, pois apresenta grande número de cultivares adaptadas as diferentes condições climáticas das regiões onde é cultivada. Porém, alguns fatores limitam o aumento da produção nacional de ameixeiras, entre eles destaca-se a autoincompatibilidade gametofítica, devido à presença de um loco multialélico, contendo os denominados alelos-S. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi identificar fisiologicamente e molecularmente os alelos-S de cultivares de ameixeira japonesa relacionados à autoincompatibilidade gametofítica. Para a caracterização fisiológica, realizaram-se experimentos de polinização controlada no campo experimental da Embrapa Clima Temperado (Pelotas/RS) e polinização in vivo, em laboratório, de três cultivares de ameixeira japonesa (América, Gulf Blaze e Gulf Rubi) onde foram avaliados a frutificação efetiva e o crescimento do tubo polínico (CTP), respectivamente. Para a caracterização molecular, os experimentos foram realizados no Laboratório de Cultura de Tecidos de Plantas Caracterização Molecular, (UFPEL/RS). Para tal fim, foram analisadas 19 cultivares de ameixeira japonesa, por meio de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) com dois pares de primers específicos para amplificação de alelos-S. Nos estudos de compatibilidade reprodutiva, a cv. América apresentou alto fruit set quando polinizada com as cvs. Rosa Mineira (26,7%), Amarelinha (8,7%) e Reubennel (12,7%). Os cruzamentos Gulf Blaze x Gulf Rubi , Gulf Rubi x Gulf Rubi e Gulf Rubi x Gulf Blaze obtiveram um fruit set de 11,36%, 3,84% e 9,94%, respectivamente. Na polinização in vivo o CTP atingiu o óvulo ou ovário nesses cruzamentos, com exceção da autopolinização da Gulf Rubi . Não houve frutificação efetiva, no campo, na autopolinização América e Gulf Blaze e no cruzamento América x Pluma 7 . O CTP nesses cruzamentos não chegou a atingir o óvulo, com exceção da autopolinização da Gulf Blaze . Apenas os cruzamentos América x Pluma 7 são incompatíveis e a cultivar América é autoincompatível. Na amplificação de alelos-S, foi possível obter a efetiva caracterização de alelos-S das cultivares estudadas, bem como, a escolha das polinizadoras mais compatíveis com as cultivares produtoras. Verificou-se que as cultivares América e Santa Rosa; Blood Plum, Wickson, Rosa Mineira, Estrela Púrpura e Planta 21, apresentaram incompatibilidade entre si.

La mucoviscidose est la plus fréquente des maladies rares chez la population caucasienne. Cette maladie héréditaire récessive est causée par des mutations du gène Cystic Fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) qui code pour une protéine localisée au niveau de la membrane apicale des cellules épithéliales. La sévérité du phénotype est déterminée par les classes des mutations et leurs combinaisons en trans, ainsi que par la présence d'allèles complexes. La détermination des effets d'une mutation est essentielle pour avoir une corrélation génotype/phénotype correcte, donner un diagnostic prénatal adapté et permettre aux cliniciens de prescrire le traitement approprié à chaque mutation quand celui-ci sera disponible. Pour cela, nous avons étudié aux niveaux cellulaire et moléculaire les effets de plusieurs mutations qui intéressent le laboratoire : c.1392G>T (p.Lys464Asn), c.3909C>G (p.Asn1303Lys) et c.965T>C (p.Val322Ala). L'effet de ces mutations sur la protéine a été évalué. De plus, l'impact sur l'épissage aberrant des deux premières mutations, seules et dans le cadre de leurs allèles complexes, a été déterminé. Nous avons montré que : 1) la mutation c.1392G>T est de classe V et II et son allèle complexe aggrave l'épissage aberrant, 2) la mutation c.3909C>G appartient à la classe II et l'effet sur l'épissage résulte de son allèle complexe et 3) la mutation familiale c.965T>C est un simple polymorphisme. Ces travaux montrent l'importance de l'étude d'une mutation à différents niveaux cellulaires par l'intermédiaire des analyses in silico, in cellulo et in vivo et soulignent l'effet des allèles complexes qui peuvent moduler l'impact de la mutation seule. / Cystic Fibrosis is the most frequent rare disease in the Caucasian population. This hereditary recessive disease is caused by mutations in the Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator gene (CFTR) that encodes for a protein expressed on the apical membrane of epithelial cells. The mutations classes, their associations in trans and the presence of complex alleles define the phenotype severity. The determination of mutations effects is essential to have a correct genotype/phenotype correlation to give an adapted prenatal diagnosis and to help the clinicians in providing an appropriate treatment when available. In this respect, we have studied on the cellular and molecular levels the effects of several mutations of interest for the laboratory: c.1392G>T (p.Lys464Asn), c.3909C>G (p.Asn1303Lys) et c.965T>C (p.Val322Ala). The effects of these mutations were evaluated on the protein level. Moreover, the impact on aberrant splicing of these first two mutations solely and in the context of their complex alleles was determined. We have demonstrated that: 1) the c.1392G>T mutations belongs to class V and II and its complex allele aggravates the aberrant splicing, 2) the c.3909C>G is a class II mutation and the effect on splicing is due to its complex allele, and 3) the familial c.965T>C mutation is a simple polymorphism. This work highlights the importance to study the CFTR mutation at different cellular levels using in silico, in cellulo and in vivo analyses and emphasizes on the effect of complex allele in modulating the basal impact of a single mutation.

Tesis por compendio / [ES] La medicina actual se dirige hacia un enfoque más personalizado basándose en el diagnóstico molecular del paciente a través del estudio de biomarcadores específicos. Aplicando este principio molecular, el diagnóstico, pronóstico y selección de la terapia se apoyan en la identificación de variaciones específicas del genoma humano, como variaciones de un único nucleótido (SNV). Para detectar estos biomarcadores se dispone de una amplia oferta de tecnologías. Sin embargo, muchos de los métodos en uso presentan limitaciones como un elevado coste, complejidad, tiempos de análisis largos o requieren de personal y equipamiento especializado, lo que imposibilita su incorporación masiva en la mayoría de los sistemas sanitarios. Por tanto, existe la necesidad de investigar y desarrollar soluciones analíticas que aporten información sobre las variantes genéticas y que se puedan implementar en diferentes escenarios del ámbito de la salud con prestaciones competitivas y económicamente viables. El objetivo principal de esta tesis ha sido desarrollar estrategias innovadoras para resolver el reto de la detección múltiple de variantes genéticas que se encuentran en forma minoritaria en muestras biológicas de pacientes, cubriendo las demandas asociadas al entorno clínico. Las tareas de investigación se centraron en la combinación de reacciones de discriminación alélica con amplificación selectiva de DNA y el desarrollo de sistemas ópticos de detección versátiles. Con el fin de atender el amplio abanico de necesidades, en el primer capítulo, se presentan resultados que mejoran las prestaciones analíticas de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) mediante la incorporación de una etapa al termociclado y de un agente bloqueante amplificando selectivamente las variantes minoritarias que fueron monitorizadas mediante fluorescencia a tiempo real. En el segundo capítulo, se logró la discriminación alélica combinando la ligación de oligonucleótidos con la amplificación de la recombinasa polimerasa (RPA), que al operar a temperatura constante permitió una detección tipo point-of-care (POC). La identificación de SNV se llevó a cabo mediante hibridación en formato micromatriz, utilizando la tecnología Blu-Ray como plataforma de ensayo y detección. En el tercer capítulo, se integró la RPA con la reacción de hibridación alelo especifica en cadena (AS-HCR), en formato array para genotipar SNV a partir de DNA genómico en un chip. La lectura de los resultados se realizó mediante un smartphone. En el último capítulo, se presenta la síntesis de un nuevo reactivo bioluminiscente que se aplicó a la monitorización de biomarcadores de DNA a tiempo real y final de la RPA basada en la transferencia de energía de resonancia de bioluminiscencia (BRET), eliminando la necesidad de una fuente de excitación. Todas las estrategias permitieron un reconocimiento especifico de la variante de interés, incluso en muestras que contenían tan solo 20 copias de DNA genómico diana. Se consiguieron resultados sensibles (límite de detección 0.5% variante/total), reproducibles (desviación estándar relativa < 19%), de manera sencilla (3 etapas o menos), rápida (tiempos cortos de 30-200 min) y permitiendo el análisis simultaneo de varios genes. Como prueba de concepto, estas estrategias se aplicaron a la detección e identificación en muestras clínicas de biomarcadores asociados a cáncer colorrectal y enfermedades cardiológicas. Los resultados se validaron por comparación con los métodos de referencia NGS y PCR, comprobándose que se mejoraban los requerimientos técnicos y la relación coste-eficacia. En conclusión, las investigaciones llevadas a cabo posibilitaron desarrollar herramientas de genotipado con propiedades analíticas competitivas y versátiles, aplicables a diferentes escenarios sanitarios, desde hospitales a entornos con pocos recursos. Estos resultados son prometedores al dar respuesta a la demanda de tecnologías alternativas para el diagnóstico molecular personalizado. / [CA] La medicina actual es dirigeix cap a un enfocament més personalitzat basant-se en el diagnòstic molecular del pacient a través de l'estudi de biomarcadors específics. Aplicant aquest principi molecular, el diagnòstic, pronòstic i selecció de la teràpia es recolzen en la identificació de variacions específiques del genoma humà, com variacions d'un únic nucleòtid (SNV). Per a detectar aquests biomarcadors, es disposa d'una àmplia oferta de tecnologies. No obstant això, molts dels mètodes en ús presenten limitacions com un elevat cost, complexitat, temps d'anàlisis llargues o requereixen de personal i equipament especialitzat, la qual cosa impossibilita la seua incorporació massiva en la majoria dels sistemes sanitaris. Per tant, existeix la necessitat d'investigar i desenvolupar solucions analítiques que aporten informació sobre les variants genètiques i que es puguen implementar en diferents escenaris de l'àmbit de la salut amb prestacions competitives i econòmicament viables. L'objectiu principal d'aquesta tesi ha sigut desenvolupar estratègies innovadores per a resoldre el repte de la detecció múltiple de variants genètiques que es troben en forma minoritària en mostres biològiques de pacients, cobrint les demandes associades a l'entorn clínic. Les tasques d'investigació es van centrar en la combinació de reaccions de discriminació al·lèlica amb amplificació selectiva de DNA i al desenvolupament de sistemes òptics de detecció versàtils. Amb la finalitat d'atendre l'ampli ventall de necessitats, en el primer capítol, es presenten resultats que milloren les prestacions analítiques de la reacció en cadena de la polimerasa (PCR) mitjançant la incorporació d'una etapa al termociclat i d'un agent bloquejant amplificant selectivament les variants minoritàries que van ser monitoritzades mitjançant fluorescència a temps real. En el segon capítol, es va aconseguir la discriminació al·lèlica combinant el lligament d'oligonucleòtids amb l'amplificació de la recombinasa polimerasa (RPA), que en operar a temperatura constant va permetre una detecció tipus point-of-care (POC). La identificació de SNV es va dur a terme mitjançant hibridació en format micromatriu, utilitzant la tecnologia Blu-Ray com a plataforma d'assaig i detecció. En el tercer capítol, es va integrar la RPA amb la reacció d'hibridació al·lel específica en cadena (AS-HCR), en format matriu per a genotipar SNV a partir de DNA genòmic en un xip. La lectura dels resultats es va realitzar mitjançant un telèfon intel·ligent. En l'últim capítol, es presenta la síntesi d'un nou reactiu bioluminescent que es va aplicar al monitoratge de biomarcadors de DNA a temps real i final de la RPA basada en la transferència d'energia de ressonància de bioluminescència (BRET), eliminant la necessitat d'una font d'excitació. Totes les estratègies van permetre un reconeixement específic de la variant d'interès, fins i tot en mostres que només contenien 20 còpies de DNA genòmic diana. Es van aconseguir resultats sensibles (límit de detecció 0.5% variant/total), reproduïbles (desviació estàndard relativa < 19%), de manera senzilla (3 etapes o menys), ràpida (temps curts de 30-200 min) i permetent l'anàlisi simultània de diversos gens. Com a prova de concepte, aquestes estratègies es van aplicar a la detecció i identificació en mostres clíniques de biomarcadors associats a càncer colorectal i a malalties cardiològiques. Els resultats es van validar per comparació amb els mètodes de referència NGS i PCR, comprovant-se que es milloraven els requeriments tècnics i la relació cost-eficàcia. En conclusió, les investigacions dutes a terme van possibilitar desenvolupar eines de genotipat amb propietats analítiques competitives i versàtils, aplicables a diferents escenaris sanitaris, des d'hospitals a entorns amb pocs recursos. Aquests resultats són prometedors en donar resposta a la demanda de tecnologies alternatives per al diagnòstic molecular personalitzat. / [EN] Current medicine is moving towards a more personalized approach based on the patients' molecular diagnosis through the study of specific biomarkers. Diagnosis, prognosis and therapy selection, applying this molecular principle, rely on identifying specific variations in the human genome, such as single nucleotide variations (SNV). A wide range of technologies is available to detect these biomarkers. However, many of the employed methods have limitations such as high cost, complexity, long analysis times, or requiring specialized personnel and equipment, making their massive incorporation in most healthcare systems impossible. Therefore, there is a need to research and develop analytical solutions that provide information on genetic variants that can be implemented in different health scenarios with competitive and economically feasible performances. The main objective of this thesis has been to develop innovative strategies to solve the challenge of multiple detection of genetic variants that are found in a minority amount in patient samples, covering the demands associated with the clinical setting. Research tasks focused on the combination of allelic discrimination reactions with selective DNA amplification and the development of versatile optical detection systems. In order to meet the wide range of needs, in the first chapter, the analytical performances of the polymerase chain reaction (PCR) were improved by incorporating a thermocycling step and a blocking agent to amplify selectively minority variants that were monitored by real-time fluorescence. In the second chapter, allelic discrimination was achieved by combining oligonucleotide ligation with recombinase polymerase amplification (RPA), which operates at a constant temperature, allowing point-of-care (POC) detection. SNV identification was carried out by hybridization in microarray format, using Blu-Ray technology as the assay platform and detector. RPA was integrated with allele-specific hybridization chain reaction (AS-HCR), in an array format to genotype SNV from genomic DNA on a chip in the third chapter. The reading of the results was performed using a smartphone. In the last chapter, a new bioluminescent reagent was synthesized. It was applied to real-time and endpoint DNA biomarker monitoring based on bioluminescence resonance energy transfer (BRET), eliminating the need for an excitation source. All the strategies allowed specific recognition of the target variant, even in samples containing as few as 20 copies of target genomic DNA. Sensitive (limit of detection 0.5% variant/total), reproducible (relative standard deviation < 19%), simple (3 steps or less), fast (short times of 30-200 min) results were achieved, allowing simultaneous analysis of several genes. As proof of concept, these strategies were applied to detect and identify biomarkers associated with colorectal cancer and cardiological diseases in clinical samples. The results were validated by comparison with reference methods such as NGS and PCR, proving that the technical requirements and cost-effectiveness were improved. In conclusion, the developed research made it possible to develop genotyping tools with competitive analytical properties and versatile, applicable to different healthcare scenarios, from hospitals to limited-resource environments. These results are promising since they respond to the demand for alternative technologies for personalized molecular diagnostics. / The authors acknowledge the financial support received from the Generalitat Valenciana PROMETEO/2020/094, GRISOLIA/2014/024 PhD Grant and GVA-FPI-2017 PhD grant, the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness MINECO projects CTQ2016-75749-R and PID2019-110713RB-I00 and European Regional Development Fund (ERDF). / Lázaro Zaragozá, A. (2022). Study of Strategies for Genetic Variant Discrimination and Detection by Optosensing [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/185216 / TESIS / Compendio

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