A síndrome de Marfan (MFS) é uma doença autossômica dominante do tecido conjuntivo que afeta o coração, vasos sanguíneos, pulmões, olhos, ossos e os ligamentos. Mutações no gene codificante da fibrilina 1 (FBN1) causam a síndrome de Marfan e doenças relacionadas do tecido conjuntivo. Fibrilina 1 é o componente principal das microfibrilas de 10-12nm encontradas na matriz extracelular (ECM). A ECM tem um papel estrutural na organização específica do tecido e participa na regulação de várias citocinas e fatores de crescimento. Uma quantidade crescente de evidências demonstra um relacionamento entre fibrilina 1 e o receptor do fator de transformação do crescimento (TGF-). A Homologia entre fibrilina 1 e TGF- latente (LTGF) permite que os microfibrilas sirvam de reservatório para esta citocina. Recentemente foram descritos nos pacientes com MFS, mutações nos genes receptores I e II do TGF- (TGFBRI/II). O objetivo deste estudo foi analisar a heterogeneidade genética da síndrome de Marfan. Nós realizamos análises de ligação para 6 marcadores dos gene FBN1 e TGFBRII em 34 famílias e sequenciamos o TGFBRI e TGFBRII. A análise de ligação dos haplótipos em relação aos marcadores do gene FBN1 indicou co-segregação em 70,58%, exclusão em 17,64% e homozigozidade em 11,76%; em relação aos marcadores do gene TGFBRII indicou co-segregação em uma família. Conseguimos demonstrar a heterogeneidade de lócus e a utilidade do teste diagnóstico na assistência das famílias pré-sintomáticas com manifestações atípicas ou ambíguas da MFS. / Marfan syndrome is an autosomal dominant disorder of connective tissue that can affect the heart, blood vessels, lungs, eyes, bones, and ligaments. Mutations in the gene encoding fibrillin 1 (FBN1) cause Marfan syndrome (MFS), and related connective tissue disorders. Fibrillin-1 is the main component of the 10-12 nm microfibrils found in the extracellular matrix (ECM). ECM displays a structural role in the tissue-specific organization and takes part in the regulation of various cytokines and growth factors. A growing body of evidence supports a narrow relationship between fibrillin 1 and TGF-beta. Homology between fibrillin 1 and latent TGF-beta (LTGF) allows microfibrils to be a reservoir for this cytokine. Recently, mutations in the gene for transforming growth factor-beta (TGF-) receptor type I and II (TGFBRI/II) have been described in patients with MFS. The aim of this study was to analyze the genetic heterogeneity of Marfan syndrome. We have performed linkage analysis for 6 FBN1 and TGFBRII gene markers in 34 families and sequenced both TGFBRI and TGFBRII. The haplotype linkage analysis concerning the FBN1 gene markers indicated co-segregation at 70.58%, exclusion at 17.64% and homozygosity at 11.76%; in relation to the TGFBRII gene markers, it indicated co-segregation in one family. We were able to demonstrate the heterogeneity of locus and the utility of the diagnostic test in the assistance of the daily pre-symptomatic families with atypical or ambiguous manifestations of MFS.

A síndrome de Marfan (MFS) é uma doença autossômica dominante do tecido conjuntivo que afeta o coração, vasos sanguíneos, pulmões, olhos, ossos e os ligamentos. Mutações no gene codificante da fibrilina 1 (FBN1) causam a síndrome de Marfan e doenças relacionadas do tecido conjuntivo. Fibrilina 1 é o componente principal das microfibrilas de 10-12nm encontradas na matriz extracelular (ECM). A ECM tem um papel estrutural na organização específica do tecido e participa na regulação de várias citocinas e fatores de crescimento. Uma quantidade crescente de evidências demonstra um relacionamento entre fibrilina 1 e o receptor do fator de transformação do crescimento (TGF-). A Homologia entre fibrilina 1 e TGF- latente (LTGF) permite que os microfibrilas sirvam de reservatório para esta citocina. Recentemente foram descritos nos pacientes com MFS, mutações nos genes receptores I e II do TGF- (TGFBRI/II). O objetivo deste estudo foi analisar a heterogeneidade genética da síndrome de Marfan. Nós realizamos análises de ligação para 6 marcadores dos gene FBN1 e TGFBRII em 34 famílias e sequenciamos o TGFBRI e TGFBRII. A análise de ligação dos haplótipos em relação aos marcadores do gene FBN1 indicou co-segregação em 70,58%, exclusão em 17,64% e homozigozidade em 11,76%; em relação aos marcadores do gene TGFBRII indicou co-segregação em uma família. Conseguimos demonstrar a heterogeneidade de lócus e a utilidade do teste diagnóstico na assistência das famílias pré-sintomáticas com manifestações atípicas ou ambíguas da MFS. / Marfan syndrome is an autosomal dominant disorder of connective tissue that can affect the heart, blood vessels, lungs, eyes, bones, and ligaments. Mutations in the gene encoding fibrillin 1 (FBN1) cause Marfan syndrome (MFS), and related connective tissue disorders. Fibrillin-1 is the main component of the 10-12 nm microfibrils found in the extracellular matrix (ECM). ECM displays a structural role in the tissue-specific organization and takes part in the regulation of various cytokines and growth factors. A growing body of evidence supports a narrow relationship between fibrillin 1 and TGF-beta. Homology between fibrillin 1 and latent TGF-beta (LTGF) allows microfibrils to be a reservoir for this cytokine. Recently, mutations in the gene for transforming growth factor-beta (TGF-) receptor type I and II (TGFBRI/II) have been described in patients with MFS. The aim of this study was to analyze the genetic heterogeneity of Marfan syndrome. We have performed linkage analysis for 6 FBN1 and TGFBRII gene markers in 34 families and sequenced both TGFBRI and TGFBRII. The haplotype linkage analysis concerning the FBN1 gene markers indicated co-segregation at 70.58%, exclusion at 17.64% and homozygosity at 11.76%; in relation to the TGFBRII gene markers, it indicated co-segregation in one family. We were able to demonstrate the heterogeneity of locus and the utility of the diagnostic test in the assistance of the daily pre-symptomatic families with atypical or ambiguous manifestations of MFS.

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In all, 15 markers were analyzed, ten STS (Sequence-Tagged Sites) and two SSR (Simple Sequence Repeat), recently identified by the Embrapa research group, and three SCAR (Sequence Characterized Amplified Regions) previously reported in the literature. Of these, 13 were polymorphic between the parents and segregated in the expected proportions to generations analyzed (3:1 or 1:2:1). Among the markers linked in repulsion phase, six STS (P8283-V1, P8284 -V1, P8285-V2, P8286-V1, P8286-V2 and P8286-V3) co-segregated at a distance of 2,64 cM from the allele Co-42 and 0,0 cM apart. As regards the SCAR markers, it was found that all are linked in coupling phase of the Co-42 allele at distances ranging from 2,93 cM (SAS13) at 6,42 cM (SH18). Of codominant markers, the STS P8286-V6 was mapped closest to Co-42 allele at a distance of 2,58 cM. Thus, the STS tested are excellent tools markers for assisted selection of genotypes resistant to anthracnose, since that present the highest selection efficiency estimates (84 - 99%) and the detection of plants carriers of different alleles of the Co-4 gene. However, only the SCAR SH18 possible the specific breakdown of Co- 42 allele, despite having less selection efficiency (85%) compared to the other analyzed markers. Therefore, it is recommend the combined or sequential use of P8286-V6 and SH18 markers for Co-42 selection at the expense of other alleles of the Co-4 gene. As for the selection of resistant genotypes in populations in which only the Co-42 allele is present, it is suggested to use only the P8286-V6 marker, which stands out for being codominant and strongly associated with the resistance allele. From a practical standpoint, the molecular markers validated in this study have shown great potential for use in the development of common bean cultivars resistant to anthracnose, being affordable to laboratories with different levels of infrastructure and highly efficient in monitoring genotypes carriers of resistance alleles of the loco Co-4. / O objetivo desse estudo foi validar marcadores moleculares especificamente associados aos alelos do gene Co-4 que controla a reação à antracnose do feijoeiro-comum, em particular ao alelo Co-42, e fomentar a integração destes marcadores a programas de melhoramento visando ao desenvolvimento de cultivares resistentes. Para isso, foram avaliados 261 indivíduos F2 e 197 progênies F2:3, provenientes de cruzamentos entre SEL 1308 (portadora do alelo Co-42) e BRS Cometa. Os estudos confirmaram que a herança da reação à antracnose em SEL 1308, usando a raça 73 de Colletotrichum lindemuthianum, é condicionada por um alelo com dominância completa. Ao todo, foram analisados 15 marcadores, sendo dez Sequence-Tagged Sites (Sítios Marcados por Sequências) e duas Simple Sequence Repeat (Sequências simples repetidas), identificadas recentemente pelo grupo de pesquisa da Embrapa, e três Sequence Characterized Amplified Regions (Regiões Amplificadas Caracterizadas por Sequências) previamente relatados na literatura. Destes, 13 foram polimórficos entre os genitores e segregaram nas proporções esperadas para as gerações analisadas (3:1 ou 1:2:1). Dentre os marcadores ligados em fase de repulsão, seis STS (P8283-V1, P8284-V1, P8285-V2, P8286-V1, P8286-V2 e P8286-V3) co-segregaram a uma distância de 2,64 cM do alelo Co-42 e a 0,0 cM entre si. No que se refere aos marcadores SCAR, constatou-se que todos estão ligados em fase de acoplamento ao alelo Co-42, a distâncias que variaram de 2,93 cM (SAS13) a 6,42 cM (SH18). Dos marcadores codominantes, o STS P8286-V6 foi mapeado como mais próximo do alelo Co-42, a uma distância de 2,58 cM. Dessa forma, os marcadores STS testados constituem excelentes ferramentas para a seleção assistida de genótipos resistentes à antracnose, visto que apresentaram as maiores estimativas de eficiência de seleção (84 a 99%) e a detecção de plantas portadoras dos diferentes alelos do gene Co-4. Contudo, somente o SCAR SH18 possibilitou a discriminação específica do alelo Co-42, apesar de apresentar menor eficiência de seleção (85%) em comparação aos demais marcadores analisados. Diante disso, recomenda-se a utilização combinada ou sequencial dos marcadores P8286-V6 e SH18 para seleção do Co-42 em detrimento dos demais alelos do gene Co-4. Já para a seleção de genótipos resistentes em populações nas quais somente o alelo Co-42 está presente, sugerese a utilização apenas do marcador P8286-V6, que se destaca por ser codominante e fortemente associado ao alelo de resistência. Do ponto de vista prático, os marcadores moleculares validados neste estudo demonstraram grande potencial para utilização no desenvolvimento de cultivares feijoeiro-comum resistentes à antracnose, por serem acessíveis a laboratórios com diferentes níveis de infraestrutura e altamente eficientes no monitoramento de genótipos portadores de alelos de resistência para o loco Co-4.

Sorgo sacarino e cana-de-açúcar são duas importantes gramíneas com fins potencialmente bioenergéticos. No entanto, apesar do conhecido relacionamento evolutivo, os genomas dessas espécies diferem em complexidade e tamanho. O sorgo, Sorghum bicolor, é diploide, com número básico de cromossomos igual a dez, os quais totalizam ~ 726 Mb já sequenciadas. Já a cana cultivada, Saccharum × officinarum, é um autopoliploide com frequente aneuploidia, e apresenta genoma monoploide estimado em ~ 1 Gb. Provavelmente, decorre deste fato, e dos cruzamentos interespecíficos que originaram as variedades atuais, a relativa dificuldade em se realizar estudos genéticos em cana, e, como consequência, em se incrementar os trabalhos de melhoramento na espécie. Nesse contexto, a possibilidade de integrar estudos de mapeamento entre sorgo e cana torna-se viável dado o emprego de metodologias apropriadas. O presente trabalho objetivou mapear e comparar QTLs para caracteres agro-industriais nos genomas de ambas as espécies, baseando-se no relacionamento evolutivo existente entre elas. Para tanto, foram utilizadas duas populações de mapeamento. A população de sorgo sacarino foi constituída por 223 RILs genotipadas por mais de cem mil marcadores baseados em GBS fisicamente mapeados contra o genoma da espécie. A população de cana-de-açúcar constituiu-se de uma progênie F1 segregante com 153 indivíduos genotipados por 500 marcadores baseados em géis (SSR e TRAP) e 7.049 marcadores baseados em GBS, segregando em dose única. Esses marcadores possibilitaram a construção de um mapa genético informativo e saturado, com 993 marcadores distribuídos ao longo de 223 grupos de ligação, totalizando 3.682,05 cM. Ambas as populações foram avaliadas para quatro caracteres de interesse bioenergético: altura de colmos, toneladas de colmos ou de massa verde por hectare, e porcentagens de pol de caldo e de fibra. Modelos mistos foram utilizados para a análise dos dados fenotípicos, evidenciando a existência de interação genótipo-ambiente a partir da estruturação de matrizes de variâncias-covariâncias genéticas. As médias ajustadas conjunta e marginalmente foram utilizadas na descoberta de QTLs. Para este fim, modelos de mapeamento de múltiplos intervalos uni- e multivariados foram utilizados e determinaram a descoberta de 53 e 36 regiões contendo QTLs para as populações de sorgo e cana, respectivamente, para o conjunto dos quatro caracteres. Os genomas foram comparados utilizando os marcadores baseados em GBS de cana com informação posicional em relação ao genoma do sorgo. Um total de 16 regiões sintênicas identificadas entre as espécies possibilitaram inferências a respeito do controle evolutivamente conservado dos caracteres relacionados. Mais oito regiões foram adicionadas a estas após análise de marcadores individualmente para a população de cana. A descoberta dessas regiões subjacente à variação de caracteres bioenergéticos sugere aplicações na clonagem de genes e na seleção assistida por marcadores, beneficiando os programas de melhoramento de ambas as espécies. / Sweet sorghum and sugarcane are two important grasses for bioenergy purposes. However, despite their known evolutionary relationship, the genomes of these species differ in complexity and size. Sorghum bicolor is a diploid species, with basic chromosome number of ten and ~ 726 Mb completely sequenced, whereas Saccharum × officinarum has a autopolyploid genome with frequent aneuploidy and monoploid size estimated at ~ 1 Gb. Therefore, genetic studies and breeding in sugarcane is challenging. In this context, the possibility of integrating mapping studies between sorghum and sugarcane becomes feasible given the recent development of appropriate methodologies. In this work, we aimed to map and compare QTLs for bioenergy traits in both species. To do this, two mapping populations were used. The population of sorghum consisted of 223 RILs genotyped by more than one hundred thousand GBS-based markers, which were physically mapped against the species genome. The population of sugarcane is an F1 segregating progeny with 153 individuals genotyped by 500 gel-based (SSR and TRAP) and 7,049 GBS-based single-dose markers. These markers allowed the construction of an informative and dense genetic map with 993 markers belonging to 223 linkage groups and spanning 3,682.05 cM. Both populations were evaluated for four bioenergy traits: stalk height, prodution in tons per hectare, and percentages of pol and fiber. Mixed models were used to analyze phenotypic data and showed genotype-by-environment interaction on their genetic variance-covariance structures. Joint and marginal adjusted means were used for QTL discovery. Toward this end, univariate and multivariate multiple interval mapping models were used, and a total of 53 and 36 QTLs were found for sorghum and sugarcane, respectively. Comparison of the genomes were based on GBS markers in sugarcane with relative sorghum chromosome information. A total of 16 syntenic regions were identified between the species, allowing inferences in relation to evolutionary conserved control of the related traits. In addition, eight regions were also identified by considering single marker analyses. The discovery of QTLs underlying such bioenergy traits may suggest further applications in gene cloning and marker assisted selection for both sweet sorghum and sugarcane species.