Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3965956 bytes, checksum: 7ee9799f71d65ccd8dd579d596629d39 (MD5) Previous issue date: 2012-07-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Karyological analysis of Geophagus brasiliensis (Quoy and Gaimard, 1824) was performed on 81 specimens from six localities, three geologically recent lakes and three stream collection sites. Techniques included conventional staining with Giemsa, NOR banding, C-banding and in situ hybridization (FISH) with 5S rDNA and 18s rDNA probes. The diploid number was 2n = 48 chromosomes, and fundamental number varied between 50-52. We observed four different karyotypes, based on heteromorphisms presented by the first chromosome pair and were not related to sex, NOR location or collection site. This heteromorphism is related to differences in the ratio arms, which led to variations in the karyotypic formulae (3sm +18 st +26 t; 2sm +20 st +26 t; 4sm +18 st +26 t). This heteromorphism may be related to chromosome rearrangements, such as pericentromeric inversions, deletions, and unequal crossing-over, which together with other processes, such as Muller s ratchet, background selection and dosage compensation caused size alterations in some chromosomes. The number of NORs varied within and between specimens, however most individuals had NOR bands in more than one chromosome pair, a distinctive feature of the Doce River populations. The 18S rDNA probe confirmed the presence of NORs in more than two chromosomes. The location of the 5S rDNA probe remained conserved in all samples, marking a pair of chromosomes. The heterochromatin blocks occurred predominantly in the centromeric / pericentromeric chromosomes, and this a characteristic of the Cichlidae family. Heterochromatin blocks in interstitial regions were observed in two pairs of chromosomes. The presence of two subtelocentric chromosomes, with fully heterochromatic small arms is a diagnostic feature of the populations of the Doce River Basin. We conclude that the populations of G. brasiliensis of the Rio Doce Basin present unique characteristics, as evidenced by four configurations of the first pair of chromosomes and different results obtained by banding techniques. Results suggest differential viability of the chromosomal variations described in this study. / A análise cariotípica de Geophagus brasiliensis (Quoy & Gaimard, 1824) foi realizada em 81 espécimes de seis localidades da bacia do rio Doce. Foram usadas as técnicas de coloração convencional com Giemsa, bandeamento NORs, bandeamento C e hibridização in situ (FISH) com sondas rDNA 18s e rDNA 5S. O número diplóide foi de 2n=48 cromossomos, com variação do número fundamental entre 50-52. Foram observados quatro diferentes cariótipos, com base em heteromorfismos apresentados pelo primeiro par cromossômico e não foram associados ao sexo, à NOR nem ao local de coleta. Esse heteromorfismo está relacionado com diferenças de razão de braços, o que acarretou variações nas fórmulas cariotípicas encontradas (3sm+18st+26t; 2sm+20st+26t; 4sm+18st+26t). Este heteromorfismo pode estar relacionado com rearranjos cromossômicos, como inversões pericentroméricas, deleções, e crossing-over desiguais, as quais, associadas a outros processos, como catraca de Muller, seleção de fundo e compensação de dosagem, determinaram a alteração do tamanho de alguns cromossomos. O número de NORs observadas teve variações intra e inter-individuais, contudo a maioria dos indivíduos apresentou marcações em mais de um par cromossômico, uma característica única das populações de G. brasiliensis da bacia do rio Doce. A sonda de rDNA 18S confirmou a presença de NORs em mais de dois cromossomos. A localização da sonda de rDNA 5S manteve-se conservada em todas as amostras, marcando par de cromossomos telocêntricos. Os blocos de heterocromatina ocorreram predominantemente nas regiões centroméricas/pericentromérica, sendo essa uma característica da família Cichlidae. Blocos de heterocromatina em regiões intersticiais foram observados em dois pares de cromossomos. A presença de dois subtelocêntricos apresentando seus braços menores totalmente heterocromáticos é uma característica diagnóstica das populações da bacia do rio Doce. Conclui-se que as populações de G. brasiliensis da bacia do rio Doce apresentam A análise cariotípica de Geophagus brasiliensis (Quoy & Gaimard, 1824) foi realizada em 81 espécimes de seis localidades da bacia do rio Doce. Foram usadas as técnicas de coloração convencional com Giemsa, bandeamento NORs, bandeamento C e hibridização in situ (FISH) com sondas rDNA 18s e rDNA 5S. O número diplóide foi de 2n=48 cromossomos, com variação do número fundamental entre 50-52. Foram observados quatro diferentes cariótipos, com base em heteromorfismos apresentados pelo primeiro par cromossômico e não foram associados ao sexo, à NOR nem ao local de coleta. Esse heteromorfismo está relacionado com diferenças de razão de braços, o que acarretou variações nas fórmulas cariotípicas encontradas (3sm+18st+26t; 2sm+20st+26t; 4sm+18st+26t). Este heteromorfismo pode estar relacionado com rearranjos cromossômicos, como inversões pericentroméricas, deleções, e crossing-over desiguais, as quais, associadas a outros processos, como catraca de Muller, seleção de fundo e compensação de dosagem, determinaram a alteração do tamanho de alguns cromossomos. O número de NORs observadas teve variações intra e inter-individuais, contudo a maioria dos indivíduos apresentou marcações em mais de um par cromossômico, uma característica única das populações de G. brasiliensis da bacia do rio Doce. A sonda de rDNA 18S confirmou a presença de NORs em mais de dois cromossomos. A localização da sonda de rDNA 5S manteve-se conservada em todas as amostras, marcando par de cromossomos telocêntricos. Os blocos de heterocromatina ocorreram predominantemente nas regiões centroméricas / pericentromérica, sendo essa uma característica da família Cichlidae. Blocos de heterocromatina em regiões intersticiais foram observados em dois pares de cromossomos. A presença de dois subtelocêntricos apresentando seus braços menores totalmente heterocromáticos é uma característica diagnóstica das populações da bacia do rio Doce. Conclui-se que as populações de G. brasiliensis da bacia do rio Doce apresentam características únicas, associadas à existência de quatro configurações do primeiro par cromossômico e aos diferentes resultados obtidas nas técnicas de bandeamento realizadas. Os resultados também sugerem uma viabilidade diferenciada das variáveis cromossômicas descritas nesse trabalho.

A SMD primária hipocelular ocorre com uma frequência de 10-20% dos casos de SMD no adulto, no entanto, é o subtipo mais frequente na infância. O diagnóstico da SMD primária hipocelular é bastante difícil, pois devido à ausência de células na medula óssea esta pode ser confundida com a LMA hipocelular ou AA. O diagnóstico diferencial entre estas entidades hematológicas é de extrema importância devido a maior agressividade da LMA e a possibilidade de evolução da SMD para LMA. Além disso, SMD e AA são indicadas para o TCTH, entretanto, o regime de condicionamento pré-transplante é específico para cada doença. A combinação entre a análise morfológica, realizada através do mielograma e biópsia de medula óssea, e análise citogenética tem desempenhado um papel fundamental no reconhecimento da SMD primária hipocelular. Entretanto, estudos têm sido realizados para tentar melhorar o diagnóstico da doença levando em consideração as características biológicas da SMD como a presença de apoptose. Sendo assim, este estudo teve como objetivo caracterizar o padrão cromossômico da SMD primária hipocelular e correlacionar com aspectos celulares e clínicos. Foram analisados citogeneticamente 86 casos de SMD primária hipocelular, 74 AR, 10 com AREB e 2 com AREB-t. Dentre os pacientes com AR 50% apresentaram cariótipo anormal e todos os pacientes com AREB e AREB-t apresentaram cariótipo anormal. A alteração cromossômica mais frequente foi a del(17p), seguida de alterações envolvendo o cromossomo 7. Nossos resultados sugerem que o padrão cromossômico em SMD primária hipocelular é caracterizado principalmente por perdas parciais e completas de cromossomos (deleções e monossomias). A análise citogenética auxiliou no diagnóstico dos casos com suspeita de SMD primária hipocelular e foi uma importante ferramenta para a escolha do tratamento. O IPSS mostrou ser um bom sistema de escala prognostica para este grupo de pacientes. Alterações envolvendo o cromossomo 17 estiveram associados com o subtipo AR e características displásicas envolvendo o setor granulocítico, no entanto, a del(17p) também pôde ser observada no subtipo AREB. Para análise de apoptose foram utilizadas 42 amostras de pacientes com SMD, 23 com SMD hipocelular, 8 com SMD normocelular e 11 com SMD hipercelular. O índice de apoptose total nos casos de SMD primária hipocelular apresentou uma média de 9,5%, enquanto os pacientes com SMD primária normocelular e hipercelular apresentaram uma média de 12% e 14,1%, respectivamente. Pela análise de linhagens específicas as células já comprometidas com o programa de diferenciação celular parecem ser o principal alvo do programa de apoptose. Apesar dos pacientes com SMD primária hipocelular apresentarem índice de apoptose total mais elevado que os controles eles foram sempre inferiores aos apresentados pela SMD primária normocelular e hipercelular, com exceção dos eritroblastos que foram maiores nos casos de SMD primária hipocelular. O índice de apoptose total foi maior nos estágios iniciais da doença independentemente da celularidade da medula óssea. Os pacientes com del (11q) e del (17p) estiveram associados com a diminuição do índice de apoptose total. Nossos resultados sugerem que a hipocelularidade da medula óssea não é causada pelo processo de apoptose e sim provavelmente por algum defeito no programa de proliferação celular. / Hypocellular primary MDS occurs in a frequency of 10-20% of the adults MDS cases, however it is the most frequent subtype in childhood. Diagnosis of hypocellular primary MDS is very difficult, because the small number of cells in bone marrow and it can be confused with hypocellular AML or AA. The differential diagnosis between these hematologic entities is extremely important because of AML is more aggressive and the possibility of MDS evolve to AML. Besides, MDS and AA are indicated to HSCT, however, conditioning regimens before the transplantation is specific for each disease. The combination between morphologic analysis, carried out through mielogram and bone marrow biopsy, and cytogenetic analysis have been performed a fundamental role on the recognition of hypocellular primary MDS. However, studies have been carried out to try improving the MDS diagnosis considering the biological characteristics as the presence of apoptosis. Thus, the aim of this study was characterize the chromosomal pattern of hypocellular primary MDS and correlate with cellular and clinic aspects. It was analyzed 86 cases of hypocellular primary MDS, 74 RA, 10 RAEB and 2 RAEB-t. Patients with RA presented 50% of abnormal karyotype and all patients with RAEB presented abnormal karyotype as well as RAEB-t patients. The most frequent chromosomal alterations in this study was del(17p) followed by alterations involving chromosome 7. Our results suggest that chromosomal pattern in hypocellular primary MDS is characterized mainly by partial and complete loss of chromosomes (deletion and monosomy). The cytogenetic analysis aided in diagnosis of cases with suspicion of hypocellular primary MDS and it was an important tool for treatment choice. IPSS showed to be a good prognostic scoring system for this group of patients. Alterations involving chromosome 17 were associated with RA subtype and dysplastic characteristics involving granulocytic setor, however, we could see del(17p) in RAEB patients. For apoptosis analysis were used 42 samples of MDS patients, 23 with primary hypocellular MDS, 8 with primary normocelular MDS and 11 with primary hipercelular MDS. The total apoptosis index in cases of hypocellular primary MDS presented a average of 9,5%, whereas patients with primary normocelular MDS and primary hipercelular MDS presented an average of 12% and 14,1%, respectively. For the analysis of specific lineage cells already commited with cellular proliferation program appears to be the main target of apoptosis program. Despite of patients with primary hypocellular MDS presented total apoptosis index more raised than controls they were always lower than primary normocelular MDS and primary hipercelular MDS, except for eritroblasts that were higher in primary hypocellular. The total apoptosis index was higher in initial stage of the disease independently of the bone marrow cellularity. Patients with del(11q) and del(17p) were associated with decreasing of total apoptosis index. Our results suggest that the hypocellularity of bone marrow is not caused by apoptosis process, but probably by probably some defect in cellular proliferation program.

Introdução: Durante as últimas décadas, a utilização de métodos moleculares como Hibridizacão in situ por fluorescência (FISH) e Hibridização Genômica Comparativa (array-CGH) mudou dramaticamente a perspectiva em relação à detecção de rearranjos genômicos submicroscópicos. O número de doenças identificadas como causada por microdeleções/microduplicações cromossômicas aumentou rapidamente, trazendo um papel crucial para a citogenética no diagnóstico destas condições. Objetivo: O objetivo deste estudo foi identificar e caracterizar microdeleções cromossômicas associadas a síndromes de malformações em um laboratório de citogenética de referência de um hospital público do sul do Brasil. Métodos: Estudo retrospectivo e prospectivo, em uma série consecutiva de amostras. O estudo foi baseado em registros hospitalares e laboratoriais de amostras de uma coorte de pacientes com suspeita clínica de microdeleção cromossômica. Foram selecionadas amostras de indivíduos em que o diagnóstico clínico proposto incluia uma suspeita de rearranjo nos cromossomos 4p16.3, 5p15.2, 5q35, 7q11.23, 8q24.12, 15q11-q12, 16p13.3, 17p13.3, 17p11. 2,2 e 22q11 que foram analisados por hibridização in situ por fluorescência (FISH). Em 11 amostras com microdeleções, hibridização genômica comparativa (array-CGH) foi realizada. Resultados: Um total de 504 amostras foram avaliadas, sendo as suspeitas mais comuns a deleção 22q11.2 (29,5%), a síndrome de Prader-Willi (21,6%), a síndrome de Williams-Beuren (15%) e da síndrome de Angelman (13 %). Em 120 deles (23,8%) desequilíbrios cromossómicas relacionadas com o diagnóstico clínico foram encontrados. A del7q11.23 foi a alteração mais frequente (8,5%) detectada, seguida por del22q11.2 (5,3%) e del15q11-q12 (4,5%). Conclusões: Nossos achados reforçam à estratégia de que um teste de citogenética molecular sensível associada com uma avaliação clínico qualificado são cruciais para a detecção e caracterização precisa de deleções cromossômicas submicroscópicas. Além disso, nosso estudo enfatiza a necessidade de educação continuada para o desenvolvimento e utilização de novas tecnologias para o diagnóstico citogenético, as quais, em nossa experiência, puderam ser introduzidas com sucesso em um hospital público do sul do Brasil. / Background: During the past decades, the widespread use of FISH and microarray-based technologies dramatically changed our perspective regarding detection of submicroscopic genomic rearrangements. The number of diseases identified as caused by chromosomal microdeletions/microduplications increased quickly, bringing a new and crucial role for cytogenetics in the diagnosis of these conditions. Objective: The purpose of this study was to identify and chraracterize chromosomal microdeletions associated with malformation syndromes in a reference cytogenetics laboratory from a public hospital of Southern Brazil. Methods: Using retrospective and prospective approaches, we evaluated a consecutive series of samples. The study was based in hospital and laboratorial records of samples from a cohort of subjects with clinical suspicion of a chromosomal microdeletion. We selected samples from subjects in whom a clinical diagnosis was proposed, which included deletion of chromosomes 4p16.3, 5p15.2, 5q35, 7q11.23, 8q24.12, 15q11-q12, 16p13.3, 17p13.3, 17p11.2,2 and 22q11 identified by fluorescence in situ hybridization (FISH) analysis. In 11 samples with microdeletions, array-based comparative genomic hybridization (array-CGH) was performed. Results: A total of 504 samples were evaluated, being the most common suspicions the 22q11.2 deletion (29.5%), the Prader-Willi syndrome (21.6%), the Williams-Beuren syndrome (15%) and the Angelman syndrome (13%). In 120 of them (23.8%) chromosomal imbalances related to the clinical diagnosis were found. The deletion 7q11.23 was the most frequently finding (8.5%), followed by del22q11.2 (5.3%) and del15q11-q12 (4.5%). Conclusions: Our findings provide support to the idea that a sensitive molecular cytogenetic test associated with a qualified clinical evaluation are crucial for the detection and precise characterization of submiscroscopic chromosome deletions. Additionally, our study emphasizes the need of continuing 6 education for the improvement of the cytogenetic diagnosis technology, which was successfully introduced in a public hospital of Southern Brazil.

Durante a divisão celular as Aurora-quinases (AURKA e AURKB) participam da formação e controle das fibras do fuso mitótico enquanto as isoformas proteicas (DIDO1, DIDO2 e DIDO3), originadas do splicing alternativo do gene DIDO, auxiliam na junção dos microtúbulos aos cinetócoros. Portanto, ambas são relevantes na regulação do ciclo celular. Interessantemente, a superexpressão (ou o ganho de função) das AURKs ou a baixa expressão (ou perda de função) das isoformas de DIDO estão ambos associados com amplificação dos centrossomos e à instabilidade cromossômica (CIN), com consequente aneuploidia. Dentre as doenças hematológicas com registros de CIN, a leucemia linfoide crônica (LLC) pode apresentar amplificação dos centrossomos e alteração nos níveis de expressão das AURKs acarretando aneuplodias. Apesar disso, não existem estudos avaliando a potencial associação destes genes com CIN na LLC. Avaliando seus níveis de expressão gênica em amostras de LLC de pacientes com ou sem aberrações cromossômicas, mostramos que o aumento dos níveis de AURKA e AURKB e, inversamente, a redução dos níveis das variantes de DIDO, são significativamente associados com ganhos cromossômicos e com aumento da contagem de glóbulos brancos (WBC). Claramente, amostras de LLC sem qualquer anormalidade citogenética apresentam níveis de expressão semelhantes às amostras que contêm aberrações não-numéricas. O achado de que níveis de expressão de AURKs e variantes de DIDO são completamente opostos, mostrando um padrão discreto de inter-relação, levou-nos a investigar o potencial mecanismo regulatório por trás disso. Tendo em vista que outros, anteriormente, mostraram que o cluster oncogênico miR-17~92 é significativamente hiper-regulado em células de pacientes com LLC purificadas expressando genes IGHV não mutados (em comparação com células mutadas de pacientes) e, que o miR-17 é expresso em níveis significativamente mais elevados em células IGHV não mutadas ou ZAP-70 positivas (mau prognóstico geralmente associada à CIN), resolvemos investigar o potencial de regulação negativa dos microRNAs deste cluster sobre as variantes de DIDO. Além disso, com base no mecanismo regulatório já descrito pelo qual a superexpressão de AURKA induz a transcrição do cluster miR-17~92, mediada por E2F1 (com uma correlação entre as expressões de ambas as proteínas em diferentes tipos de câncer), decidimos investigar este eixo regulatório em LLC. Notavelmente, todas as variantes de DIDO apresentam-se preditas como fortes alvos de vários microRNAs deste cluster oncogênico. Mostramos, então, que amostras de LLC com baixa expressão de DIDO, além dos já mencionados níveis elevados de AURK, exibiram níveis significativamente mais elevados do fator de transcrição E2F1 e de seu alvo transcricional, o transcrito primário do miR-17~92 (MIR17HG). Além disso, por meio do uso da linhagem de celular NTERA-2, como modelo experimental, mostramos que o siRNA nocaute para AURKA (nos níveis transcricional e proteico, como confirmado por qPCR e western blot) é acompanhada por uma significativa redução de E2F1 e também de MIR17HG. Ainda, a transfecção de células NTERA-2 com sintéticos microRNAs miméticos do cluster miR-17~92 (ou seja, 19a-miR, miR-20a e miR-92a) resultou em uma clara e significativa redução dos níveis de transcrição de todas as variantes de DIDO. Por fim, a inibição do siRNA especifico para a variante DIDO3 (mas não às outras variantes) levou a uma redução significativa dos níveis de transcrição de todas as variantes de DIDO, indicando um mecanismo adicional contribuindo para a downregulação dos transcritos de DIDO. Ao todo, nossos resultados demonstram a existência de um potencial mecanismo regulatório interconectado entre AURK e DIDO, associado à CIN e maior contagem de WBC na LLC. Mais importante, os níveis de expressão elevada de AURKs e os baixos níveis associados das variantes de DIDO são especificamente relacionados com anormalidades citogenéticas apresentando ganhos cromossomais, com destaque para o mecanismo celular específico, subjacente à CIN, observado neste grupo distinto LLC. Dado o papel central da CIN na gênese e progressão do câncer, esses achados provavelmente terão um impacto importante no prognóstico ou tratamento da LLC. / During cell cycle division Aurora kinases (AURKA and AURKB) participate in the formation and control of mitotic spindle fibers, while, protein isoforms (DIDO1, DIDO2 and DIDO3), derived by alternative splicing of the DIDO gene, assist at the junction of microtubules to kinetochores. Thus, both are relevant to cell cycle maintenance. Interestingly, overexpression (or gain of function) of AURKs or low expression (or loss of function of DIDO) are both associated with centrosomal amplification and chromosomal instability (CIN), leading to aneuploidy. Among hematological diseases with CIN records, chronic lymphocytic leukemia (CLL) can display centrosome amplification and changes in AURKs expression levels leading to aneuploidy. Despite this, there are no studies evaluating the potential association of these genes with CIN in CLL. By evaluating their gene expression levels in CLL samples from patients with or without chromosomal aberrations, we show that increased levels of AURKA and AURKB and, conversely, reduced levels of DIDO variants, are both significantly associated with chromosomal gains and with increased white blood cell (WBC) counts. Clearly, CLL samples without any cytogenetic abnormality had expression levels similar to samples mostly harboring non-numerical aberrations. The finding that the expression levels of AURKs and DIDO variants are completely opposed, showing a discrete inter-related pattern, led us to investigate the potential regulatory mechanism behind this. Given that other have previously shown that the oncogenic miR-17~92 cluster is significantly upregulated in purified CLL patient cells expressing unmutated IGHV genes (as compared to mutated patient cells), and that miR-17 is expressed at significantly higher levels in unmutated or ZAP-70 high cases (bad prognostic cases generally associated with chromosomal instability), we investigated the potential negative regulation of DIDO variants by microRNAs from this cluster. In addition, based on the already described regulatory mechanism by which AURKA overexpression induces the E2F1-mediated transcription upregulation of the miR-17~92 cluster (with an observed expression correlation of both proteins in cancer specimens); we decided to investigate this regulatory axis in CLL. Notably, we found that all DIDO variants are predicted to be heavily targeted by several miRs of this oncogenic cluster. We show that CLL samples with low DIDO expression, in addition to the already mentioned AURK high levels, displayed significant higher levels of the transcription factor E2F1 and of its transcriptional target, the miR-17~92 primary transcript (MIR17HG). Moreover, by using the NTERA-2 cell line as a model, we show that siRNA knockdown of AURKA (at the transcript and protein level, as confirmed by qPCR and western blot) is accompanied by a striking significant reduction of E2F1 and also of MIR17HG. Furthermore, transfection of NTERA-2 cells with synthetic mimics of the miR-17~92 cluster (namely, miR-19a, miR-20a and miR-92a) results in a clear and significant reduction in the transcript levels of all DIDO variants. Finally, specific siRNA inhibition of the DIDO3 variant (but not the others) led to a significant reduction in the transcript levels of all DIDO variants, indicating an additional mechanism contributing to the downregulation of DIDO transcripts. Altogether, our results demonstrate the existence of a potential interconnected regulatory mechanism between AURK and DIDO, associated with CIN and higher WBC counts in CLL. More importantly, the high expression levels of AURKs and the associated low levels of DIDO variants are specifically associated with cytogenetic abnormalities presenting chromosomal gains, highlighting the specific cellular mechanism underlying the CIN observed in this distinct CLL group. Given the central role of CIN in cancer genesis and progression, these findings will likely have an important impact on prognosis or treatment of CLL.

Submitted by Natalia de Souza Gonçalves (natalia.goncalves@ufpe.br) on 2016-09-23T13:21:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Diversidade cromossômica e molecular de gafanhotos neotropicais_Tese_Tyago Eufrásio de Souza_2016.pdf: 5140522 bytes, checksum: a3f59c2f3fae3b977e8e585c0f3ff493 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T13:21:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Diversidade cromossômica e molecular de gafanhotos neotropicais_Tese_Tyago Eufrásio de Souza_2016.pdf: 5140522 bytes, checksum: a3f59c2f3fae3b977e8e585c0f3ff493 (MD5) Previous issue date: 2016-03-03 / CAPES / Nos últimos anos, alguns estudos de mapeamento cromossômico foram realizados em gafanhotos do grupo Acridomorpha, preferencialmente através do uso de sondas de sequências repetitivas. Este trabalho tem como objetivo contribuir para uma melhor compreensão dos aspectos cromossômicos evolutivos em gafanhotos acridomorfos e da diversidade genética de Ommexecha virens. Os genes de cópia única Hsp83, Hsp70, Hsp27, Ubi, Lys foram localizados nos cromossomos meióticos de Ommexecha virens, Xyleus discoideus angulatus, Tropidacris collaris e Stiphra robusta e Lys em Schistocerca pallens através de Hibridização in situ permanente (PISH). Sequências repetitivas de rDNA 45S, rDNA 5S e Histona H3 foram localizadas em O virens através de Hibridização in situ fluorescente (FISH). Em O. virens também foi analisado o cromossomo B por técnicas convencionais, diferenciais e moleculares, bem como a estrutura genética de oito populações naturais (seis de Pernambuco, uma da Bahia e uma do Ceará) do Nordeste brasileiro com o marcador ISSR (regiões entre sequências de repetições simples). Os genes de cópia única apresentaram um padrão conservado de localização em pares cromossômicos grandes, preferencialmente o L1, exceto para Hsp70 e Ubi, localizados no L2. Sinais secundários foram observados em cromossomos médios. A conservação apresentada deve-se a ausência ou pequena ocorrência de rearranjos nos cromossomos destes cariótipos, o que reduz o risco de eventos deletérios, bem como pela localização coincidente com regiões ricas em heterocromatina constitutiva. A conservação da localização destes genes indicou os cromossomos portadores dos locus gênicos ancestrais para os genes mapeados. O estudo do cromossomo B em O. virens revelou similaridade de tamanho e marcação CMA3 positiva com o cromossomo 9, sugerindo a possível origem deste cromossomo. Contudo, a presença de sítios de rDNA 45S e Histona H3 no cromossomo 9 e ausência no B, provavelmente pela deleção dessas sequências neste cromossomo, não permitem descartar a possibilidade do B ter se originado de outro cromossomo. A análise genética populacional em O. virens mostrou três cluster, os quais exibiram relação com aspectos da biologia da espécie, a paisagem dos ambientes amostrados e com as modificações geológicas ocorridas no Nordeste brasileiro, em particular a formação do complexo da Borborema e a Chapada do Araripe. / In recent years, some chromosomal mapping studies were performed in Acridomorpha group grasshoppers, preferably through the use of repetitive sequence probes. In this work in order to contribute to a better understanding of evolutionary chromosomal aspects of acridomorphs and genetic diversity of Ommexecha virens. The single copy genes Hsp83, Hsp70, Hsp27, Ubi, Lys were located in meiotic chromosomes of Ommexecha virens, Xyleus discoideus angulatus, Tropidacris collaris and Stiphra robusta, and Lys in Schistocerca pallens through permanent situ hybridization (PISH). Repetitive sequences of 45S rDNA, 5S rDNA and H3 histone were located in the O. virens via fluorescent in situ hybridization (FISH). In O. virens was also analyzed the B chromosome by conventional, differential and molecular techniques and genetic structure of eight natural populations (six of Pernambuco, one of Bahia and one of Ceará) of the Northeast of Brazil with ISSR marker (inter simple sequence repeat). Single copy genes showed a conserved pattern of location in large chromosomal pairs, preferably L1, except for Hsp70 and Ubi, located in L2. Secondary signals were observed on medium chromosomes. The presented conservation due to absence or occurrence of small rearrangements in these karyotypes, which reduces the risk of deleterious events as well as for matching location with regions rich in heterochromatin. The conservation of the location of these genes indicated the chromosomes carrying the genic locus ancestors to the mapped genes. The study of B chromosome of O. virens revealed similarity in size and CMA3 positive marking to chromosome 9, suggesting the possible origin of this chromosome. However, the presence of 45S rDNA sites and H3 histone on chromosome 9 and the absence on B, probably due to deletion of these sequences in this chromosome, do not allow to rule out the possibility of B have originated from another chromosome. Population genetic analysis O. virens showed three clusters, which exhibited relationship with aspects of the biology of the species, the landscape of the study sites and the geological changes occurred in northeastern of Brazil, in particular the formation of the Borborema and Araripe plateaus.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06865.pdf: 2088769 bytes, checksum: 011acb7fa0ff799f54b79805918ddfb3 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

O corpo caloso é a maior comissura cerebral, responsável pela conexão entre os hemisférios cerebrais. Anatomicamente está localizado na profundidade da fissura inter-hemisférica e é dividido em quatro regiões: esplênio, corpo, joelho e rostro, que se continua inferiormente na lamina rostralis. A malformação do corpo caloso (MCC) representa uma desorganização na arquitetura cerebral, resultante da impossibilidade parcial ou completa das fibras da comissura calosa atravessarem a linha média. Pode estar associada a outras malformações, tanto do sistema nervoso central quanto de outros órgãos. As causas de malformações do corpo caloso são múltiplas, podendo ser ambientais, vasculares ou genéticas. As malformações do corpo caloso são comuns, principalmente entre as crianças com distúrbio do desenvolvimento neuropsicomotor ou retardo mental, mas podem também ser observada em indivíduos normais. Existem mais de 50 síndromes clínicas, autossômicas ou ligadas ao X, dominantes ou recessivas, associadas a MCC. A investigação de pacientes com malformação de corpo caloso por meio do cariótipo com bandas G identificou cerca de 20 regiões cromossômicas associadas a esta malformação. Nos últimos anos, novas técnicas de investigação cromossômica com alta resolução tornam-se disponíveis, como a hibridação comparativa do genoma em microarranjos (CGH-array). O CGH-array permite uma análise rápida de todo o genoma em alta resolução, possibilitando reconhecer variações no número de cópias de regiões genômicas com de 0,1 a 1 Mb, e desta forma detectar microdeleções ou microduplicações que não são passiveis de serem reconhecidas pelo cariótipo com bandas G, que é capaz de detectar alterações com no mínimo 4 Mb. Nesta investigação foram incluídos 21 sujeitos com MCC, associada ou não a outras malformações encefálicas ou de outros órgãos, e atraso do desenvolvimento neuropsicomotor ou retardo mental, sem etiologia definida. Estes sujeitos foram investigados com o objetivo de detectar anormalidades cromossômicas, estruturais e/ou numéricas, por meio do cariótipo com bandas G, e de variações do número de cópias de regiões genômicas, por meio do estudo com CGH-array. O cariótipo evidenciou alteração em dois dos sujeitos (9.5%): um indivíduo apresentava um derivado do cromossomo 4 [46, XX, der(4)] herdado da mãe, que apresentava translocação balanceada entre os cromossomos 4 e 10 [46, XX,t(4; 10)(q35; q23)]; e outro apresentava um rearranjo de novo, derivado do cromossomo 8, [46, XX, der(8)]. O CGH-array foi feito nestes indivíduos para delimitar a extensão e a origem do material genético presente no rearranjo. Em dois indivíduos (11%), o CGH-array evidenciou alterações cromossômicas de novo: deleção em 6q25.1-25.3, com dimensão entre 5 e 6,7 Mb, e deleção 4q25-q28.1 com 14,5 Mb. E finalmente, em quatro sujeitos (21%), o CGH-array detectou variação no número de cópias genômicas, evidente também em um dos genitores, com significado clínico incerto. Desta forma, a investigação de alterações cromossômicas nesta amostra de 21 pacientes com MCC, permitiu: (1). Diagnosticar, com o auxílio do cariótipo, anormalidades estruturais cromossômicas em dois casos; (2). Diagnosticar, com o auxílio do CGH-array, microdeleções não visualizáveis ao cariótipo em dois pacientes; (3). Caracterizar, com o auxílio do CGH-array, a extensão e origem dos rearranjos diagnosticados pelo cariótipo. A existência de translocação equilibrada em genitor de um dos pacientes com cariótipo anormal aumenta o risco de recorrência, de anormalidades, em outras gestações. Nos demais três pacientes, este risco é considerado muito baixo. Duas das alterações cromossômicas encontradas em nossos pacientes, a deleção na região 6q25.1-25.3 e a duplicação invertida no cromossomo 8 na região p23.1 - p11.21, já foram previamente descritas em MCC. Porém não há descrições envolvendo a deleção 4q25-q28 ou a deleção 4q34.3-q35.2 combinada com a duplicação 10q 23.1 - q23.6. A investigação de alterações cromossômicas em indivíduos com MCC contribui para o esclarecimento de sua etiologia e auxilia no delineamento de regiões cromossômicas que contém genes envolvidos com a formação do corpo caloso / The corpus callosum is the largest cerebral commissure and is responsible for interconnection of cerebral hemispheres. It is located in the deepest part of the interhemispheral fissure and is divided in four regions: splenium, body, genum and rostrum, which is prolonged inferiorly as lamina rostralis. Corpus callosum malformation (CCM) is a cerebral architecture disorganization caused by complete or partial failure of callosum fibers to cross the midline. It may be associated to other malformations, both from central nervous system and other organs. Many factors can contribute do CCM, including environmental, vascular and genetics. CCM are particularly common among mentally retarded or developmentally delayed children but can also be observed in cognitively normal individuals. There are more than 50 clinical syndromes associated to CCM, occurring sporadically or inherited as an autosomal or X-linked, dominant or recessive trait. Karyotype with G-banding disclosed around to 20 chromosomal regions associated to CCM. In the last few years, new techniques for high resolution chromosomal investigation, as comparative genomic hybridization array (CGH-array), became available. CGH-array allows fast analysis in high resolution of the genome, allowing the determination of copy number variations (microduplications and microdeletions) of genomic regions, with minimum size of 0, 1 to 1 Mb. This resolution is much larger than of the conventional karyotype, which is able to detect abnormalities of at least 4 Mb. This investigation included 21 subjects with CCM without defined etiology, associated or not to additional brain or other internal organ malformation and with developmental delay or mental retardation. These individuals were investigated for numeric or structural chromosomal abnormalities with karyotype with G-banding and for genomic copy number variations, using CGH-array. Karyotype disclosed abnormalities in two individuals (9.5%): one patient had a derived chromosome 4 [46, XX,der(4)], inherited from his mother, which has a balanced translocation between chromosomes 4 and 10 [46,XX,t(4;10)(q35;q23)]; and other had a de novo rearrangement, derived from chromosome 8 [46, XX,der(8)]. CGHarray analysis was conducted in these individuals to define the extension and origin of the genetic material present in the rearrangement. Among individuals with normal karyotype, CGH-array disclosed two patients (11%), with de novo abnormalities: 6q25.1-25.3 deletion, with size ranging from 5 to 6, 7 Mb, and a 14.5 deletion of 4q25-q28.1. Finally, in four subjects (21%), CGH-array detected genomic copy number variations that were also present in one of the parents, which make its clinical significance uncertain. To conclude, the investigation of chromosomal abnormalities in this sample of 21 patients with CCM, allow us to: 1. Detect two patients with chromosomal abnormalities detectable on conventional karyotype; 2. Recognize, with CGH-array technique, two additional patients with microdeletions, not seen on conventional karyotype; 3. Characterize the origin and extension of chromosomal rearrangement in the patients with abnormal karyotype. The detection of a balanced translocation in one of the parents increases the risk of occurrence of chromosomal abnormalities in future concepts of this individual. In the remaining three patients, recurrence risk is presumably very low. Two of the chromosomal abnormalities detected in our patients (6q25.1- 25.3 deletion and inverted duplication of chromosome 8 spanning p23.1 - p11.21) have been previously reported in patients with CCM. Nevertheless, chromosomal abnormalities involving chromosome 4 (deletion 4q25-q28.1) or the combined deletion 4q34.3 - q35.2 and duplication 10q 23.1 - q23.6 have not been previously reported. Investigation of chromosomal abnormalities in individuals with CCM contributes to etiology determination and helps delineation of chromosomal regions that contains gene(s) involved with corpus callosum formation.

Chez les trypanosomatidés, on observe un double cycle cellulaire : karyokinèse et cytodiérèse sont synchronisées mais indépendantes. La membrane nucléaire persiste au cours de la mitose dite fermée. Les modalités de réplication de l'ADN et de sa régulation, de même que plusieurs étapes de la ségrégation des chromosomes, restent non élucidées : le kinétochore est composé de protéines très atypiques (KKTs), et il existe un déficit du nombre de kinétochores par rapport au nombre de chromosomes. D'autre part, la constitution des pôles du fuseau mitotique associés à la membrane nucléaire est totalement inconnue. Les nucléoporines sont des protéines conservées au cours de l'évolution, principalement impliquées dans la constitution des pores nucléaires et le trafic entre le noyau et le cytoplasme, mais également de plus en plus considérées comme des acteurs importants de la dynamique chromatinienne. En utilisant des vecteurs d'expression protéique sous forme fusionnée à la GFP, nous avons déterminé la localisation subcellulaire de 15 nucléoporines chez Leishmania major. Si la plupart de ces nucléoporines se localisent à la membrane nucléaire, plusieurs d'entre elles ont des localisations secondaires qui peuvent être prédominantes. Ainsi la nucléoporine Mlp2 est préférentiellement localisée au niveau du kinétochore et, en fin de mitose, à l'extrémité du fuseau mitotique chez les deux parasites Leishmania major et Trypanosoma brucei. En accord avec la localisation de TbMlp2 au kinétochore chez T. brucei, où les centromères sont identifiés, nous avons fréquemment détecté TbMlp2 à proximité des séquences centromériques, elles-mêmes détectées par FISH en périphérie du nucléole. Egalement grâce à la technique de FISH, nous montrons que l'inhibition de l'expression de TbMlp2 par ARN-interférence perturbe la distribution des chromosomes au cours de la mitose, conduisant à une aneuploïdie. Paradoxalement, cette inhibition n'a aucun effet sur la croissance des cellules. Nous présentons également le cas singulier de Mlp1, dont la localisation chez T. brucei dépend du site d'intégration choisi. Cette localisation sera discutée à la lumière des phénotypes observés lors de l'inhibition de son expression. / Trypanosomatid parasites exhibit two independent though coordinated (nuclear and mitochondrial) cell cycles, and a closed mitosis, of which many constituents and processes are unknown. In particular, most steps of the chromosome segregation remain elusive: the kinetochore is composed of atypical proteins called KKT and the number of kinetochores is deficient in relation to the number of chromosomes. Moreover, the constitution of the nuclear membrane-associated mitotic spindle poles is unknown. Nucleoporins are evolutionary conserved proteins mainly involved in the constitution of the nuclear pores and trafficking between the nucleus and cytoplasm, but are also increasingly viewed as main actors in chromatin dynamics. Using GFP-fused proteins, we determined the cellular localization of the 15 nucleoporins in Leishmania major. If most of these nucleoporins localized at the nuclear membrane, some of them exhibited secondary locations which are predominant in a few cases. Thus, the nucleoporin Mlp2 localized preferentially at the kinetochore and, at the end of mitosis, at the mitotic spindle poles in both parasites Leishmania major and Trypanosoma brucei. Consistent with the localisation of TbMlp2 to the kinetochore in T. brucei, where centromeres are identified, TbMlp2 was frequently detected in the vicinity of the centromeric sequences in the periphery of the nucleolus. The use of FISH allowed us to show that RNAi knockdowns of TbMlp2 disturbed the distribution of chromosomes during mitosis, leading to aneuploidy. Paradoxically RNAi knockdowns of TbMlp2 had no effect on cell growth. We will also present the singular case of Mlp1 whose location is dependent on the integration site in T. brucei. This location will be discussed in the light of the phenotypes observed after inhibition of its expression.

Bacteria are many, old and varied; different bacterial species have been evolving for millions of years and show many disparate life-styles and types of metabolism. Nevertheless, some of the characteristics regarding how bacteria organize their chromosomes are relatively conserved, suggesting that they might be both ancient and important, and that selective pressures inhibit their modification. This thesis aims to study some of these characteristics experimentally, assessing how changes affect bacterial growth, and how, after changing conserved features, bacteria might evolve. First, we experimentally tested what are the constraints on the horizontal transfer of a gene highly important for bacterial growth. Second, we investigated the significance of the location and orientation of a highly expressed and essential operon; and we experimentally evolved strains with suboptimal locations and orientations to assess how bacteria could adapt to these changes. Thirdly, we sought to understand the accessibility of different regions of the bacterial chromosome to engage in homologous recombination. And lastly, we constructed bacterial strains with chromosomal inversions to assess what effect the inversions had on growth rate, and how bacteria carrying costly inversions could evolve to reduce these costs. The results provide evidence for different selective forces acting to conserve these chromosome organizational traits. Accordingly, we found that evolutionary distance, functional conservation, suboptimal expression and impaired network connectivity of a gene can affect the successful transfer of genes between bacterial species. We determined that relative location of an essential and highly expressed operon is critical for supporting fast growth rate, and that its location seems to be more important than its orientation. We also found that both the location, and relative orientation of separated duplicate sequences can affect recombination rates between these sequences in different regions of the chromosome. Finally, the data suggest that the importance of having the two arms of a circular bacterial chromosome approximately equal in size is a strong selective force acting against certain type of chromosomal inversions.

Orientador: Carmen Sílvia Bertuzzo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-27T12:57:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_ClaudiaEstela_D.pdf: 2258187 bytes, checksum: 7cac2852cc031e31eba1a31c62d9dda2 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A Anemia de Fanconi (AF) é uma alteração genética caracterizada por múltiplas anomalias congênitas, anormalidades hematológicas e predisposição a uma variedade de tumores. A incidência mundial da AF em todo o mundo é de aproximadamente três por milhão e a frequência de heterozigotos é estimada em um para 300 na Europa e Estados Unidos. É uma doença causada por mutações em genes relacionados ao sistema de reparo. Até o momento foram descritos 16 genes que podem estar multados. São eles: FANCA, FANCB, FANCC, FNCD1, FANCD2, FANCE, FANCF, FANCG, FANCI, FANCJ, FANCL, FANCM, FANCN, FANCO, FANCP E PANCQ. Os grupos mais frequentes são o FANCA e FANCC. De qualquer modo devido a essa heterogeneidade gênica, o diagnóstico molecular dessa alteração é complexo. Com o intuito de testar uma estratégia diagnóstica, o presente trabalho se propôs a identificar as mutações mais frequentes no gene FANC por PCR e digestão enzimática e investigar mutações no gene FANCA, por meio da Reação em Cadeia da Polimerase seguida de digestão enzimática da mutação Brasileira e posterior sequenciamento dos 43 éxons em 60 pacientes portadores de Anemia de Fanconi DEB positivos. Foram detectados 19 pacientes (27,94%), como sendo do grupo C e 16 pacientes como grupo A (23,53%). A mutação ?3788-3790 do gene FANCA teve uma frequência alélica de 15,4%. Foram encontradas 3 mutações intrônicas, 1 mutação sinônima e 1 mutação de sentido trocado no gene FANCA. Não foram encontradas correlações com as manifestações hematológicas, renais, baixo peso, malformações congênitas de membros, machas e pigmentação de pele, sexo e idade / Abstract: The Fanconi Anemia (FA) is a genetic disorder characterized by multiple congenital and hematological abnormalities and predisposition to a variety of tumors. The worldwide incidence of AF is approximately three per million and the frequency of heterozygotes is estimated at one in 300 in Europe and the United States. It is a disease caused by mutations in genes involved in the repair system. So far have been described 16 genes that may be mutated. They are: FANCA , FANCB , FANCC , FNCD1 , FANCD2 , FANCE , FANCF , FANCG , FANCI , FANCJ , FANCL , FANCM , FANCN , FANCO , FANCP And PANCQ . The most common groups are the FANCA and FANCC. However due to this genetic heterogeneity, molecular diagnosis of this change is complex. In order to test a diagnostic strategy, the present study aimed to identify the most frequent mutations in the FANC gene by PCR and restriction enzyme digestion and investigate mutations in the FANCA gene, using the polymerase chain reaction followed by enzymatic digestion of the mutation Brazilian and subsequent sequencing of the 43 exons in 60 patients with Fanconi Anemia positive DEB. 19 patients (27.94%) were detected as group C and 16 patients as group A (23.53%). The ?3788 - 3790 mutation in the FANCA gene had an allelic frequency of 15.4%. Three intronic mutations, one synonymous mutation and one mutation changed direction in FANCA gene were found. No correlation with hematologic, renal, low weight manifestations of congenital malformations members, butches and skin pigmentation, age and sex were found / Doutorado / Clinica Medica / Doutora em Clínica Médica