Made available in DSpace on 2018-08-01T21:35:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12342_Tese - Daniela Camporez.pdf: 1833396 bytes, checksum: 82e9b25850d00808ee295c7a2313f773 (MD5) Previous issue date: 2018-06-06 / A doença de Alzheimer (DA), é o tipo mais comum de demência relacionada a idade. É uma doença neurodegenerativa crônica, grave, progressiva, associada à perda de memória e cognição, que pode levar à morte. O maior fator de risco para o desenvolvimento da doença é a idade avançada, com uma complexa interação de fatores ambientais e genéticos que juntos podem aumentar a incidência da doença. Ainda que sua causa seja desconhecida, os fatores genéticos e o estresse oxidativo desempenham um papel importante na patogênese da DA. Neste estudo de associação nós investigamos se polimorfismos nos genes APOE (rs429358 e rs7412), FOXO3 (rs2802292), MTHFD1L (rs11754661), SERPINA3 (rs4934), SIRT1 (rs2273773) e SOD2 (rs4880) e fatores ambientais como: nível educacional, etnia e gênero estão associados com risco para a DA em uma amostra de 332 indivíduos idosos do sudeste brasileiro (109 pacientes com diagnóstico provável de DA e 223 controles - idosos saudáveis pareados por idade e gênero). Os polimorfismos genéticos foram analisados por meio da reação em cadeia da polimerase em tempo real (PCR-RT). Na nossa amostra o polimorfismo do gene APOE mostrou estar altamente associado com a doença, tendo os genótipos Ɛ4Ɛ4 e Ɛ3Ɛ3 demonstrado serem fator de risco e proteção, respectivamente. O genótipo GG do gene MTHFD1L mostrou estar associado com o aumento do risco de desenvolver a doença de Alzheimer. Já o genótipo GG e AG do gene SERPINA3 demonstraram ser fatores de proteção e risco, respectivamente. O genótipo TT e CT do gene SIRT1 também mostraram correlação com a doença. O nível educacional mostrou estar associado positivamente para os indivíduos do grupo controle que tiveram uma educação formal por mais de quatro anos. Os polimorfismos FOXO3 e SOD2 não demonstraram estar associados com a amostra e a doença em questão. Nossos resultados corroboram outras pesquisas, que demonstram que a etiologia da DA pode estar envolvida com alterações na via do folato, com o aumento do estresse oxidativo nas células do sistema nervoso central, além de apoiar a participação de proteínas formadoras das placas beta-amiloides na patologia da DA. Esses resultados podem ser úteis na busca de biomarcadores genéticos precoces capazes de identificar os sintomas do surgimento da demência, e fornecer novos dados para terapias no futuro, ajudando no entendimento deste distúrbio. Além disso, reforçam a hipótese de que diversos genes estão envolvidos na etiologia da DA, uma condição caracterizada também por instabilidade genômica e estresse oxidativo elevados, que podem contribuir significativamente para a degeneração neurológica observada nos pacientes.

Breeding has been the mainly responsible for the increase of poultry efficiency in the last decades. The breeding programs are geared towards higher meat yield and feed efficiency. Among the used genomic approaches, genome wide association studies (GWAS) identified quantitative trait loci (QTLs) associated with carcass traits in a meat-type population (TT Reference Population). GWAS analysis identifies variants in linkage disequilibrium with the possible causal mutation and with the aim of refining these results, association study with missense single nucleotide polymorphisms can be useful. A missense SNP can be predicted as deleterious via Sorting Intolerant From Tolerant (SIFT) score when the amino acid change has the potential to impact the protein function and consequently may affects the phenotype. Therefore, in this study, predicted deleterious SNPs within QTLs regions were identified and associated with thigh, drumstick, abdominal fat and breast weight and their yields. Mixed model was used with sex, incubation and SNPs genotypes as fixed effects and family as random effect. From the 20 SNPs analyzed, six were significantly associated (p <0.05) with weight and yield of thigh, breast and drumstick. Three of them s736010549, rs739508259 and rs313532967 are located in the genes WDR77, VWA8 and BARL, respectively. These genes are involved in biological process as steroid hormone signaling pathway, estrogen binding, and regulation of cell proliferation. We determined these genes as candidates for muscle growth. Our strategy allowed the identification of potential causal mutations associated with muscle growth and development. / O melhoramento genético é o principal responsável pelo aumento da eficiência da produção avícola nas últimas décadas e os programas de melhoramento de aves estão direcionados para um maior rendimento de carne e eficiência alimentar. Dentre as abordagens genômicas, estudos de associação genômica ampla (GWAS) identificaram loci associados com características quantitativas (QTLs) de carcaça em uma população de frangos de corte. Análise de GWAS identifica regiões em desequilíbrio de ligação com possíveis mutações causais e com o objetivo de refinar esses resultados, estudos de associações usando polimorfismos de base única (SNPs) não sinônimos podem ser úteis. O SNP não sinônimo pode ser predito como deletério por meio do Sorting Intolerant From Tolerant (SIFT) score quando a alteração de aminoácidos tem o potencial de impactar a função da proteína e consequentemente pode afetar o fenótipo. Portanto, neste estudo, SNPs preditos como deletérios localizados em regiões de QTLs foram identificados e associados com peso e rendimento de coxa, sobrecoxa, gordura abdominal e peito de frangos de corte. Modelo misto foi utilizado, com sexo, incubação e genótipos dos SNPs como efeitos fixos e família como efeito aleatório. De 20 SNPs analisados, seis foram associados significativamente (p<0,05) com peso e rendimento de coxa, sobrecoxa e peito, e três deles rs736010549, rs739508259 e rs313532967 estão presentes nos genes WDR77, VWA8 e BARL, respectivamente. Estes genes estão relacionados com processos biológicos como via de sinalização de esteroide, receptores de estrogênio e de ácidos biliares. Nossa estratégia permitiu a identificação de potenciais mutações causais associadas com crescimento e desenvolvimento muscular.

Breeding has been the mainly responsible for the increase of poultry efficiency in the last decades. The breeding programs are geared towards higher meat yield and feed efficiency. Among the used genomic approaches, genome wide association studies (GWAS) identified quantitative trait loci (QTLs) associated with carcass traits in a meat-type population (TT Reference Population). GWAS analysis identifies variants in linkage disequilibrium with the possible causal mutation and with the aim of refining these results, association study with missense single nucleotide polymorphisms can be useful. A missense SNP can be predicted as deleterious via Sorting Intolerant From Tolerant (SIFT) score when the amino acid change has the potential to impact the protein function and consequently may affects the phenotype. Therefore, in this study, predicted deleterious SNPs within QTLs regions were identified and associated with thigh, drumstick, abdominal fat and breast weight and their yields. Mixed model was used with sex, incubation and SNPs genotypes as fixed effects and family as random effect. From the 20 SNPs analyzed, six were significantly associated (p <0.05) with weight and yield of thigh, breast and drumstick. Three of them s736010549, rs739508259 and rs313532967 are located in the genes WDR77, VWA8 and BARL, respectively. These genes are involved in biological process as steroid hormone signaling pathway, estrogen binding, and regulation of cell proliferation. We determined these genes as candidates for muscle growth. Our strategy allowed the identification of potential causal mutations associated with muscle growth and development. / O melhoramento genético é o principal responsável pelo aumento da eficiência da produção avícola nas últimas décadas e os programas de melhoramento de aves estão direcionados para um maior rendimento de carne e eficiência alimentar. Dentre as abordagens genômicas, estudos de associação genômica ampla (GWAS) identificaram loci associados com características quantitativas (QTLs) de carcaça em uma população de frangos de corte. Análise de GWAS identifica regiões em desequilíbrio de ligação com possíveis mutações causais e com o objetivo de refinar esses resultados, estudos de associações usando polimorfismos de base única (SNPs) não sinônimos podem ser úteis. O SNP não sinônimo pode ser predito como deletério por meio do Sorting Intolerant From Tolerant (SIFT) score quando a alteração de aminoácidos tem o potencial de impactar a função da proteína e consequentemente pode afetar o fenótipo. Portanto, neste estudo, SNPs preditos como deletérios localizados em regiões de QTLs foram identificados e associados com peso e rendimento de coxa, sobrecoxa, gordura abdominal e peito de frangos de corte. Modelo misto foi utilizado, com sexo, incubação e genótipos dos SNPs como efeitos fixos e família como efeito aleatório. De 20 SNPs analisados, seis foram associados significativamente (p<0,05) com peso e rendimento de coxa, sobrecoxa e peito, e três deles rs736010549, rs739508259 e rs313532967 estão presentes nos genes WDR77, VWA8 e BARL, respectivamente. Estes genes estão relacionados com processos biológicos como via de sinalização de esteroide, receptores de estrogênio e de ácidos biliares. Nossa estratégia permitiu a identificação de potenciais mutações causais associadas com crescimento e desenvolvimento muscular.

Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-10-23T18:07:15Z No. of bitstreams: 1 carolinne_s_marques_ioc_bcm_0012_2010.pdf: 3228871 bytes, checksum: 3ba1bceae4ce6a8d36e1c8d7a0ee4fc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-23T18:07:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carolinne_s_marques_ioc_bcm_0012_2010.pdf: 3228871 bytes, checksum: 3ba1bceae4ce6a8d36e1c8d7a0ee4fc9 (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / A hanseníase é uma doença infecciosa crônica causada por uma bactéria intracelular obrigatória, a Mycobacterium leprae. O sucesso da infecção se dá pela capacidade da bactéria em subverter o sistema imune, proliferando-se lentamente em macrófagos de pele e células de Schwann nos nervos periféricos. Sabe-se que a maioria das pessoas expostas ao bacilo não desenvolve a hanseníase, e evidências epidemiológicas têm demonstrado conclusivamente que genes influenciam o desfecho da doença. Nesse sentido, diversos estudos têm buscado variações presentes em genes envolvidos na resposta imune ao M. leprae, que poderiam explicar a susceptibilidade/resistência de determinados indivíduos à hanseníase. O presente estudo teve como objetivo analisar a possível associação entre marcadores genéticos no gene do VDR (Receptor da Vitamina D) e a hanseníase. Esse gene tem sido relacionado a doenças infecciosas, devido a sua importante participação em vias antimicrobianas mediadas pela vitamina D. Para tal fim, foi utilizado um estudo populacional do tipo caso-controle em 416 pacientes e 587 controles, bem como um estudo replicativo utilizando-se famílias em 365 indivíduos, formado por 90 núcleos familiares. Foram avaliados os polimorfismos Fok, Taq e rs4760658, obtendo-se as freqüências alélicas, genotípicas e haplotípicas, que foram comparadas entre casos e controles. No estudo familiar, foi utilizado o teste de desequilíbrio de transmissão (TDT), avaliando-se a transmissão dos alelos dos SNPs Fok e Taq bem como dos haplótipos para filhos afetados e a associação com a hanseníase. Através de uma revisão sistemática foram reunidos os estudos informativos de associação entre o polimorfismo Taq no VDR e a hanseníase, visando um estudo de meta-análise. Nossos resultados indicam que o genótipo CT do SNP Fok está associado com proteção a hanseníase, exibindo valor de OR (Odds Ratio) igual a 0,77, mas com nível de significância considerado “borderline” (p=0,05). Para os SNPs rs4760658 e Taq as frequências entre pacientes e controles não foram estatisticamente diferentes, com valores de OR iguais a 0,96 (p=0,85) e 0,79 (p=0,35) respectivamente. Em concordância, o estudo TDT indicou não haver associação entre os marcadores Taq e Fok com a hanseníase, este último exibindo um p-valor igual a 0,09. Entretanto, no estudo caso-controle, a análise dos haplótipos da combinação Fok/rs4760658/Taq indicou que o haplótipo C/C/C possui associação a proteção com a hanseníase (OR=0,46, p=0,02), ao passo que o haplótipo T/T/T mostrou proteção “borderline” (OR=0,62, p=0,04). O estudo do haplótipo Fok/Taq no TDT embora tenha indicado associação “borderline” do haplótipo T/T (p=0,05), seguiu na mesma direção que o haplótipo do caso-controle, sugerindo proteção à doença. Embora tenham sido encontrados quatro estudos na revisão sistemática todos foram excluídos, seja por desviarem do equilíbrio de Hardy-Weinberg ou por possuírem desenho experimental diferente, impossibilitando a meta- análise. Assim, esse trabalho permite concluir uma associação do haplótipo C/C/C do VDR com proteção a hanseníase, bem como associações marginais a proteção do haplótipo T/T/T com a doença, o que requer ainda confirmação seja por novos estudos genéticos ou por avaliação de um maior número de marcadores ao longo do locus. / Leprosy is a chronic infectious disease caused by the obligate intracellular bacterium Mycobacterium leprae. The success of infection occurs due to the ability of the bacteria to subvert the immune system, slowly proliferating in skin macrophages and Schwann cells in peripheral nerves. It is known that the majority of exposed people do not develop leprosy bacillus, and epidemiological evidence has shown conclusively that genes influence the outcome of the disease. Accordingly, several studies have searched for variations in genes involved in immune response to M. leprae, which could explain the susceptibility/resistance of certain individuals to disease. This present study aimed to analyze the possible association between genetic markers in VDR gene (Vitamin D Receptor) and leprosy per se. The VDR gene has been related to infectious diseases, due to its important role in antimicrobial pathways mediated by vitamin D. To this end, we used a population-based case-control study with 416 patients and 587 controls as well as a replication study using families in 365 individuals, comprising 90 nuclear families. Fok, rs4760658 and Taq polymorphisms were evaluated, resulting in the allele, genotype and haplotype frequencies that were compared between cases and controls. In the family study, we used the transmission disequilibrium test (TDT) to evaluate the transmission of alleles and haplotypes of the above mentioned SNPs to offspring affected and the association with leprosy. Through a systematic review were gathered informative studies of association between the Taq VDR polymorphism and leprosy, aiming a meta-analysis study. Our results show that the CT genotype of Fok SNP was associated to protection to leprosy with a value of OR (Odds Ratio) equal to 0.77, but with the significance level considered “borderline” when adjusted for the covariates gender and ethnicity (p = 0.05). For SNPs rs4760658 and Taq, frequencies between patients and controls were not statistically different, with values of OR 0.96 (p=0,85) and 0.79 (p=0,35) respectively. Accordingly, the TDT study indicated no significant association between Taq and Fok SNPs and leprosy, the latter exhibiting a p-value 0,09. However, in the case-control study analysis of the haplotypes indicated that the combination Fok/rs4760658/Taq haplotype C/C/C has a protective association with leprosy (OR = 0.46, p = 0.02), whereas the T/T/T haplotype was “borderline” associated with protection (OR = 0.62, p = 0.04). The study of haplotype Fok/Taq in TDT association while it indicated "borderline" of the haplotype T/T, followed the same direction as the haplotype case-control, suggesting the disease protection. Although four studies were found after the systematic review, all needed to be excluded, either to deviate from Hardy-Weinberg equilibrium or due to different experimental design, precluding meta-analysis. Thus, this work lets us conclude an association of haplotype C/C/C of VDR with protection to leprosy as well as borderline protection association from the haplotype T/T/T with the disease, which requires confirmation either by new genetic studies or by increasing the number of markers along the locus.

Fissura labial com ou sem fissura de palato não sindrômica (FL±P NS) é uma doença complexa que afeta 1:700 indivíduos no mundo. A busca das causas genéticas dessa malformação é dificultada pelo padrão multifatorial de herança e pela heterogeneidade genética, sendo que o gene IRF6 e a região 8q24 são os loci de associação mais corroborada. A estratificação populacional é um problema adicional a ser considerado em estudos de caso-controle na população brasileira. No intuito de caracterizar variáveis que possam interferir na busca dos fatores de risco, realizamos em um primeiro estudo uma avaliação epidemiológica de pacientes de cinco localidades do país (Santarém-PA, Barbalha-CE, Fortaleza-CE, Maceió-AL e Rio de Janeiro-RJ) . Este estudo revelou Barbalha como a região onde a genética desempenha papel mais determinante (herdabilidade = 85%; risco de recorrência = 2,2-2,8%); Maceió, por outro lado, foi a região de menor influência genética (herdabilidade = 45%; risco de recorrência = 0,6-0,7%). Ainda, a consangüinidade não mostrou um mecanismo importante para explicar estes resultados. Em um segundo estudo, realizamos a caracterização da ancestralidade da amostra, com o intuito de estabelecermos parâmetros para serem utilizados em futuros estudos de associação na nossa população. Para testarmos as nossas hipóteses realizamos um estudo de caso-controle com os SNPs mais corroborados nos dois loci em outras populações: rs642961 em um enhancer do gene IRF6 e rs987525 na região 8q24. Verificamos que quando realizamos um teste de associação para os SNPs com correção para estrutura populacional obtivemos resultados consistentes com as estimativas de herdabilidade, uma vez que Barbalha foi a única região de associação positiva para os SNPs. Apesar de estes SNPs terem sido estudados em outras populações, este é o primeiro relato de associação destes SNPs na população brasileira. Ainda, o estudo molecular revelou a importância da caracterização da estrutura populacional por meio de marcadores informativos de ancestralidade em estudos de caso-controle na nossa população, uma vez que resultados diferentes puderam ser observados em análise assumindo ausência de estratificação. Este trabalho fornece importantes bases para a identificação de novos genes de predisposição às FL±P NS na população brasileira, pois permite um direcionamento para as populações de maior contribuição genética nas abordagens que virão a ser realizadas. / Nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate (NS CL±P) is a complex disease with worldwide incidence estimated as 1:700. The multifactorial model of inheritance and the genetic heterogeneity difficult the search for the genetic causes of NS CL±P, and, of all loci, IRF6 gene and 8q24 gene desert are the two most associated. The population stratification constitutes an additional problem to be considered in case-control studies in Brazil. In order to identify the factors that may interfere in the hunting of risk factors, we carried out, in a first moment, an epidemiologic evaluation of patients from five locations in Brazil (Santarém-PA, Barbalha-CE, Fortaleza-CE, Maceió-AL and Rio de Janeiro-RJ). This study put Barbalha as the region where genetic factors play the more determinant role (heritability = 85%; recurrence risk = 2.2-2.8%); Maceió, on the other hand, was the region of less genetic contribution to the disease (heritability = 45%; recurrence risk = 0.6-0.7%). In addition, consanguinity did not appear to influence these results. In a second study, we characterized the sample ancestry, in order to establish parameters for future association studies in our population. To test our hypothesis, we carried out a case-control study with the SNPs which are the most corroborated in other populations: rs642961 (in an IRF6 enhancer), and rs987525 (in 8q24). We verified that, when a structured association test was performed, we obtained results that are consistent with heritability estimates, since Barbalha was the only region with positive association for both SNPs. This was the first time that a positive association for these markers was reported in a Brazilian population. In addition, the molecular analysis evidenced the importance of an individual characterization with ancestry informative markers when performing a case-control study in this population, since different results were obtained from the analyses assuming no stratification and correcting its effect. This study provides important bases for the identification of new susceptibility variants to NS CL±P in Brazilian population, since targeting in the populations of highest genetic contribution to the disease will be possible in the forthcoming studies, increasing the power of the study.

As fissuras orofaciais, ou fissuras labiopalatinas, são malformações prevalentes na população mundial, presente em cerca de um a cada 700 nascimentos. Dentro das fissuras orofaciais, um grupo etiologicamente distinto é composto pelas fissuras de lábio com ou sem fissura de palato, que, em 70% dos casos, não estão associadas a nenhuma comorbidade (fissuras de lábio com ou sem palato não sindrômicas, FL/P NS). A etiologia das FL/P NS é complexa, e em muitos casos apresenta herança multifatorial. A contribuição genética para as FL/P NS, embora sabidamente relevante, ainda é pouco conhecida. Ainda, os loci de suscetibilidade consistentemente associados às FL/P NS, não conferem um risco que explique a herdabilidade total da doença. O objetivo do presente trabalho foi investigar, por meio de diferentes estratégias, variantes de risco às FL/P NS. Utilizando sequenciamento de exoma em casos familiais, verificamos que o gene codificante da caderina epitelial, CDH1, contribui importantemente com variantes raras de efeito moderado a alto na etiologia das FL/Ps. Além disso, propusemos que também podem ter relevância etiológica genes envolvidos na via de polaridade planar celular, transição epitélio-mesênquima, adesão celular, regulação de ciclo celular ou de interação com microtúbulos. Por meio de um estudo de associação com correção para estratificação populacional, caracterizamos o intervalo de associação da região 8q24, o principal locus de suscetibilidade às FL/P, e identificamos associação significativa também para a região 20q12. Por fim, combinando o estudo de associação com mapeamento de eQTLs, encontramos pela primeira vez a associação entre marcadores na região 2p13, que regulam MRPL53, em FL/P NS. Em conclusão, este trabalho contribui para o melhor entendimento da relevância de variantes raras, de efeito moderado a alto, e comuns, de efeito pequeno, na etiologia das FL/P NS / Orofacial clefts (or cleft lip/palate) are congenital malformations with high prevalence in population (&sim;1:700 births). Among the orofacial cleft types, an etiologically distinct group is composed by cleft lip with or without cleft palate, which, in 70% of cases, is not accompanied by other malformations (nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate, NSCL/P). NSCL/P presents complex etiology, often with multifactorial inheritance. Although important, the genetic contribution to NSCL/P is still poorly comprehended, and the susceptibility loci that have been associated with NSCL/P do not explain the totality of the disease\'s heritability. In light of this, our aim was to investigate risk variants for NSCL/P by means of different strategies. With exome sequencing for NSCL/P familial cases, we report that the epithelial cadherin-encoding gene contributes with rare, moderate-to-high risk variants to NSCL/P etiology. In addition, we suggest an etiological contribution of genes laying in planar cell polarity pathway, or involved with epithelial-mesenchymal transition, cell adhesion, cell cycle regulation, and interaction with microtubules. Using structured association approach, we narrowed the associated interval of 8q24 region in a Brazilian population, and also validated the association for 20q12. Finally, by combining association analysis with eQTL mapping, we found association of regulatory variants of MRPL53, in 2p13, with NSCL/P. In conclusion, this study contributes with a deeper comprehension of the etiological role of rare and common variants for NSCL/P

Submitted by Laiza Helena de Souza Iung (laizinha21@hotmail.com) on 2018-08-07T12:43:48Z No. of bitstreams: 1 Tese.docx: 1450969 bytes, checksum: 14eebb289793e8f3e10418092c6f74d9 (MD5) / Rejected by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br), reason: Bom dia! Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: 1 - O texto está em doc e deve estar em pdf para a submissão. 2 - Está faltando a folha de aprovação da banca logo após a ficha catalográfica. Agradecemos a compreensão. on 2018-08-07T12:58:57Z (GMT) / Submitted by Laiza Helena de Souza Iung (laizinha21@hotmail.com) on 2018-08-07T16:56:16Z No. of bitstreams: 1 Tese_ficha_certificado.pdf: 1688621 bytes, checksum: acb18834b18404dc8fb08d52ebb036d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br) on 2018-08-08T16:47:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 iung_lhs_dr_jabo.pdf: 1688621 bytes, checksum: acb18834b18404dc8fb08d52ebb036d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-08T16:47:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 iung_lhs_dr_jabo.pdf: 1688621 bytes, checksum: acb18834b18404dc8fb08d52ebb036d9 (MD5) Previous issue date: 2018-07-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A existência de um controle genético sobre a variância residual torna possível a seleção para uniformidade de produção. Desta forma, os objetivos do presente estudo foram: i) investigar a presença deste componente genético na variância residual do peso ao sobreano (PS) em bovinos da raça Nelore (N = 194.628, touros = 625), usando duas abordagens: dois passos (two-step) e modelo linear generalizado hierárquico duplo (double hierarchical generalized linear model, DHGLM); e ii) identificar, através de estudo de associação genômica ampla (genome-wide association study, GWAS), regiões genômicas associadas com uniformidade do PS usando differentes variáveis respostas: EBV desregredido (dEBVv) obtido a partir de soluções de um DHGLM assumindo correlação genética não-nula entre média e variância residual (rmv ≠ 0); e dEBVv_r0 e variância dos resíduos log-transformada (ln_σ2ê) obtidos a partir de soluções de um DHGLM assumindo rmv = 0. Os resultados confirmam a presença de heterogeneidade genética de variância residual bem como oportunidade de seleção (coeficiente de variação genética da variância residual (GCVE) variando de 0,10 a 0,17). Porém, a seleção pode ser limitada devido à magnitude da variância genética da variância residual e à forte e positiva correlação genética entre a média e a variância (0,20 e 0,76 para a abordagem em dois passos e DHGLM, respectivamente). Além disso, foi possível observar que um grande número de progênies por touro é necessário para obter EBV com maiores acurácias (herdabilidade da variância residual, h2v < 0,007). A relação média-variância foi reduzida com a utilização da transformação Box-Cox, o que provocou uma redução nas estimativas dos parâmetros genéticos (h2v, GCVE) e mudou o sinal e a magnitude das correlações genéticas entre média e variância residual. DHGLM foi superior à abordagem em dois passos de acordo com as comparações realizadas, incluindo um delineamento de validação-cruzada. Em relação aos resultados do GWAS, dEBV da média (dEBVm) foi altamente correlacionado com dEBVv (0,90), resultando em regiões associadas simultaneamente com a média e variância residual do PS, no qual demonstraram estar além dos efeitos de escala. Resultados mais independentes entre média e variância residual foram obtidos quando rmv = 0 foi assumida. No total, 13 e 4 polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) mostraram uma forte associação (Bayes Factor > 20) com dEBVv e ln_σ2ê , respectivamente, apenas sugestivos sinais (Bayes Factor > 3) foram encontrados para dEBVv_r0. Todas as janelas de 1-Mb compartilhadas entre as top 20 entre dEBVm e dEBVv foram previamente associadas com características de crescimento. Potenciais genes candidatos do ponto de vista biológico para uniformidade estão envolvidos em metabolismo (principalmente energético e lipídico), resposta ao estresse, resposta inflamatória e imune, mineralização, atividade neuronal e formação óssea. É necessário usar uma estratégia como assumir rmv = 0 a fim de obter resultados relacionados à uniformidade e não a média. Nenhuma evidência clara em favor da utilização de uma variável resposta específica foi observada, por isso recomenda-se a utilização de diferentes variáveis para estudar uniformidade a fim de aumentar as evidências sobre regiões candidatas e os mecanismos biológicos que influenciam este tipo de resposta. / The existence of genetic control on residual variance makes possible the selection for uniformity. Thus, the objectives of the present study were: i) to investigate the presence of this genetic component on the residual variance of yearling weight (YW) in Nellore cattle (N = 194,628, sires = 625) using two approaches: two step approach and double hierarchical generalized linear model (DHGLM); and ii) to identify, through a genome-wide association study (GWAS), genomic regions associated with uniformity of YW using different response variables: deregressed EBV (dEBVv) obtained from solutions of a DHGLM assuming non-null genetic correlation between mean and residual variance (rmv ≠ 0); and dEBVv_r0 and log-transformed variance of estimated residuals (ln_σê 2) obtained from solutions of a DHGLM assuming rmv = 0. The results confirm the presence of genetic heterogeneity of residual variance as well as opportunity of selection (coefficient of genetic variance of residual variance (GCVE) ranging from 0.10 to 0.17). However, selection may be limited by the magnitude of the genetic variance of the residual variance and the strong and positive genetic correlation between mean and variance (0.20 and 0.76 for two-step approach and DHGLM, respectively). In addition, it was observed that large sire families are required to obtain higher EBVv accuracies (heritability of residual variance, hv 2 < 0.007). The mean-variance relationship was reduced by using Box-Cox transformation, which reduced the genetic parameter estimates (hv 2 , GCVE) and changed the signal and magnitude of the genetic correlation between mean and residual variance. The DHGLM was superior to the two-step approach according to the comparisons, including a cross-validation design. Regarding the GWAS results, dEBV of the mean (dEBVm) were highly correlated with dEBVv (0.90), resulting in regions associated simultaneously with mean and residual variance of YW, in which they proved to be beyond scale effects. More independent results between mean and residual variance were obtained when rmv = 0 was assumed. In total, 13 and 4 single nucleotide polymorphisms (SNPs) showed a strong association (Bayes Factor > 20) with dEBVv and ln_σê 2, respectively, only suggestive signals (Bayes Factor > 3) were found for dEBVv_r0. All 1-Mb windows shared among top 20 between dEBVm and dEBVv were previously associated with growth traits. Potential candidate genes from the biological point of view for uniformity are involved in metabolism (mainly energetic and lipid), stress, inflammatory and immune responses, mineralization, neuronal activity, and bone formation. It is necessary to use a strategy like assuming rmv = 0 in order to obtain results related only with uniformity. No clear evidence in favor of using a specific response variable was observed, we recommend using different variables to study uniformity to increase evidence on candidate regions and biological mechanisms behind it. / CAPES: 88881.131673/2016-01

As fissuras orofaciais, ou fissuras labiopalatinas, são malformações prevalentes na população mundial, presente em cerca de um a cada 700 nascimentos. Dentro das fissuras orofaciais, um grupo etiologicamente distinto é composto pelas fissuras de lábio com ou sem fissura de palato, que, em 70% dos casos, não estão associadas a nenhuma comorbidade (fissuras de lábio com ou sem palato não sindrômicas, FL/P NS). A etiologia das FL/P NS é complexa, e em muitos casos apresenta herança multifatorial. A contribuição genética para as FL/P NS, embora sabidamente relevante, ainda é pouco conhecida. Ainda, os loci de suscetibilidade consistentemente associados às FL/P NS, não conferem um risco que explique a herdabilidade total da doença. O objetivo do presente trabalho foi investigar, por meio de diferentes estratégias, variantes de risco às FL/P NS. Utilizando sequenciamento de exoma em casos familiais, verificamos que o gene codificante da caderina epitelial, CDH1, contribui importantemente com variantes raras de efeito moderado a alto na etiologia das FL/Ps. Além disso, propusemos que também podem ter relevância etiológica genes envolvidos na via de polaridade planar celular, transição epitélio-mesênquima, adesão celular, regulação de ciclo celular ou de interação com microtúbulos. Por meio de um estudo de associação com correção para estratificação populacional, caracterizamos o intervalo de associação da região 8q24, o principal locus de suscetibilidade às FL/P, e identificamos associação significativa também para a região 20q12. Por fim, combinando o estudo de associação com mapeamento de eQTLs, encontramos pela primeira vez a associação entre marcadores na região 2p13, que regulam MRPL53, em FL/P NS. Em conclusão, este trabalho contribui para o melhor entendimento da relevância de variantes raras, de efeito moderado a alto, e comuns, de efeito pequeno, na etiologia das FL/P NS / Orofacial clefts (or cleft lip/palate) are congenital malformations with high prevalence in population (&sim;1:700 births). Among the orofacial cleft types, an etiologically distinct group is composed by cleft lip with or without cleft palate, which, in 70% of cases, is not accompanied by other malformations (nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate, NSCL/P). NSCL/P presents complex etiology, often with multifactorial inheritance. Although important, the genetic contribution to NSCL/P is still poorly comprehended, and the susceptibility loci that have been associated with NSCL/P do not explain the totality of the disease\'s heritability. In light of this, our aim was to investigate risk variants for NSCL/P by means of different strategies. With exome sequencing for NSCL/P familial cases, we report that the epithelial cadherin-encoding gene contributes with rare, moderate-to-high risk variants to NSCL/P etiology. In addition, we suggest an etiological contribution of genes laying in planar cell polarity pathway, or involved with epithelial-mesenchymal transition, cell adhesion, cell cycle regulation, and interaction with microtubules. Using structured association approach, we narrowed the associated interval of 8q24 region in a Brazilian population, and also validated the association for 20q12. Finally, by combining association analysis with eQTL mapping, we found association of regulatory variants of MRPL53, in 2p13, with NSCL/P. In conclusion, this study contributes with a deeper comprehension of the etiological role of rare and common variants for NSCL/P

Fissura labial com ou sem fissura de palato não sindrômica (FL±P NS) é uma doença complexa que afeta 1:700 indivíduos no mundo. A busca das causas genéticas dessa malformação é dificultada pelo padrão multifatorial de herança e pela heterogeneidade genética, sendo que o gene IRF6 e a região 8q24 são os loci de associação mais corroborada. A estratificação populacional é um problema adicional a ser considerado em estudos de caso-controle na população brasileira. No intuito de caracterizar variáveis que possam interferir na busca dos fatores de risco, realizamos em um primeiro estudo uma avaliação epidemiológica de pacientes de cinco localidades do país (Santarém-PA, Barbalha-CE, Fortaleza-CE, Maceió-AL e Rio de Janeiro-RJ) . Este estudo revelou Barbalha como a região onde a genética desempenha papel mais determinante (herdabilidade = 85%; risco de recorrência = 2,2-2,8%); Maceió, por outro lado, foi a região de menor influência genética (herdabilidade = 45%; risco de recorrência = 0,6-0,7%). Ainda, a consangüinidade não mostrou um mecanismo importante para explicar estes resultados. Em um segundo estudo, realizamos a caracterização da ancestralidade da amostra, com o intuito de estabelecermos parâmetros para serem utilizados em futuros estudos de associação na nossa população. Para testarmos as nossas hipóteses realizamos um estudo de caso-controle com os SNPs mais corroborados nos dois loci em outras populações: rs642961 em um enhancer do gene IRF6 e rs987525 na região 8q24. Verificamos que quando realizamos um teste de associação para os SNPs com correção para estrutura populacional obtivemos resultados consistentes com as estimativas de herdabilidade, uma vez que Barbalha foi a única região de associação positiva para os SNPs. Apesar de estes SNPs terem sido estudados em outras populações, este é o primeiro relato de associação destes SNPs na população brasileira. Ainda, o estudo molecular revelou a importância da caracterização da estrutura populacional por meio de marcadores informativos de ancestralidade em estudos de caso-controle na nossa população, uma vez que resultados diferentes puderam ser observados em análise assumindo ausência de estratificação. Este trabalho fornece importantes bases para a identificação de novos genes de predisposição às FL±P NS na população brasileira, pois permite um direcionamento para as populações de maior contribuição genética nas abordagens que virão a ser realizadas. / Nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate (NS CL±P) is a complex disease with worldwide incidence estimated as 1:700. The multifactorial model of inheritance and the genetic heterogeneity difficult the search for the genetic causes of NS CL±P, and, of all loci, IRF6 gene and 8q24 gene desert are the two most associated. The population stratification constitutes an additional problem to be considered in case-control studies in Brazil. In order to identify the factors that may interfere in the hunting of risk factors, we carried out, in a first moment, an epidemiologic evaluation of patients from five locations in Brazil (Santarém-PA, Barbalha-CE, Fortaleza-CE, Maceió-AL and Rio de Janeiro-RJ). This study put Barbalha as the region where genetic factors play the more determinant role (heritability = 85%; recurrence risk = 2.2-2.8%); Maceió, on the other hand, was the region of less genetic contribution to the disease (heritability = 45%; recurrence risk = 0.6-0.7%). In addition, consanguinity did not appear to influence these results. In a second study, we characterized the sample ancestry, in order to establish parameters for future association studies in our population. To test our hypothesis, we carried out a case-control study with the SNPs which are the most corroborated in other populations: rs642961 (in an IRF6 enhancer), and rs987525 (in 8q24). We verified that, when a structured association test was performed, we obtained results that are consistent with heritability estimates, since Barbalha was the only region with positive association for both SNPs. This was the first time that a positive association for these markers was reported in a Brazilian population. In addition, the molecular analysis evidenced the importance of an individual characterization with ancestry informative markers when performing a case-control study in this population, since different results were obtained from the analyses assuming no stratification and correcting its effect. This study provides important bases for the identification of new susceptibility variants to NS CL±P in Brazilian population, since targeting in the populations of highest genetic contribution to the disease will be possible in the forthcoming studies, increasing the power of the study.

Introdução: Com a sofisticação das técnicas de análise do DNA, a medicina moderna tem à sua disposição boas possibilidades para elucidar quadros clínicos indefinidos em pacientes que possuem microrrearranjos cromossômicos complexos. O desenvolvimento da técnica de MLPA (Multiplex ligation-dependent probe amplification) aliado à tecnologia dos arrays (WGAS - whole genome array screening) possibilitou analisar de uma só vez, diferentes regiões de interesse clínico no genoma humano. Objetivo: O presente trabalho teve como objetivo estudar pacientes com atraso de desenvolvimento neuropsicomotor (ADNPM) associado à malformação congênita (MC) com cariótipo prévio normal ou inconclusivo. Material e métodos: Participaram do estudo 71 pacientes com ADNPM associado à MC que foram analisados utilizando o teste de MLPA com os kits P036 e P064, seguido de WGAS com as diferentes plataformas (Agilent, Affymetrix e Illumina). Resultados: Entre os 33 pacientes com alterações patogênicas e de significado clínico incerto (VOUS) encontramos: 12 pacientes com deleção, 5 com duplicação e 16 com duplicações e deleções (dup/del) concomitantes. Foram 29 pacientes com alterações patogênicas conclusivas, 4 pacientes com CNVs classificadas como VOUS e 15 pacientes tiveram resultado de array normal além dos outros 23 que apresentaram alterações benignas, ou por não apresentarem genes na região alterada, ou por serem genes sem fenótipos descritos, ou ainda, as alterações foram herdadas de genitores normais. Na casuística total foram encontrados 4 pacientes com regiões de perda de heterozigosidade. Conclusões: A utilização de uma estratégia combinada utilizando diferentes kits de MLPA, com capacidade para detectar as principais microalterações genômicas patogênicas conhecidas, associada à aplicação do WGAS possibilitou a detecção de alterações submicroscópicas, bem como a correlação clínica adequada para pacientes não diagnosticados pela citogenética clássica. Dessa forma, nosso estudo sugere um novo modelo para a aplicação combinada desses testes que representa uma alternativa de bom custo-benefício para a triagem genômica e definição diagnóstica dos pacientes com quadros sindrômicos complexos e suas famílias / Introduction: The recent technological advances on DNA-based techniques have established in modern medicine good opportunities to elucidate undefined clinical cases in patients with complex chromosomal microrearrangements. The performance of MLPA (Multiplex ligation-dependent probe amplification) technique together with array technologies (WGAS - whole genome array screening) created the possibility of one single experiment to analyze different regions of interest in the human genome. Objective: Patients with psychomotor delay (PSMD) associated with multiple congenital anomalies who had normal or inconclusive G-band-karyotype (MCA) were studied in order to understand the genotype-phenotype correlations. Material and methods: This study involved 71 patients with psychomotor delay (PSMD) associated with multiple congenital anomalies (MCA) analyzed by MLPA (P036 and P064 kits), followed by WGAS different platforms (Agilent, Affymetrix e Illumina®). Results: Among 33 patients with pathogenic and uncertain (VOUS) copy number variations (CNV) were found: 12 deletions, 5 duplications and 16 concomitant duplication and deletion (dup/del). There were 29 patients with conclusive pathogenic findings, 4 patients with VOUS and 16 patients with normal array, but others 23 patients with benign results, which means there is no gene content in the region involved, or because these genes were not linked to phenotype, or even due to CNVs inherited of healthy parents. From the whole casuistic, 4 individuals presented loss of heterozygosity (LOH) regions. Conclusions: The use of a combined strategy of analysis (MLPA - WGAS) with a high capacity to detect pathogenic CNVs allows unraveling microscopic imbalances, and consequently, offers an adequate clinical correlation for patients not previously diagnosed by classical cytogenetics. In conclusion, this study suggests a new model for the combined application of these techniques, which represents an optimal alternative for a genomic screening and diagnostic establishment in patients with rare complex disorders and their families