A família de genes HOX compreende um conjunto de fatores de transcrição altamente conservados evolutivamente. Em mamíferos, os genes HOX se subdividem em 4 clusters: HOXA, HOXB, HOXC e HOXD, atuando no desenvolvimento embrionário com a regulação de processos biológicos como proliferação, diferenciação, migração, angiogênese e apoptose que são reativados durante a carcinogênese. Estudos recentes apontam que os genes HOX podem exercer papel relevante na formação de diversos tumores sólidos, todavia ainda não foi possível caracterizar sistematicamente a expressão dos genes HOX em tumores bem como determinar seus alvos em tumores. Desta forma, o objetivo geral deste trabalho consistiu na caracterização in silico do modelo de atuação genes HOX na carcinogênese. Para cumprir este objetivo foi identificado o perfil diferencial dos genes HOX entre amostras normais e tumorais. Alvos de genes HOX foram identificados e, quando diferencialmente expressos, foram associados com os genes HOX, independentemente dos índices de metilação e CNA. Por fim, as associações finais entre os genes HOX e seus alvos foram enriquecidas com os bancos de dados KEGG e GO. Identificou-se diferentes assinaturas de expressão de genes HOX em diferentes tumores, associadas com o eixo ântero-posterior do corpo humano, bem como os folhetos embrionários originários aos tecidos tumorais, compatível com o padrão de expressão no desenvolvimento embrionário. Um número considerável de genes HOX atuam preferencialmente via enhancers na regulação de seus alvos. Como exemplo, os genes HOXB7 e HOXC11, que funcionam como moduladores anti tumorais. Finalmente, o estudo mostra que diante do número crescente de dados genômicos públicos, é possível viabilizar projetos de grande valor científico. / The HOX gene family comprises a set of evolutionarily highly conserved transcription factors. In mammals, HOX genes are subdivided into four clusters: HOXA, HOXB, HOXC and HOXD, acting on the embryonic development with regulation of biological processes such as proliferation, differentiation, migration, angiogenesis and apoptosis that are reactivated during carcinogenesis. Recent studies indicate that HOX genes may play a relevant role in the formation of several solid tumors, but it has not been possible to systematically characterize the expression of HOX genes in tumors as well as to determine their targets in tumors. Thus, the general aim of this project was to characterize the in vivo model of HOX genes in carcinogenesis. To accomplish this goal the differential profile of HOX genes was identified between normal and tumor samples. HOX gene targets were identified and, when differentially expressed, were associated with HOX genes regardless of methylation and CNA indices. Finally, the final associations between the HOX genes and their targets were enriched with the KEGG and GO databases. Different signatures of HOX gene expression were identified in different tumors, associated with the anteroposterior axis of the human body, as well as the embryonic leaflets originating from the tumor tissues, compatible with the expression pattern in the embryonic development. A considerable number of HOX genes preferentially act via enhancers in the regulation of their targets. As an example, the HOXB7 and HOXC11 genes, which function as pro-tumor modulators. Finally, the study shows that in view of the growing number of public genomic data, it is possible to make feasible projects of great scientific value.

O câncer gástrico é ainda hoje um dos tumores sólidos mais comuns , sendo a segunda causa mais freqüente de morte por doença maligna no mundo. Apesar do aprimoramento da técnica cirúrgica e da utilização de tratamentos multimodais, o câncer gástrico, em geral, ainda permanece com um mau prognóstico. Na maioria dos países a doença é freqüentemente diagnosticada após ter invadido a camada muscular própria do órgão, estágio no qual a sobrevida média em cinco anos é inferior a 20%. Como a maioria dos tumores humanos, o câncer gástrico é uma doença multifatorial, que se desenvolve em indivíduos geneticamente suscetíveis expostos a agentes carcinogênicos externos. Ultimamente, diversos oncogenes e genes supressores tumorais vêm sendo estudados na tentativa de esclarecer detalhadamente a carcinogênese gástrica. Her-2/Neu ou CerbB-2 e EGFR são oncogenes da família Her ou erb de receptores de fatores de crescimento. Ambos têm se mostrado com expressão aumentada em diversas neoplasias e possuem anticorpos monoclonais específicos como potencial forma de tratamento adjuvante. Em relação ao câncer gástrico, as prevalências destes oncogenes são bastante variáveis na literatura. O objetivo deste estudo foi determinar as prevalências de Her-2/Neu e EGFR na mucosa gástrica de pacientes com adenocarcinoma de estômago. Foram estudados 37 casos com avaliação de expressão imunohistoquímica de Her-2/neu e EGFR em amostras teciduais fixadas em formalina e armazenadas em parafina. Dois casos demonstraram expressão aumentada de Her-2/Neu, correspondendo a 5,4%. Nenhum caso demonstrou aumento da expressão de EGFR. Os autores concluem que a ausência da expressão do EGFR na amostra estaria mais relacionada a uma dificuldade encontrada de trabalhar com o anticorpo do que a real ausência de expressão do oncogene no câncer gástrico. Também sugerem que, apesar da baixa prevalência do Her-2/Neu na amostra, e devido à pouca resposta dos tumores gástricos às terapias hoje disponíveis, os anticorpos monoclonais específicos anti-Her deveriam ser futuramente testados nos indivíduos Her positivos, em ensaios clínicos randomizados.

O gene Slc11a1 regula a resistência contra S. entérica, L. donovani e M. tuberculosis. Sublinhagens de camundongos AIRmax e AIRmin homozigotas para os alelos R e S do gene Slc11a1 (AIRmax,RR, AIRmaxSS, AIRminRR e AIRminSS) foram utilizadas para avaliar o efeito destes alelos na ativação de macrófagos peritoneais (M<font face=\"Symbol\">F), induzida pelo tioglicolato (TIO) ou infecção por M. bovis BCG.O TIO induz baixa ativação celular, a estimulação com LPS aumentou a ativação nos macrófagos dos animais AIRmaxRR e AIRmaxSS. Assim, na inflamação com TIO, a ativação do M<font face=\"Symbol\">F foi dependente do fundo genético selecionado nos animais AIRmax, independente do alelo do gene Slc11a1. Na infecção com BCG, a sublinhagem AIRmaxRR foi a única capaz de controlar a proliferação da bactéria, secretando altos níveis de IL-1<font face=\"Symbol\">b, IL-12, TNF<font face=\"Symbol\">a e IL-6 que ativam o macrófago. Por outro lado, os AIRminSS susceptíveis à infecção produziram maiores concentrações de NO, H2O2 e IL-10, mostrando o fundo genético para alta ou baixa resposta inflamatória, e os alelos do gene Slc11a1 interferem na resistência à infecção. / The Slc11a1 gene regulates resistance against S. enterica, L. donovani and M. tuberculosis. AIRmax and AIRmin mouse sublines, homozygous for Slc11a1 R and S alleles (AIRmaxRR, AIRmaxSS, AIRminRR and AIRminSS) were used in this work to evaluate the effect of this gene in peritoneal macrophage (M<font face=\"Symbol\">F) activation induced by thioglycollate (TIO) or M. bovis BCG infection. TIO induced weak cellular activation, LPS stimulation increased AIRmaxRR and AIRmaxSS macrophages activation. These results indicate that inflammation and M<font face=\"Symbol\">F activation induced by TIO were dependent on the genetic background for acute inflammatory response, while Slc11a1 alleles have little effect on this phenotype. In BCG infection only AIRmaxRR mice were capable of controlling bacterial proliferation, which was accompanied with high levels of IL-1<font face=\"Symbol\">b, IL-12, TNF and IL-6 produced by activated macrophages. On the other hand, susceptible AIRminSS mice produced higher amounts of NO, H2O2 and IL-10 suggesting that both inflammatory background and Slc11a1 alleles interfere on resistance to BCG infection.

A proteína p53é freqüentemente relacionada às neoplasias humanas e animais, estando indiretamente relacionada com o bloqueio do ciclo celular, angiogênese e indução à apoptose. O objetivo deste trabalho foi analisar a presença de alterações no gene TP53, assim como a expressão dos genes relacionados ao câncer em neoplasias caninas.Tumores caninos (n=50) foram avaliados através de análise histopatológica, perfis de SSCP dos exons 5, 6 e 7 e seqüenciamento da região intron5-exon7. Parte destes tumores (45 amostras) foram analisados quanto à expressão dos genes TP53, p21, MDM2, Bax, Bcl2, IGF-BP3, VEGF e bFGF através de qRT-PCR. Os resultados mostraram que as neoplasias mamárias, particularmente túbulo-papilares complexas, são as mais comuns em cães. A ocorrência de neoplasias em cães está relacionada com a idade e a raça. Alta prevalência de alterações nos perfis de SSCP foi constatada em tumores caninos. Entretanto, esta técnica, preconizada como eficiente por diversos autores apresenta análise e interpretação complexa e subjetiva, não apresentando relação com os dados de seqüenciamento no presente trabalho. Parte dos tumores (42%) apresentaram alterações nos exons 6 e/ou 7 do gene TP53, e apesar de se encontrarem em heterozigose, podem comprometer funcionalmente a proteína p53. A única alteração em homozigose foi detectada num osteossarcoma de mama e correspondeu a uma transição GA no códon 270 (arghis) conhecido como hotspot situado no domínio de ligação da proteína p53 ao DNA. As alterações observadas nas sequências nos introns 5 e 6 do gene TP53 não se encontram em sítios envolvidos no processamento do RNA. Ampla variação na expressão relativa dos genes TP53, Bax, p21, MDM2, Bcl2, IGF-BP3 e bFGF foi constatada em tumores mamários e de pele. Entretanto, não foi possível estabelecer relações entre expressão e alterações no gene TP53, ou entre a expressão dos genes em estudo entre si. O gene IGFBP3foi hiper ou hipo expresso em 60% dos tumores de pele, mas não apresentou alteração em tumores de mama. Por outro lado, 82,9% dos tumores mamários apresentaram hiper expressão do gene Bax, enquanto não foi observada alteração na expressão deste gene em tumores de pele. Apesar de serem considerados indicadores de prognóstico, de um modo geral não foi constatada correlação entre o nível de expressão dos genes TP53, Bax, p21, MDM2, Bcl2, IGF-BP3e bFGF e o grau histopatológico. / The p53 protein is frequently associated with human and animal cancer. This protein is involved in the regulation of cell cycle, angiogenesis and apoptosis. The aim of this work was to analyze modification on TP53 gene sequence, as well as the relative expression of several cancer related genes in dog´s tumors. A total of 50 neoplasias were evaluated by classical histopathological analysis, SSCP profiles of exons 5, 6 and 7, and sequencing of intron5-exon7 region of TP53. Most of these tumors (n=45) were evaluated for the expression of TP53, p21, MDM2, Bax, Bcl2, IGF-BP3, VEGF and bFGF genes by qRTPCR. The results showed that breast cancer, particularly the complex tubular-papilary, are the most common in dogs. The prevalence of cancer in dogs is related with the age and breed. High frequency of SSCP altered patterns were detected in canine tumors. However, this technique, pointed out as efficient by several authors, has complex and subjective interpretation, and it did not show relation with our sequence data. Heterozygotic alterations in exons 6 and/or 7 of TP53, which may compromise p53 protein function, were detected in 40% of the tumors. A homozygotic transition GA at the codon 270 (arghis), known as a hotspot on the DNA-binding domain of p53, was detected in an osteossarcoma. Alteration detected in the intronic regions 5 and 6 of TP53 are probably not involved in RNA processing. High variation of the relative expression of TP53, p21, MDM2, Bax, Bcl2, IGF-BP3, VEGF and bFGF genes were detected in both mammary and skin tumors. However, it was not possible to establish clear relation among genes expression, or between expression and TP53 alterations. IGF-BP3gene was over or under express in 60% of skin tumors, but no alterations were found in mammary tumors. Conversely, 82.9% of mammary tumors exhibited Bax over-expression, while skin tumors showed a control-like behavior. Although considered as prognostic markers, it was not detected relation between TP53, p21, MDM2, Bax, Bcl2, IGF-BP3, VEGF and bFGF genes and histopathological grade.

A síndrome metabólica (SM) é um conjunto de alterações metabólicas caracterizadas por três de cinco fatores sendo estes; obesidade abdominal, resistência à insulina, hiperglicemia, dislipidemia e hipertensão. As alterações fisiopatológicas da SM são importantes fatores de risco para a doença cardiovascular que tem alta prevalência na maioria das populações. Estudos genéticos têm mostrado que polimorfismos em genes envolvidos em vias do metabolismo glicídico e lipídico estão relacionados com maior predisposição à SM, porém há poucos dados na nossa população. O objetivo deste projeto é estudar a relação entre polimorfismos nos genes LEP, FTO, APOA5, ADRB3, TCF7L2, ENPP1, CYP11B2 e PPARG e a SM. Foram avaliados parâmetros antropométricos, composição corporal, perfil metabólico e de adipocinas, em 167 indivíduos com SM e 262 sem SM, 321 mulheres e 108 homens, e idade entre 30 e 70 anos. Amostras de sangue periférico foram utilizadas para extração de DNA e determinações de perfil lipídico, glicêmico e de adipocinas. Os polimorfismos FTO (rs1421085 T>C, rs1558902 T>A, rs17817449 T>G, rs8050136 C>A, rs9939609 T>A e rs9930506 A>G), LEP rs7799039 G>A, APOA5 rs662799 T>C, ADRB3 rs4994 T>C, TCF7L2 rs7903146 C>T, ENPP1 rs1044498 A>C, CYP11B2 rs1799998 A>G e PPARG rs2972162 C>T foram analisados por PCR em tempo real. As frequências gênicas e alélicas dos polimorfismos estudados foram similares entre os grupos com e sem SM (p>0,05). O haplótipo FTO TTTCAG foi mais frequente no grupo SM (4,2%) do que sem SM (<1,0%, p=0,003), sugerindo que os portadores deste haplótipo tem maior risco de desenvolver síndrome metabólica. Maiores valores de índice de massa corporal (IMC), circunferência abdominal (CA) ou razão cintura-quadril (RCQ) foram observadas nos portadores dos polimorfismos FTO rs1481085 (alelo C), FTO rs1558902 (alelo A), FTO rs17817449 (alelo G), FTO rs8050136 (alelo A), FTO rs9939609 (alelo A), LEP rs7799019 (alelo A), TCF7L2 rs7903146 (alelo C) em comparação com os portadores de genótipos ancestrais (p<0,05), principalmente no grupo SM. Além disso, o polimorfismo FTO rs9930506 (alelo G) foi relacionado com maior teor de gordura corporal (p=0,040), no grupo SM. O SNP CYP11B2 rs1799998 (alelo G) foi relacionado com maior concentração sérica de LDL colesterol e menor concentração de apoAI (p<0,05), grupo SM. Enquanto que a variante ENPP1 rs1044498 (alelo C) foi associada com menor trigliceridemia (p=0,024), no grupo sem SM. Portadores do alelo A do SNP LEP rs7799019 tiveram maior insulinemia e maiores valores de HOMA-&#946; e HOMA-IR que os portadores do genótipo GG (p<0,05), em ambos os grupos, sugerindo a relação desta variante com resistência a insulina. Menores concentrações de leptina foram observadas nos portadores dos SNPs LEP rs7799019 (alelo A) (p=0,031) e ENPP1 rs1044498 (alelo C) (p=0,021) grupo SM; e FTO rs9939609 (alelo A) (p=0,047) no grupo sem SM. A variante FTO rs9930506 (alelo G) foi relacionada com maior adiponectinemia (p<0,05), no grupo SM. Enquanto o SNP ENPP1 rs1044498 (alelo C) foi relacionado com menor concentração sérica de adiponectina nos grupos com (p=0,010) e sem (p=0,006) SM. Em síntese, polimorfismos FTO, LEP e TCF7L2 tem importante papel na adiposidade associada com a síndrome metabólica, em nossa população, e junto com as variantes CYP11B2 ENPP1 contribuem para a variabilidade do perfil metabólico e de adipocinas principalmente em indivíduos com SM. / Metabolic syndrome (MS) is a group of metabolic disorders characterized by three of five factors, which are: abdominal obesity, insulin resistance, hyperglycemia, dyslipidemia and hypertension. The pathophysiological changes of MS are important risk factors for cardiovascular disease that has a high prevalence in most populations. Genetic studies have shown that polymorphisms in genes involved in pathways of glucose and lipid metabolism are associated with increased predisposition to MS, but there are few data on our population. The objective of this project is to study the relationship between polymorphisms in LEP, FTO, APOA5, ADRB3, TCF7L2, ENPP1, PPARG and CYP11B2 and the SM. We evaluated anthropometric parameters, body composition, metabolic profile and adipokines in 167 individuals with MS and 262 without MS, 321 women and 108 men, aged between 30 and 70 years. Peripheral blood samples were used for DNA extraction and determination of lipid profile, glycemic and adipokines. The polymorphisms FTO (rs1421085 T>C rs1558902 T>A rs17817449 T>G rs8050136 C>A rs9939609 T>A and rs9930506 A>G), LEP rs7799039 G>A APOA5 rs662799 T>C ADRB3 rs4994 T>C TCF7L2 rs7903146 C>T, ENPP1 rs1044498 A>C CYP11B2 rs1799998 A>G and PPARG rs2972162C G>T were analyzed by real-time PCR. Genic and allelic frequencies of polymorphisms were similar between the groups with and without MS (p> 0.05). The FTO TTTCAG haplotype was more frequent in the SM group (4.2%) than without MS (<1.0%, p = 0.003), suggesting that carriers of this haplotype have higher risk of developing metabolic syndrome. Higher values of body mass index (BMI), waist circumference (WC) or waist-hip ratio (WHR) were observed in carriers of the FTO rs1481085 polymorphism (C allele), FTO rs1558902 (allele A), FTO rs17817449 (G allele), FTO rs8050136 (allele A), FTO rs9939609 (allele A), LEP rs7799019 (allele A), TCF7L2 rs7903146 (C allele) compared with those with ancestral genotypes (p <0.05), especially in the SM group. In addition, FTO rs9930506 polymorphism (G allele) was associated with higher fat body mass (p = 0.040) in MS group. CYP11B2 SNP rs1799998 (G allele) was associated with increased serum concentration of LDL cholesterol and apoAI lower concentration (p <0.05) SM group. While the ENPP1 variant rs1044498 (C allele) was associated with lower plasma triglycerides (p = 0.024) in the group without MS. Carriers of the A allele of SNP rs7799019 LEP had higher insulin and higher HOMA-&#946; and HOMA-IR than carriers of the GG genotype (p <0.05) in both groups, suggesting the relationship of this variant with insulin resistance. Lower concentrations of leptin were observed in carriers of the LEP SNPs rs7799019 (allele A) (p = 0.031) and ENPP1 rs1044498 (allele C) (p = 0.021) SM group, and FTO rs9939609 (allele A) (p = 0.047) in the group without MS. The variant FTO rs9930506 (G allele) was associated with higher adiponectinemia (p <0.05) in group SM. While the ENPP1 SNPs rs1044498 (C allele) was associated with lower serum concentration of adiponectin in groups with (p = 0.010) and without (p = 0.006) MS. In summary, polymorphisms FTO, TCF7L2 and LEP play an important role in adiposity associated with metabolic syndrome in our population, and along with the CYP11B2 ENPP1 variants contribute to the variability of the metabolic profile of adipokines, especially in individuals with MS.

O objetivo deste estudo foi o de verificar a ocorrência de quatro genes de virulência em Salmonella Enteritidis de acordo com o fagotipo e ribotipo, assim como a virulência “in vivo”. Os genes estudados foram invA, spvC, sefC e pefA em 120 amostras isoladas de várias fontes, pertencentes a diferentes fagotipos e ribotipos provenientes de sete estados brasileiros. Para a verificação da presença dos genes, as amostras foram examinadas pela técnica de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) individualmente e em multiplex. A ocorrência para o gene invA foi de 100% nas amostras (120/120), spvC em 94% (113/120), sefC em 97,5% (117/120) e pefA em 97% (116/120) das amostras. Foi possível caracterizar as amostras em cinco diferentes perfis. O primeiro, P1, foi positivo para os genes invA, spvC, sefC e pefA, P2 para invA, spvC e pefA, P3 para invA, sefC e pefA, P4 para invA e sefC e o último P5 para os genes invA e spvC. Para as amostras PT4RT1 obteve-se o perfil P1 em 94% (64/68), P2 em 1,5% (1/68), P3 em 3% (2/68) e P4 em 1,5% das amostras (1/68). Para as amostras PT4RT2, 86% (18/21) pertenceram ao perfil P1, 5% (1/21) ao P3 e 9% (2/21) das amostras ao perfil P4. Nas amostras PT4RT3 80% (4/5) pertenceram ao perfil P1 e 20% (1/5) ao P2. Nas amostras PT4TR9, 91% (10/11) pertenceram ao perfil P1 e 9% (1/11) ao P3. Todas as amostras PT4RT5, PT7RT1 e PT4RT10 pertenceram ao perfil P1 e apenas a amostra PT1 apresemtou o perfil P5. A virulência foi avaliada desafiando as aves via oral e subcutânea, através da colonização do ceco e invasão do fígado e baço. O gene spvC está relacionado com a sobrevivência e aumento da média de crescimento da bactéria no fígado e baço, mas neste estudo não demonstrou diferença na porcentagem de aves com reisolamento positivo para a bactéria nestes orgãos. Os genes sefC e pefA foram importantes para promover a colonização cecal, pois somente quando estes dois genes simultaneamente estiveram presentes no perfil, obteve-se o reisolamento cecal quando as aves foram desafiadas oralmente sendo esta via a principal rota de infecção deste patógeno. / This study has the intention of verify the four virulence genes event in Salmonella Enteritidis according with phage type and ribotype and the virulence “in vivo”. The genes studied were invA, spvC, sefC and pefA in 120 Salmonella Enteritidis isolates from different origins, belongs at different ribotypes and phage types of seven Brazilian states. To verify the genes presence the strains were examined by Polimerase Chain Reaction (PCR) technique, singly and multiplex. The event of invA gene was in 100% (120/120) of strains, the spvC gene was in 94% (113/120) of strains, the sefC gene was in 97.5% (117/120) of strains and the pefA gene was in 97% (116/120) of strains. There were discovered five different profiles. The pattern one, P1, was positive for invA, spvC, sefC e pefA. The P2 was positive for invA, spvC and pefA. The P3 was positive for invA, sefC e pefA. The P4 was positive for invA and sefC and the last one, P5, was positive for invA and spvC. For the PT4RT1 strains, the P1 profile was present in 94% (64/68) of strains; P2 profile was in 1.5% (1/68); P3 in 3% (2/68); and P4 in 1.5% (1/68) of strains. For the PT4RT2 strains, the P1 profile was present in 86% (18/21) of strains; P3 profile was in 5% (1/21); and P4 in 9% (2/21) of strains. For the PT4RT3 strains, the P1 profile was present in 80% (4/5) of strains, and P2 in 20% (1/5) of strains. For the PT4RT9 strains, the P1 profile was present in 91% (10/11) of strains, and P3 in 9% (1/11) of strains. The strains: PT4RT5, PT7RT1 e PT4RT10 belongs at the P1 profile, and only the PT1 strain belongs at the P5’s profile. The virulence was evaluated challenging the birds orally and subcutaneous, through the colonization of the caecum, liver and spleen invasion. The gene spvC was related with the survivance and the increase of the average grow of the bacteria in the liver and spleen, but this study doesn’t demonstrate the difference in the percentage of positive birds for the bacteria in their organs. The sefC and pefA genes were important to promote the caecum colonization, because only when both genes were present simultaneously in the profile, obtain the caecum isolation when the birds were been by orally challenged this way the main route of the infection of this pathogen.

Os genes HLA (Antígenos leucocitários humanos) estão localizados no Complexo Principal de Histocompatibilidade humano (o MHC), e possuem os maiores níveis de variação do genoma, com milhares de alelos, altas taxas de heterozigose e diversidade nucleotídica. No presente estudo, nosso objetivo foi a identificação dos principais alvos da seleção natural nos genes HLA. Para isso, propusemos duas abordagens que resultaram na redação de dois manuscritos. Na primeira abordagem, nós testamos a hipótese de que os principais alvos da atuação da seleção natural nas moléculas HLA seriam os aminoácidos que compões os sítios que ancoram os peptídeos antigênicos (os bolsões B e F da região de ligação de peptídeos (PBR)). Para isso, utilizamos um conjunto de dados de 6.435 e 6.409 indivíduos genotipados para os genes HLA-A e -B respectivamente, gerados para o 13º Workshop Internacional de Histocompatibilidade (IHW) e pertencentes a 55 populações espalhadas por todos os continentes. Nós estimamos a diversidade nucleotídica (&PI;) das sequências que codificam para os bolsões B e F e comparamos esses dados com os obtidos de outros bolsões da PBR. Concomitantemente, utilizamos a classificação de alelos dos locos HLA-A e -B em supertipos, que são agrupamentos alélicos com similaridades nos perfis de ligação de peptídeos, devido a semelhanças em aminoácidos específicos dos bolsões B e F. Nós descrevemos os padrões observados de variação dos supertipos e desenvolvemos um teste de hipótese onde comparamos os estimadores observados de diferenciação populacional (Gst) e diversidade genética (taxa de heterozigose (He) e número de alelos (k)) com os obtidos a partir de 10.000 réplicas constituídas por agrupamentos aleatórios de alelos. O bolsão B foi a região que apresentou os maiores níveis de diversidade no gene HLA-B (p <0,00001, teste de soma de ranques de Mann-Whitney) e boa parte de sua variação está estruturada entre os supertipos desse mesmo loco. Além disso, os padrões observados de variação nos supertipos de HLA-B não foram reproduzidos pelos agrupamentos aleatórios de alelos (com 98 % das simulações apresentando valores de Gst menores do que os observados, utilizando as amostras africanas, europeias e asiáticas). Esse resultado indicou que os supertipos e consequentemente as especificidades do bolsão B estão significativamente estruturas entre as populações, um indicativo de adaptações locais aos patógenos específicos de diferentes regiões geográficas. Esses mesmos padrões não foram reproduzidos na análise do loco HLA-A, pois boa parte da variação no PBR desse gene não está localizada nos bolsões B e F. Além disso, as simulações envolvendo os supertipos de HLA-A reproduziram mais frequentemente os padrões observados de variação, indicando que os bolsões B e F não são os principais alvos da seleção nesse gene, ou que os níveis de seleção em HLA-A sejam menores dos atuantes em HLA-B. Na segunda abordagem, o nosso principal objetivo foi a identificação de genes que contribuíram para a adaptação local das populações nativas das Américas, que teria ocorrido durante o recente processo de colonização desse continente. Nós sequenciamos os exons 2 e 3 dos loci de classe I HLA-B e -C e o exon 2 do loco de classe II -DRB1 em 635, 524 e 568 indivíduos, respectivamente, pertencentes a 32 populações nativas do continente Americano. Os dados de sequência foram utilizados na estimativa das frequências alélicas, taxa de heterozigose (He), grau de compartilhamento de alelos entre populações (medido pela distância de Prevosti) e desvios de neutralidade utilizando o teste D de Tajima. Nós também comparamos os padrões de variação das taxas de heterozigose obtidas a partir dos loci HLA ao longo do continente com os obtidos a partir de um conjunto de 61 microssatélites espalhados ao longo do genoma, permitindo-nos a diferenciação dos padrões provavelmente gerados pela história demográfica ou seleção natural. O loco HLA-B apresentou o maior número de pares de populações em que não observamos compartilhamento de alelos (44 pares contra 4 e 6 para os loci HLA-C e -DRB1, respectivamente) sendo que a região leste da América do Sul (SAE) foi a que apresentou os menores níveis de compartilhamento de alelos com outras regiões das Américas (39 dos 44 pares de populações continham uma população SAE). Essa maior diferenciação do gene HLA-B nas populações SAE é uma consequência da presença de alelos exclusivos dessa região, originados por eventos de conversão genica e/ou recombinação envolvendo alelos presentes em outras regiões do continente. As populações SAE também apresentaram níveis elevados de variação para o gene HLA-B, resultado evidenciado pela falta de correlação entre a diminuição da taxa de heterozigose e o aumento da distância em relação ao Estreito de Bering (r2 = -0,1117, p > 0,05), o que contrasta com a tendência geral observada nos microssatélites e genes HLA -C e -DRB1 (r2 = -0,1957, -0,2261 e -0,2637, respectivamente (p < 0,05)). Finalizando, as populações SAE apresentaram valores de D de Tajima maiores (p <0,001, teste de soma de ranques de Mann-Whitney) e mais significativos (p < 0,0000005, aplicando um teste binomial exato) no loco HLA-B, quando comparadas às populações das outras regiões. Essas diferenças entre regiões geográficas não foram observadas nos genes HLA-C e -DRB1, corroborando a explicação seletiva para o aumento da frequência dos alelos de HLA-B originados por conversão gênica/recombinação em resposta aos novos desafios ambientais das regiões tropicais na América do Sul. As conclusões obtidas a partir de ambas as abordagens do presente trabalho apontam o gene HLA-B como o principal alvo da seleção natural, uma vez que esse loco concentra as maiores evidências de atuação de seleção natural recente quando comparado aos demais genes HLA analisados. Nós também demonstramos com as análises intragênicas que o bolsão B do PBR de HLA-B concentra por boa parte das diferenças observadas entre as populações, implicando em diferenças nos perfis de apresentação de peptídeos entre essas mesmas populações, o que pode ser interpretado como um indicativo de adaptações locais aos conjuntos de patógenos presentes em distintas regiões geográficas / The Classical HLA genes (Human Leucocyte Antigens) are located in the human Major Histocompatibility Complex (the MHC) and present the highest levels of variation on the Human genome, with thousands of alleles associated with high levels of heterozygosis and nucleotide diversity. In the present study, our goal was the identification of the main targets of natural selection on the HLA genes. We proposed two different approaches to address this issue resulting in two manuscripts. At the first approach, we performed an intragenic analysis, verifying if the amino acids at the peptide-binding region (PBR) anchor positions (the B and F pockets) exhibit higher evidences of evolution under natural selection when compared with the remaining regions of the HLA molecules. To do so, we used a dataset generated for the 13th International Histocompatibility Workshop (IHW), composed by 6,435 and 6,409 individuals genotyped for HLA-A and -B respectively, belonging to 55 populations scattered along all the continents. We measured the levels of nucleotide diversity (&pi;) of the sequences coding for the B and F pockets and compared them with the remaining PBR pockets. Concomitantly, we applied the supertype classification which consists in groups of HLA-A and -B alleles which bind overlapping sets of peptides, as a consequence of sharing specific amino acids at B and F pockets and described the patterns of supertype variation in the observed data. Next, we developed a hypothesis test in which the observed patterns of population differentiation (Gst) and variability (heterozygosity (He) and number of alleles (k)), using the supertype definition, were compared with 10,000 replicates of random assigned groups of alleles. At the HLA-B locus, the B pocket presented the highest levels of variation (p < 0.00001, Wilcoxon rank sum test) and concentrated most of the differences between supertypes. Our simulations results revealed that the reassignment of alleles into random groups could not reproduce the observed patterns of population differentiation (with 98% of the simulations presenting Gst values smaller than the observed, using the African, European and Asiatic samples), indicating that supertypes and more specifically the B pocket specificities are significantly structured among populations, which could be an indicative of adaptations to local pathogens. We did not observe the same patterns at the HLA-A locus which presented relative lower levels of variation at B and F pockets when compared with the remaining PBR regions, and simulated values of Gst and He which often reproduced the observed data. At the second approach, our main objective was the identification of genes that contributed for local adaptation on Native American Populations because of the relatively recent colonization of the new American environments. We sequenced the exons 2 and 3 of the HLA-B and -C class I loci and the exon 2 of the -DRB1 class II locus in 635, 524 and 568 individuals, respectively, belonging to 32 different Native American Populations scattered along all the Americas. We estimated the allele frequencies, expected heterozygosity (He), degree of allelic sharing between populations (measured by the Prevost\'s Distance) and departure from neutral expectation using the Ewens-Watterson (EW) and Tajima\'s D test. Concomitantly, we used a dataset of 61 microsatellites scattered along the genome as a demographic control, comparing the degree of variation of the heterozygosity along the continent. The HLA-B locus showed the highest number of pairs of populations in which we did not observe any sharing of alleles (44 pairs against 4 and 6 for HLA-C and -DRB1 loci, respectively) and the Eastern South American (SAE) region was the one presenting the smallest levels of allelic sharing with other American regions at this locus (39 out the 44 pair of populations contained a SAE population). The presence of exclusive gene conversion and/or recombination alleles accounts for the higher differentiation of SAE populations at the -B locus. The -B locus also exhibited a higher level of variation at SAE populations which was evidenced

O ritmo diário de atividade é uma característica de todos os organismos vivos, que tem a capacidade de se orientar no tempo e no espaço, e distinguir entre tempo linear e tempo cíclico. O ciclo claro:escuro é um importante indicador circadiano para todos os organismos. O trabalho do relógio circadiano envolve mecanismos de retroalimentação positiva e negativa dos genes CLOCK e BMAL1 (brain and muscle Arnt-like protein 1) que formam um heterodímero, funcionando como fator de transcrição para a expressão dos genes per (period), cry (cryptochrome) e o receptor órfão REV-ERB. Em geral, o ciclo circadiano tem início nas primeiras horas da manhã com a ativação da transcrição de per e cry por CLOCK/BMAL1. A periodicidade do relógio circadiano resulta da combinação entre retroalimentação transcricional positiva e negativa destes genes. Hoje já se sabe que os vertebrados, além do relógio central (NSQ) possuem vários relógios, distribuídos pelo corpo, os chamados relógios periféricos. A resposta ao estímulo luminoso é resultado da interpretação da informação luminosa por diferentes tipos celulares. A molécula fotorreceptora de melanóforos dérmicos embrionários de X. laevis foi denominada melanopsina (Opn4/Opn4). Neste anfíbio, cones e bastonetes, continuam a exibir ritmo circadiano em cultura durante vários dias, e a sua capacidade de se ajustar pelo estímulo luminoso indica a presença do sistema circadiano. Os objetivos deste projeto foram: verificar qual é o padrão de expressão para Opn4, per1, per2, bmal1 e clock em melanóforos de X. laevis submetidos a diferentes fotofases; verificar se a expressão para Opn4, per1, per2 ,bmal1 e clock nos melanóforos de X. laevis é modulada pela melatonina. Opn4, per1, per2 ,bmal1 e clock Dados obtidos no presente estudo demonstram que nesta linhagem celular estes genes apresentam um padrão de expressão aparentemente rítmico, quando estas células são expostas a um ciclo claro:escuro (14C:10E), que difere do padrão obtido quando mantidas em regime de escuro constante. Em geral, estas células mantidas em escuro constante durante 5 dias tendem a apresentar aumento de expressão de RNAm para estes genes e, quando mantidas em escuro constante também durante 5 dias, mas com adição de melatonina por 1h, 24 h antes de sua extração, estes níveis de RNAm tendem a diminuir. Porém, quando comparamos as três situações, podemos observar que a adição da melatonina restaura, em geral, o padrão de expressão dos genes analisados em 14C:10E. O conjunto de resultados, que obtivemos em melanóforos dérmicos de Xenopus laevis, sugere que esta linhagem celular possue características de relógio periférico. / The daily rhythm of activity is a characteristic of all living organisms, which have the ability of to behave accordingly time and space, and distinguish between linear and cyclic time. The dark:light cycle is an important time cue for all organisms. The work of circadian clock involves mechanisms of positive and negative feedback of CLOCK and BMAL1 which as a heterodimer act as a transcription factor for the expression of per (period), cry (cryptochrome) and the orphan receptor REV-ERB. A typical circadian cycle begins in the first hours of daytime, which the activation of the transcription of per and cry by CLOCK/BMAL1. It is well known that the vertebrates, besides the central clock (SCN), have several other clocks distributed by the body, the so called peripheric clock. The responses to light are the result of the interpretation of light signal by several cell types The photoreceptor molecule in the dermal melanophores of X. laevis was denominated melanopsin (Opn4/Opn4). In this amphibian, rods and cones maintain circadian rhythm during several days in culture, and their ability to synchronize by light suggest the presence of a circadian system. The objectives of this project were: verify the expression pattern for Opn4, per1, per2 ,bmal1 e clock in dermal melanophores of X. laevis, under different photo phases; and verify whether the expression for Opn4, per1, per2, bmal1 and clock were modulated by melatonin. Our data show that these genes have a rhythmic pattern expression, when these cells are under a 14L:10D, which is different from the pattern exhibited in constant dark. In general, these cells in constant dark have a higher mRNA expression, and in the same condition, but with melatonin applied for 1h, 24h before the data collect, these mRNA levels are lower. However, when we compared these three different experimental conditions, we observed that melatonin resets, in overall, the expression pattern of 14L:10D. These data, taken together, suggest that Xenous laevis dermal melanophores have characteristics of a peripheric clock.

Orientador: Fernanda Klein Marcondes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-19T19:10:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_VanderJosedas_D.pdf: 1737689 bytes, checksum: d320aa9ee9ef10e1c44b199ad2dae541 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A associação entre o tratamento com o esteróide anabólico nandrolona e treinamento físico resistido de alta intensidade induziu hipertrofia cardíaca concêntrica, disfunção sistólica e diastólica em ratos. O objetivo deste trabalho foi avaliar se esta hipertrofia seria patológica, por meio da análise da expressão gênica de marcadores de hipertrofia cardíaca patológica (ß-miosina de cadeia pesada (ß-MHC), ?-miosina de cadeia pesada (ß-MHC), ß-actina esquelética e peptídeo natriurético atrial). Outro objetivo deste estudo foi analisar o efeito da nandrolona associada ou não ao treinamento físico sobre a pressão arterial in vivo, a eletrofisiologia cardíaca, e a população de adrenoceptores ß1 (AR-ß1) e ß2 (AR-ß2) no átrio direito de ratos. Foram utilizados 88 ratos Wistar, divididos em quatro grupos experimentais: não treinado+veículo (NTV), treinado+veículo (TV), não treinado+nandrolona (NTN), treinado+nandrolona (TN). Os animais foram tratados por 6 semanas com veículo propilenoglicol (0,2 mL/Kg) ou decanoato de nandrolona (5 mg/Kg), i.m. 2x/semana. O treinamento foi realizado por saltos em água com sobrecarga de peso variando de 50-70% do peso corporal, 5 dias/semana, por 6 semanas. Na sétima semana, os animais foram mortos por decapitação e o coração foi isolados para análise dos marcadores de hipertrofia cardíaca e da população de adrenoceptores ß atriais. Em outros animais, submetidos aos mesmos tratamentos, foi analisada a pressão arterial 1x/semana e o eletrocardiograma foi realizado no fim do período experimental. Os resultados foram comparados por ANOVA bifatorial seguido por teste de Tukey e a pressão arterial por Análise de Variância com Medidas Repetidas e com Estrutura de Variância Autoregressiva. A nandrolona diminuiu a expressão de ß-MHC nos grupos NTN (26%) e TN (42,5%) em comparação ao grupo NTV. O treinamento diminuiu a expressão de ß-MHC nos grupos TV (59,5%) e TN (22,7%) comparados ao grupo NTV. Apenas no grupo TN houve aumento de ß-actina esquelética (117,3%) e peptídeo natriurético atrial (114%) comparado a NTV. Nos grupos TV e TN, a pressão arterial sistólica, média e diastólica diminuiu em comparação aos respectivos grupos não treinados. A freqüência cardíaca diminuiu nos grupos TV e TN nas semanas 5 e 6 em comparação aos respectivos grupos não treinados. A nandrolona induziu aumento da pressão arterial sistólica nos grupos NTN e TN na quinta semana de tratamento em comparação com a primeira e segunda semanas. No eletrocardiograma, a nandrolona prolongou o intervalo QTc em 3,7% no grupo NTN e 2,7% no TN em comparação aos respectivos grupos tratados com nandrolona. A nandrolona induziu aumento de 50,1% na população de AR-ß1 no grupo NTN e 75,6% no TN em comparação ao NTV, e também induziu aumento de 66,5% na população de AR-ß2 no grupo NTN e 126,7% no TN em comparação ao NTV. Os resultados do presente trabalho mostram que a hipertrofia cardíaca induzida pela nandrolona, isoladamente, ou em associação ao treinamento físico é patológica, e sugerem que as alterações na população de adrenoceptores ß podem representar um mecanismo compensatório aos efeitos desencadeados pela nandrolona sobre o miocárdio hipertrofiado / Abstract: The nandrolone or its association with physical training induced concentric cardiac hypertrophy associated with systolic and diastolic dysfunction in the heart of rat. In this way, to complement these results, the objective of this study was to evaluate the influence of nandrolone and resistance training on cardiac hypertrophy, the gene expression of pathological cardiac hypertrophy markers (ß-myosin heavy chain (ß-MHC), ß-myosin heavy chain (ß-MHC), ß-skeletal actin and atrial natriuretic peptide), blood pressure in vivo, cardiac electrophysiology, and the population of ß1-adrenoceptor (AR-ß1) and ß2 (ß2-AR) in right atrium of 88 Wistar rats, which were divided into four groups: non trained+vehicle (NTV), Trained+vehicle (TV), non trained+nandrolone (NTN), trained+nandrolone (TN). The animals were treated for 6 weeks with vehicle propylene glycol (0.2 mL/kg) or nandrolone decanoate (5 mg/kg), i.m. 2x/week. The training was carried out by jumping into water with overweight ranging from 50-70% of body weight, 5 days/week for 6 weeks. After sacrifice of animals, were performed the analysis of cardiac hypertrophy markers of ß adrenoceptors population. In other animals underwent the same treatment, blood pressure was analyzed 1x/semana and electrocardiogram was performed at the end of trial period. The results were calculated by two-way ANOVA followed by Tukey test and blood pressure by Analysis of Variance with Repeated Measures of Structure of Self-regressive Variance. The results showed cardiac hypertrophy 9% higher in the TV group and 8% for NTN compared to NTV, and this effect was potentiated in TN group. The nandrolone decreased the expression of ß-MHC in the NTN group (26%) and TN (42.5%), both compared to NTV. Training decreased the expression of ß-MHC in TV group (in 59.5%) and TN (22.7%) compared to NTV. Only in the TN group, both ß-skeletal actin (117.3%) and atrial natriuretic peptide (114%) were increased compared to NTV. In TV and TN groups, systolic, mean and diastolic blood pressures were decreased compared to the respective non trained groups. The heart rate decreased in the groups TV and TN in the weeks 5 and 6 in comparison to the respective groups NTV and NTN. The nandrolone increased systolic blood pressure in TN and NTN groups in the fifth week of treatment compared to the first and second weeks. The electrocardiogram analysis shown that nandrolone prolonged QTc interval by 3.7% in the NTN group and 2.7% in TN compared to respective groups NTV and TV. The nandrolone induced an increase of 50.1% in the population of AR-ß1 on NTN group and 75.6% in TN compared to NTV, and also increased 66.5% in the ß2-AR population in the NTN group and 126,7% in TN compared to NTV. In conclusion, the results of this study confirm that cardiac hypertrophy induced by only nandrolone or in combination with physical training is pathological, and suggest that changes in the population of ß-adrenoceptors are an attempt of right atrium to compensate the negative effects of nandrolone on the hypertrophied myocardium / Doutorado / Fisiologia Oral / Doutor em Odontologia

A conspicuous feature of plants responding to pathogen invasion is the synthesis of nitric oxide (NO), a redox signal. NO regulates protein function by S-nitrosylation, the addition of an NO moiety to a cysteine thiol to form an S-nitrosothiol. A key theme of NO function is reprogramming plant immune-related gene expression. However, it is still not clear how the NO signal is translated into transcriptional changes. Here we explored the potential role of a sub-group of SNO Regulated Genes (SRGs) uncovered by global expression profiling. Firstly, transgenic plants containing the SRG1 or SRG3 promoter fused to glucuronidase gene GUS together with qRT-PCR assays confirmed that transcripts of SRGs could be induced by NO and pathogen challenge, suggesting that SRGs may be involved in NO signalling related to plant immunity. More importantly, transient and stable overexpression of SRG genes induced hypersensitive response (HR)-like cell death development, which is often associated with pathogen effector-triggered immunity. Furthermore, transgenic plants constitutively expressing SRG genes exhibited enhanced ROS accumulation, PR1 transcript accumulation, and increased resistance to Pseudomonas syringae (Pst) DC3000 compared with Col-0 wild type plants. In contrast, lines with T-DNA insertions into SRG genes exhibited susceptibility to Pst DC3000. These data suggested SRGs act as the positive regulators in plant immunity. In order to further explore how NO regulates these SRGs in plant immunity, we focused on SRG1 and found SRG1 could be S-nitrosylated in vitro and in vivo. Moreover, electrophoretic mobility shift assays showed SRG1 could bind to an AGT motif and the transcriptional activity was blunted in the presence of NO, suggesting that the DNA binding activity of SRG1 is redox-modulated. Further, a transient repression activity assay showed that SRG1 has repression activity and this activity was impaired in the gsnor1-3 mutant, which has a high S-nitrosothiols level. These data suggested NO could block SRG1 transcriptional activity in vitro and in vivo. Furthermore when the SRG1 overexpression line was crossed with gsnor1-3 the SRG1-mediated resistance related phenotypes were suppressed. These data demonstrated NO negatively regulates SRG1 transcriptional activity during plant immunity. SRG1 may therefore be an important regulator of NO signalling and subsequent regulate transcription during plant immunity. Additionally, NO may negatively feedback to inhibit transcriptional activity of SRG1 to control its repression activity, to enable the activation of plant immunity.