La enfermedad celíaca (EC) es una inflamación del intestino delgado, que afecta a individuos genéticamente susceptibles, provocada por la ingestión de algunos cereales. La prevalencia de EC en Europa y los EE.UU. es de aproximadamente 1%. La mayoría de los casos de CD sin diagnosticar durante muchos años porque de espectro clínico es muy variable y presentación atípica. La prueba estándar de oro para el diagnóstico de EC es la biopsia del intestino delgado, una prueba invasiva y costosa. Fuerte relación entre la CD y antígenos leucocitarios humanos (HLA) se ha demostrado, con un 95% de los pacientes con EC portadores del antígeno HLA DQ2 heterodímero y el 5% llevan DQ8 heterodímero. Personas negativos DQ2 y DQ8 han demostrado ser muy poco probable que desarrollen CD. El objetivo general de la tesis es el desarrollo de una manera rápida, fácil de utilizar, rentable matriz genosensor de diagnóstico para DQ2/DQ8 escribir como una herramienta de diagnóstico para la predisposición de CD. Dos métodos diferentes han sido investigados en paralelo. En el primer método, la matriz genosensor se desarrolló empleando el método SSOP, mediante el diseño de sondas diferentes alelos específicos. Mientras que en el segundo enfoque, la técnica SSP explotar un nuevo enfoque para la detección directa y rápida de una doble cadena de amplificación de PCR se investigó. En ambos métodos, condiciones de ensayo fueron optimizadas y finalmente el análisis de muestras clínicas reales se realizó. / Coeliac disease (CD) is a small intestinal inflammation, affecting genetically susceptible individuals, triggered by ingestion of certain cereals. Prevalence of CD in Europe and US is about 1%. Most of CD cases remain undiagnosed for many years because of highly variable clinical spectrum and atypical presentation. The gold standard test for CD diagnosis is the small-intestinal biopsy, an invasive and expensive test. Strong relation between CD and Human Leukocyte Antigens (HLA) has been proved, as 95% of the CD patients carrying HLA DQ2 heterodimer and 5% carrying DQ8 heterodimer. DQ2 and DQ8 negative individuals have been shown to be very unlikely to develop CD. The overall objective of the thesis is to develop a rapid, ease to use, cost effective diagnostic genosensor array for DQ2/DQ8 typing as a diagnostic tool for CD predisposition. Two different methods have been investigated in parallel. In the first method, the genosensor array was developed employing the SSOP method, by designing different allele specific probes. Whilst in the second approach, the SSP technique exploiting a novel approach for the direct and rapid detection of a double stranded PCR amplicon was investigated. In both approaches, assay conditions were optimised and finally analysis of real clinical samples was performed.

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O Herpesvírus 8 humano (HHV-8) é endêmico em populações africanas e indígenas da região Amazônica. A infecção nestas populações acontece durante a infância e, na África, envolve o contato íntimo no ambiente intrafamiliar. Diversos estudos confirmam a distribuição geográfica dos diferentes subtipos de HHV-8, sendo que o subtipo E é típico das populações indígenas. Objetivos: 1. Caracterizar o(s) subtipo(s) de HHV-8 que circula(m) em população indígena da Amazônia brasileira baseado na análise da região ORF K1 do vírus; 2. Construir a árvore filogenética dos subtipos virais encontrados; 3. Comparar filogeneticamente os subtipos encontrados com os subtipos prevalentes em outras populações indígenas do Brasil e de outros países da América do Sul; 4. Calcular a taxa de substituição para a região VR1 do HHV-8 para as amostras estudadas; 5. Estimar a data de entrada do vírus na população do estudo; 6. Investigar a dinâmica de transmissão do vírus no ambiente intrafamiliar; 7. Averiguar se há correlação entre os alelos de HLA classe I (A e B) e II (DQB1 e DRB1) e suscetibilidade à infecção por HHV-8. Casuística e métodos: Estudo de soroprevalência da infecção por HHV-8 em amostra de população indígena da Amazônia brasileira utilizando IFI para detecção de antígenos da fase latente (LANA) e lítica (Lítico) do vírus. Análise filogenética da amostras encontradas utilizando-se o DNA/HHV-8 extraído de amostras de saliva, submetidas à reação de nested PCR para amplificar as regiões hipervariáveis VR1 e VR2. Cálculo da taxa de substituição do HHV-8, utilizando-se os métodos de distância e técnica bayesiana. Estimar a data do ancestral comum mais recente para as amostras em estudo, utilizando-se o programa BEAST. Tipagem de HLA de indivíduos positivos e negativos para a infecção por HHV-8, utilizando-se a técnica de PCR-SSO. Resultados: A soroprevalência geral da infecção por HHV-8 na população em estudo foi de 75,3% (399/530). Observou-se que a soropositividade dos filhos está correlecionada com a soropositividade materna. O único subtipo viral encontrado foi o subtipo E. A taxa de substituição de nucleotídeos do HHV-8 utilizando a região VR1 foi da ordem de 6x10-4 substituições por sítio por ano (s/s/a). Ao analisar todas as seqüências estudadas o ancestral comum mais recente está em torno de 138 anos. Não houve correlação entre a susceptibilidade à infecção por HHV-8 e alelos de HLA classe I ou II. Conclusões: A população estudada é endêmica para a infecção por HHV-8. A infecção ocorre principalmente na infância, por via horizontal não-sexual, e a transmissão se dá provavelmente pela saliva. Assim como em outras populações endêmicas da África, a soropositvidade dos filhos está correlacionada com a soropositividade das mães. Confirmando achados anteriores, o único subtipo do HHV-8 circulante na população estudada, foi o subtipo E. Nossos dados sugerem que a região do gene VR1 do HHV-8 evolui com uma taxa de 6x10-4 substituições por sítio por ano (s/s/a), e que o ancestral comum mais recente do vírus, a partir das amostras analisadas está em torno de 138 anos. Os dados sugerem, também, que não há correlação entre a susceptibilidade à infecção por HHV-8 e os alelos de HLA classe I ou II. / The human herpesvirus 8 (HHV-8) is endemic in Africa and Amerindian populations from Amazon region. The infection in those populations occurs during childhood and, in Africa, involves a close contact in intrafamilial environment. Several studies confirm the geographical distribution of different subtypes of HHV-8, and the subtype E is typical of the Amerindian population. Objectives: 1. To characterize the HHV-8 subtypes circulating in Amerindian population from Brazilian Amazon, based on the analysis of ORF K1 region of the virus. 2. To construct a phylogenetic tree of viral subtypes found among Amerindians 3. To compare by phylogenetic methods the subtypes found in Mapuera Amerindians with the subtypes prevalent in others Amerindians populations of Brazil and South America 4. To determine the substitution rate of VR1 region of HHV-8 for the sequences obtained in the present study 5. To estimate the date of entry of the viruses in the Mapuera population 6. To investigate the dynamic of transmission of the virus in the intrafamilial environment 7. To investigate if there is a correlation between susceptibility to HHV-8-infection and HLA class I (A and B) and II (DQB1 and DRB1) alleles. Patients and methods: The seroprevalence of HHV-8 infection in a sample of the indigenous population of the Brazilian Amazon was carried out using IFA to detect antibodies to latent (LANA) and lytic phase antigens of HHV-8. Phylogenetic analysis of the sequences was performed by using the DNA extracted from samples of saliva, using a nested PCR to amplify the hypervariable regions VR1/ VR2 of HHV-8. Estimation of the substitution rate of HHV-8 nucleotides was performed by using the method of distance and the Bayesian technique. Estimates of the time of the most recent common ancestor (TMRCA) for all samples studied were done by using the BEAST program. HLA typing of positive and negative subjects for HHV-8 infection was performed by using the PCR-SSO technique. Results: The overall HHV-8 seroprevalence was 75.3% (399/530). There was a positive correlation between soropositivity of children and maternal seropositivity. The only viral subtype found was subtype E. The substitution rate of HHV-8 using the VR1 region was estimated around 6x10-4 substitutions per site per year (s / s / y). By using this rate of substitution, the TMRCA of the Mapuera viruses sequences was estimated to be around 138 years. There was no correlation between susceptibility to HHV-8-infection and HLA class I or II alleles. Conclusions: The population studied is endemic for HHV-8 infection. The infection occurs mainly in childhood, by horizontal, nonsexual transmission, probably by saliva. As in endemic populations of Africa, the soropositvity of children is positively correlated with the seropositivity of the mothers. In agreement with previous reports, the subtype E was the only HHV-8 subtype found in Mapuera Amerindians. Our data suggest that the VR1 gene region of HHV-8 evolves with a rate of 6x10-4 substitutions per site per year (s / s / y), which results in a time of the most recent common ancestor for Mapuera HHV-8 sequences of 138 years. There was no correlation between susceptibility to HHV-8-infection and HLA class I or II alleles.

O Herpesvírus 8 humano (HHV-8) é endêmico em populações africanas e indígenas da região Amazônica. A infecção nestas populações acontece durante a infância e, na África, envolve o contato íntimo no ambiente intrafamiliar. Diversos estudos confirmam a distribuição geográfica dos diferentes subtipos de HHV-8, sendo que o subtipo E é típico das populações indígenas. Objetivos: 1. Caracterizar o(s) subtipo(s) de HHV-8 que circula(m) em população indígena da Amazônia brasileira baseado na análise da região ORF K1 do vírus; 2. Construir a árvore filogenética dos subtipos virais encontrados; 3. Comparar filogeneticamente os subtipos encontrados com os subtipos prevalentes em outras populações indígenas do Brasil e de outros países da América do Sul; 4. Calcular a taxa de substituição para a região VR1 do HHV-8 para as amostras estudadas; 5. Estimar a data de entrada do vírus na população do estudo; 6. Investigar a dinâmica de transmissão do vírus no ambiente intrafamiliar; 7. Averiguar se há correlação entre os alelos de HLA classe I (A e B) e II (DQB1 e DRB1) e suscetibilidade à infecção por HHV-8. Casuística e métodos: Estudo de soroprevalência da infecção por HHV-8 em amostra de população indígena da Amazônia brasileira utilizando IFI para detecção de antígenos da fase latente (LANA) e lítica (Lítico) do vírus. Análise filogenética da amostras encontradas utilizando-se o DNA/HHV-8 extraído de amostras de saliva, submetidas à reação de nested PCR para amplificar as regiões hipervariáveis VR1 e VR2. Cálculo da taxa de substituição do HHV-8, utilizando-se os métodos de distância e técnica bayesiana. Estimar a data do ancestral comum mais recente para as amostras em estudo, utilizando-se o programa BEAST. Tipagem de HLA de indivíduos positivos e negativos para a infecção por HHV-8, utilizando-se a técnica de PCR-SSO. Resultados: A soroprevalência geral da infecção por HHV-8 na população em estudo foi de 75,3% (399/530). Observou-se que a soropositividade dos filhos está correlecionada com a soropositividade materna. O único subtipo viral encontrado foi o subtipo E. A taxa de substituição de nucleotídeos do HHV-8 utilizando a região VR1 foi da ordem de 6x10-4 substituições por sítio por ano (s/s/a). Ao analisar todas as seqüências estudadas o ancestral comum mais recente está em torno de 138 anos. Não houve correlação entre a susceptibilidade à infecção por HHV-8 e alelos de HLA classe I ou II. Conclusões: A população estudada é endêmica para a infecção por HHV-8. A infecção ocorre principalmente na infância, por via horizontal não-sexual, e a transmissão se dá provavelmente pela saliva. Assim como em outras populações endêmicas da África, a soropositvidade dos filhos está correlacionada com a soropositividade das mães. Confirmando achados anteriores, o único subtipo do HHV-8 circulante na população estudada, foi o subtipo E. Nossos dados sugerem que a região do gene VR1 do HHV-8 evolui com uma taxa de 6x10-4 substituições por sítio por ano (s/s/a), e que o ancestral comum mais recente do vírus, a partir das amostras analisadas está em torno de 138 anos. Os dados sugerem, também, que não há correlação entre a susceptibilidade à infecção por HHV-8 e os alelos de HLA classe I ou II. / The human herpesvirus 8 (HHV-8) is endemic in Africa and Amerindian populations from Amazon region. The infection in those populations occurs during childhood and, in Africa, involves a close contact in intrafamilial environment. Several studies confirm the geographical distribution of different subtypes of HHV-8, and the subtype E is typical of the Amerindian population. Objectives: 1. To characterize the HHV-8 subtypes circulating in Amerindian population from Brazilian Amazon, based on the analysis of ORF K1 region of the virus. 2. To construct a phylogenetic tree of viral subtypes found among Amerindians 3. To compare by phylogenetic methods the subtypes found in Mapuera Amerindians with the subtypes prevalent in others Amerindians populations of Brazil and South America 4. To determine the substitution rate of VR1 region of HHV-8 for the sequences obtained in the present study 5. To estimate the date of entry of the viruses in the Mapuera population 6. To investigate the dynamic of transmission of the virus in the intrafamilial environment 7. To investigate if there is a correlation between susceptibility to HHV-8-infection and HLA class I (A and B) and II (DQB1 and DRB1) alleles. Patients and methods: The seroprevalence of HHV-8 infection in a sample of the indigenous population of the Brazilian Amazon was carried out using IFA to detect antibodies to latent (LANA) and lytic phase antigens of HHV-8. Phylogenetic analysis of the sequences was performed by using the DNA extracted from samples of saliva, using a nested PCR to amplify the hypervariable regions VR1/ VR2 of HHV-8. Estimation of the substitution rate of HHV-8 nucleotides was performed by using the method of distance and the Bayesian technique. Estimates of the time of the most recent common ancestor (TMRCA) for all samples studied were done by using the BEAST program. HLA typing of positive and negative subjects for HHV-8 infection was performed by using the PCR-SSO technique. Results: The overall HHV-8 seroprevalence was 75.3% (399/530). There was a positive correlation between soropositivity of children and maternal seropositivity. The only viral subtype found was subtype E. The substitution rate of HHV-8 using the VR1 region was estimated around 6x10-4 substitutions per site per year (s / s / y). By using this rate of substitution, the TMRCA of the Mapuera viruses sequences was estimated to be around 138 years. There was no correlation between susceptibility to HHV-8-infection and HLA class I or II alleles. Conclusions: The population studied is endemic for HHV-8 infection. The infection occurs mainly in childhood, by horizontal, nonsexual transmission, probably by saliva. As in endemic populations of Africa, the soropositvity of children is positively correlated with the seropositivity of the mothers. In agreement with previous reports, the subtype E was the only HHV-8 subtype found in Mapuera Amerindians. Our data suggest that the VR1 gene region of HHV-8 evolves with a rate of 6x10-4 substitutions per site per year (s / s / y), which results in a time of the most recent common ancestor for Mapuera HHV-8 sequences of 138 years. There was no correlation between susceptibility to HHV-8-infection and HLA class I or II alleles.

Preimplantation genetic diagnosis (PGD) refers to the testing of embryos produced through in vitro fertilization (IVF) in order to identify those unaffected by a specific genetic disorder or chromosomal abnormality. In this study, different methodologies were examined and developed for performance of PGD. Investigation of various whole genome amplification (WGA) methods identified multiple displacement amplification as a reliable method for genotyping single cells. Furthermore, this technology was shown to be compatible with subsequent analysis using single nucleotide polymorphism (SNP) microarrays. Compared to conventional methods used in this study to perform single cell diagnosis (e.g. multiplex PCR), WGA techniques were found to be advantageous since they streamline the development of PGD protocols for couples at high risk of transmitting an inherited disorder and simultaneously offer the possibility of comprehensive chromosome screening (CCS). This study also aimed to develop a widely applicable protocol for accurate typing of the human leukocyte antigen (HLA) region with the purpose of identifying embryos that will be HLA-identical to an existing sibling affected by a disorder that requires haematopoietic stem cell transplantation. Additionally, a novel microarray platform was developed that, apart from accurate CCS, was capable of reliably determining the relative quantity of mitochondrial DNA in polar bodies removed from oocytes and single cells biopsied from embryos. Mitochondria are known to play an important role in oogenesis and preimplantation embryogenesis and their measurement may therefore be of clinical relevance. Moreover, real-time PCR was used for development of protocols for CCS, DNA fingerprinting of sperm samples and embryos and the relative quantitation of telomere length in embryos (since shortened telomeres might be associated with reduced viability). As well as considering the role of genetics in terms of oocyte and embryo viability assessment and the diagnosis of inherited genetic disorders, attention was given to a specific gene (Phospholipase C zeta) of relevance to male infertility. A novel mutation affecting the function of the resulting protein was discovered highlighting the growing importance of DNA sequence variants in the diagnosis and treatment of infertility.