Aproximadamente 4% das pacientes com câncer de mama têm o diagnóstico abaixo dos 36 anos. Mutação germinativa nos genes BRCA1 ou BRCA2 pode ser um dos fatores de predisposição e a identificação de pacientes carreadoras pode permitir o direcionamento do tratamento e o aconselhamento familiar para medidas de prevenção e detecção precoce. Entretanto, a maioria das pacientes apresenta câncer esporádico e fatores predisponentes são menos evidentes. Para estas pacientes, a identificação de mutações somáticas pode permitir a melhor compreensão da biologia da doença e o desenvolvimento de tratamentos dirigidos a alvos moleculares. Assim, nossos objetivos foram avaliar em pacientes jovens com câncer de mama: história familiar, hábitos de vida, mutação germinativa nos genes BRCA1 e BRCA2 e mutações somáticas no tumor. Oitenta e três pacientes diagnosticadas com câncer de mama entre 18-35 anos foram entrevistadas usando um questionário. O DNA foi extraído do sangue periférico e toda região codificadora dos genes BRCA1/2 foi sequenciada pelo método de sequenciamento de Sanger e a pesquisa de grandes deleções e inserções foi realizada por Amplificação Dependente da Ligação de Múltiplas Sondas (MLPA). Os resultados foram analisados utilizando-se os programas Mutation Surveyor v.3.20 e Chromas version 2.13 e as mutações foram caracterizadas utilizando-se os bancos de dados BIC, LOVD, LOVD-IARC, UMD e ClinVar. O sequenciamento completo do exoma foi realizado em amostras de sangue e tumor fresco congelado de oito pacientes (receptor hormonal positivo, HER2 negativo e BRCA1/2 tipo selvagem) usando Nextera Rapid Capture Enrichment e sequenciadas no Illumina HiSeq 1000. Para detecção de alterações somáticas provenientes do sequenciamento completo do exoma, foi utilizado o programa SomaticSniper (v1.0.2). Foi também analisada a presença de mutação somática no gene PIK3CA em amostras tumorais em blocos de parafina de pacientes jovens e pacientes mais idosas com câncer de mama. Além disso, foi realizada uma meta análise para avaliar se mutação somática nos cinco genes mais frequentemente mutados em câncer de mama estão associados à idade precoce. A idade mediana das 83 pacientes ao diagnóstico foi 32 anos (22-35 anos); idade mediana da menarca foi 13 anos (8-19 anos); 71,1% já passaram por pelo menos uma gestação a termo com idade mediana de 22 anos (14-34 anos); 80,7% nunca fumaram; 74,7% não ingerem bebida alcoólica regularmente; a média para índice de massa corpórea foi 25,26 (10,78-41,57). A maioria das pacientes teve diagnóstico de carcinoma ductal invasivo (89,3%), grau histológico III (49,4%), subtipo luminal (65,9%) e com expressão de Ki67 >14% (89,2%). Aproximadamente 52% das pacientes relataram história familiar para câncer de mama, ovário ou próstata. Mutações deletérias nos genes BRCA1/2 foram detectadas em 13 pacientes (BRCA1, n= 4 e BRCA2, n= 9). Uma mutação nova, que gera um códon de terminação (c.483T>A; p.Cys161Ter), foi detectada no exon 6 do gene BRCA2. O sequenciamento do exoma foi realizado em amostras de oito pacientes carreadoras de BRCA1/2 tipo selvagem e tumor subtipo luminal e revelou uma média de 39 alterações somáticas por tumor (variando entre 19-74). Foram observadas alterações com potencial driver em 53 genes, como PIK3CA, PRKD1, PRKAR1A e PIK3AP1, que codificam proteínas tirosina quinase ou proteínas envolvidas na regulação de proteínas quinases; e no gene POLD1, que codifica a subunidade catalítica da polimerase delta, com papel na replicação e reparo do DNA. Em uma meta análise observamos que a mutação somática no gene PIK3CA é relativamente frequente em pacientes jovens e idosas. Concluindo, mais de 15% das pacientes jovens são carreadoras de mutação deletéria nos genes BRCA1 ou BRCA2. Em pacientes com câncer esporádico foram encontradas mutações somáticas em genes que codificam proteínas tirosina quinase ou proteínas envolvidas em reparo de DNA. Em consonância com o observado em tumores de pacientes mais idosas, mutação somática no gene PIK3CA é relativamente frequente em tumores de pacientes jovens / Approximately 4% of the breast cancer patients have their diagnosis under the age of 36 years and germline mutations in BRCA1 or BRCA2 genes is one of the predisposing factors. Identification of patients who are mutation carriers may contribute for the adoption of targeted therapies and for genetic counseling of their family members for early detection or preventive measures. However, most patients present with sporadic cancer where predisposing factors are less understood. In the latter group of patients, the identification of somatic mutations may contribute to a better understanding of the biology of the disease and to the development of molecular targeted therapies. Therefore, our goals were to characterize early onset breast cancer patients for family history, lifestyle, germline mutations in BRCA1 and BRCA2 genes and somatic mutations. Eighty-three breast cancer patients aged 18-35 years were interviewed using a questionnaire. DNA was extracted from peripheral blood and all coding regions of BRCA1/2 genes were screened by Sanger sequencing and large deletions and insertions were examined by Multiplex Ligation-Dependent Probe Amplification (MLPA). Results were analyzed through Mutation Surveyor v.3.20 and Chromas version 2.13 and searched in BIC Database, LOVD, LOVD-IARC, UMD and ClinVar. Whole exome sequencing was performed in blood and fresh-frozen tumor samples from eight patients (hormone receptor positive, HER2 negative and BRCA1/2 wild type) using Nextera Rapid Capture Enrichment in an Illumina HiSeq 1000. To detect somatic SNVs from whole exome sequencing data, SomaticSniper (v1.0.2) was used. Somatic mutation in PIK3CA gene was then searched in Formaldehyde Fixed-Paraffin Embedded samples from another group of young and older breast cancer patients. In addition, a metaanalysis was performed to evaluate whether somatic mutations in the five genes most frequently mutated in breast cancer patients were associated with an early age onset. Median age of 83 patients at diagnosis was 32 years (22-35y), median age of menarche was 13 years (8-19y); 71.1% patients had at least one born child, median age of first pregnancy was 22 years (14-34y); 80.7% were never smokers; 74.7% reported no regular alcoholic drinking; median body mass index was 25.26 (10.78-41.57). Most patients presented with invasive ductal carcinoma (89.3%), histological grade III (49.4%), luminal subtype (65.9%) and Ki67 expression > 14% (89.2). Approximately 52% of the patients reported a positive family history for breast, ovarian or prostate cancer. Deleterious mutations in BRCA1/2 genes ware detected in 13 patients (BRCA1, n= 4 and BRCA2, n= 9). One novel mutation was detected in BRCA1 gene: a stop codon in exon 6 (c.483T > A; p.Cys161Ter). Exome sequencing was evaluated in eight luminal tumors fromBRCA1/2 wild type patients and a median of 39 somatic alterations/tumor was detected, varying from 17 to 74. Potential driver alterations were detected in 53 genes, such as PIK3CA, PRKD1, PRKAR1A and PIK3AP1, that encode tyrosine kinase proteins or proteins involved in tyrosine kinases regulation; and POLD1 gene, that encodes the catalytic subunit of DNA polymerase delta which plays a critical role in DNA replication and repair. A Meta-analysis showed that somatic mutation in PIK3CA gene was frequently detected in both young and older patients. In conclusion, more than 15% of the young breast cancer patients are BRCA1 or BRCA2 mutation carriers. In patients with sporadic cancer somatic mutations were found in genes that encode tyrosine kinase proteins or are involved in the DNA repair. In agreement with what was observed in tumors from older patients, somatic mutation in PIK3CA gene is relatively frequent in tumors from young patients

A maioria dos casos de puberdade precoce central (PPC) em meninas permanece idiopática. A hipótese de uma causa genética vem se fortalecendo após a descoberta de alguns genes associados a este fenótipo, sobretudo aqueles implicados com o sistema kisspeptina (KISS1 e KISS1R). Entretanto, apenas casos isolados de PPC foram relacionados à mutação na kisspeptina ou em seu receptor. Até recentemente, a maioria dos estudos genéticos em PPC buscava genes candidatos selecionados com base em modelos animais, análise genética de pacientes com hipogonadismo hipogonadotrófico, ou ainda, nos estudos de associação ampla do genoma. Neste trabalho, foi utilizado o sequenciamento exômico global, uma metodologia mais moderna de sequenciamento, para identificar variantes associadas ao fenótipo de PPC. Trinta e seis indivíduos com a forma de PPC familial (19 famílias) e 213 casos aparentemente esporádicos foram inicialmente selecionados. A forma familial foi definida pela presença de mais de um membro afetado na família. DNA genômico foi extraído dos leucócitos do sangue periférico de todos os pacientes. O estudo de sequenciamento exômico global realizado pela técnica ILLUMINA, em 40 membros de 15 famílias com PPC, identificou mutações inativadoras em um único gene, MKRN3, em cinco dessas famílias. Pesquisa de mutação no MKRN3 realizada por sequenciamento direto em duas famílias adicionais (quatro pacientes) identificou duas novas variantes nesse gene. O MKRN3 é um gene de um único éxon, localizado no cromossomo 15 em uma região crítica para a síndrome de Prader Willi. O gene MKRN3 sofre imprinting materno, sendo expresso apenas pelo alelo paterno. A descoberta de mutações em pacientes com PPC familial despertou o interesse para a pesquisa de mutações nesse gene em 213 pacientes com PPC aparentemente esporádica por meio de reação em cadeia de polimerase seguida de purificação enzimática e sequenciamento automático direto (Sanger). Três novas mutações e duas já anteriormente identificadas, incluindo quatro frameshifts e uma variante missense, foram encontradas, em heterozigose, em seis meninas não relacionadas. Todas as novas variantes identificadas estavam ausentes nos bancos de dados (1000 Genomes e Exome Variant Server). O estudo de segregação familial em três dessas meninas com PPC aparentemente esporádica e mutação no MKRN3 confirmou o padrão de herança autossômica dominante com penetrância completa e transmissão exclusiva pelo alelo paterno, demonstrando que esses casos eram, na verdade, também familiares. A maioria das mutações encontradas no MKRN3 era do tipo frameshift ou nonsense, levando a stop códons prematuros e proteínas truncadas e, portanto, confirmando a associação com o fenótipo. As duas mutações missenses (p.Arg365Ser e p.Phe417Ile) identificadas estavam localizadas em regiões de dedo ou anel de zinco, importantes para a função da proteína. Além disso, os estudos in silico dessas duas variantes demonstraram patogenicidade. Todos os pacientes com mutação no MKRN3 apresentavam características clínicas e hormonais típicas de ativação prematura do eixo reprodutivo. A mediana de idade de início da puberdade foi de 6 anos nas meninas (variando de 3 a 6,5) e 8 anos nos meninos (variando de 5,9 a 8,5). Tendo em vista o fenômeno de imprinting, análise de metilação foi também realizada em um subgrupo de 52 pacientes com PPC pela técnica de MS-MLPA, mas não foram encontradas alterações no padrão de metilação. Em conclusão, este trabalho identificou um novo gene associado ao fenótipo de PPC. Atualmente, mutações inativadoras no MKRN3 representam a causa genética mais comum de PPC familial (33%). O MKRN3 é o primeiro gene imprintado associado a distúrbios puberais em humanos. O mecanismo preciso de ação desse gene na regulação da secreção de GnRH necessita de estudos adicionais / Most cases of central precocious puberty (CPP) in girls remain idiopathic. The hypothesis of a genetic cause has been strengthened after the discovery of some genes associated with this phenotype, particularly those involved with the kisspeptin system (KISS1 and KISS1R). However, genetic defects in KISS1 and its receptor are rare and have been identified in only a few patients with CPP.over the past years. To date, most genetic studies in CPP was based mainly on a candidate gene approach, including genes selected in animal studies, human models of patients with hypogonadotropic hypogonadism or in genome wide association studies. In the present study, we used whole exome sequencing, a more advanced method of sequencing, to identify variants associated with CPP. Thirty-six patients with the familial form of CPP (19 families) and 213 apparently sporadic cases were initially selected. The familial form was defined by the presence of more than one member affected in the family. Genomic DNA was extracted from peripheral blood leukocytes in all patients. Whole exome sequencing performed by ILLUMINA technique in 40 members of 15 families with CPP, identified inactivating mutations in a single gene, MKRN3, in five out of these families. Analysis of MKRN3 mutations performed by automatic sequencing in two additional families (four patients) identified two novel mutations. MKRN3 is an introless gene located on chromosome 15, in the Prader Willi syndrome critical region, and it is expressed only by the paternal allele due to the maternal imprinting. Following the initial findings, we searched for MKRN3 mutations in 213 patients with apparently sporadic CPP using polymerase chain reaction followed by direct enzymatic purification and automated sequencing (Sanger). Three new mutations and two previously reported, including four frameshifts and one missense variant was identified in six unrelated girls with CPP. All variants were not described in the two databases (1000 Genomes and Exome Variant Server). The familial segregation analysis performed in three out of these girls with apparently sporadic CPP and MKRN3 mutations confirmed the autosomal dominant inheritance with complete penetrance and exclusive transmission through the paternal allele, revealing familial inheritance in apparently sporadic cases. Most of these MKRN3 mutations were frameshifts or nonsense, leading to premature stop codons and truncated proteins, thus demonstrating positive genotype- phenotype correlation. The two missense mutations (p.Arg365Ser and p.Phe417Ile) identified were located within zinc finger motifs, regions predicted to be essential for the protein function. Besides that, all missense mutations were predicted to be pathogenic by in silico analysis. All patients carrying MKRN3 mutations exhibited typical clinical and hormonal features of premature activation of the reproductive axis. The median age of puberty onset was 6.0 years in girls (ranging from 3.0 to 6.5) and 8.0 years in boys (ranging from 5.9 to 8.5). In view of the imprinting phenomenon, methylation analysis was also performed in a subgroup of 52 patients with CPP by MSMLPA technique, but no methylation abnormalities were detected. In conclusion, our work has identified a new gene associated with CPP. Currently, inactivating mutations in MKRN3 represent the most common genetic cause of familial CPP (33%). MKRN3 is the first imprinted gene associated with pubertal disorders in humans. However, its precise mechanism of action in the regulation of GnRH secretion needs further studies

Estudos de variações genéticas raras têm caracterizado com sucesso regiões do genoma e processos biológicos envolvidos no risco de desenvolver transtornos psiquiátricos. Dentro deste contexto, o sequenciamento de nucleotídeos em larga escala de exons do genoma inteiro para a observação de variações raras, conhecidas em inglês como single-nucleotide variation (SNV), e mutações espontâneas (\"de novo\" - DNM) tornou-se uma abordagem essencial na descoberta de novos genes de risco para transtornos psiquiátricos. Até o presente momento, nenhum estudo de SNV e variações de novo com sequenciamento de todas as regiões codificantes foi relatado no transtorno obsessivo-compulsivo (TOC). No presente estudo, este sequenciamento foi feito em 20 casos esporádicos de TOC e seus pais, para investigar a presença de variações raras de novo e herdadas nos probandos. A partir da observação de que os produtos de genes (proteínas) associados a uma mesma doença interagem em uma rede de interação proteína-proteína (IPP), foi feita uma rede de IPP com os genes (proteína) que apresentaram variações de novo não sinônimas, para observar dentre estes genes o de maior importância na rede de IPP. A fim de investigar a relevância desta rede, foi aplicado um algoritmo de grau informativo para redes, baseado na priorização de genes relacionados com doenças (Degree-Aware Algorithms for Network-Based Disease Gene Prioritization - DADA) que ordenou os genes com variações de novo não sinônimas, embasado na associação destes com uma lista de genes envolvidos em conferir risco para TOC provenientes de uma meta-análise de genética em TOC. Além disso, foi feita uma análise de processos biológicos envolvidos com os genes que apresentavam variações raras herdadas. No total, 10 variações de novo não sinônimas (9 missense e 1 nonsense) foram validadas utilizando-se o sequenciamento Sanger. Os genes WWP1, AP1G1 e CR1, advindos da lista inicial de genes com variações não sinônimas, foram altamente conectados na rede de IPP. O gene WWP1 foi o gene com maior pontuação no ranking de resultados do algoritmo DADA. Os resultados de processos biológicos envolvendo estes genes sugerem o envolvimento do sistema imunológico em TOC. Além disso, todos os genes com variações de novo não sinônimas, exceto um, são genes com expressão no cérebro e envolvidos com sinaptogênese e morte neuronal / Studies of rare variations have been used successfully to characterize regions of the genome and molecular pathways conferring risk for developmental neuropsychiatric disorders. Within this context, whole-exome sequencing for rare single-nucleotide variation (SNV) and de novo mutation (DNM) mutation has become an essential approach for gene discovery in psychiatric disease. To date, few if any studies of SNVs and de novo variation using this technology have been reported for obsessive-compulsive disorder (OCD). In the present study, all coding regions of the genome were sequenced for 20 sporadic probands with OCD and their parents, to investigate de novo and inherited rare variations in probands. Subsequently, based on the observation that the products of genes associated with similar diseases are likely to interact with each other heavily in a network of proteinprotein interactions (PPIs), a PPI network was generated, with the genes (protein) with non-synonymous de novo variation, to observe the most important genes in the network. To investigate the relevance of this network to OCD further, degree-aware disease gene prioritization (DADA) was applied, to rank all genes with non-synonymous de novo variation based on their relatedness to a set of genes previously identified in an OCD genetics meta-analysis. In addition, pathway analyses using de novo and inherited variation were completed. Altogether, 10 non-synonymous de novo variations (9 missense, 1 nonsense) were successfully validated by Sanger sequencing. We found that the genes WWP1, AP1G1 and CR1, from the initial non-synonymous de novo variation gene list, were highly interconnected in the PPI. The WWP1 gene had the highest rank in the DADA analyses. Results of the pathway analyses suggest the enrichment of genes involved in immunological systems. In short, almost all genes involved in the DNMs of the present study are expressed in the human brain and implicated in synaptogenesis and neuronal apoptosis

A micróglia é essencial para a homeostase do Sistema Nervoso Central (SNC), função neuro-imune inata, e exerce papel importante na neurodegeneração, envelhecimento cerebral e tumorigênese. Gliomas difusos são tumores cerebrais primários caracterizados por crescimento infiltrativo e altas taxas de heterogeneidade, o que torna a doença praticamente incurável. Avanços em análises genéticas caracterizaram alterações moleculares relacionadas ao tempo de sobrevida e à resposta clínica desses pacientes, especialmente em glioblastomas (GBM). No entanto, a tumorigenicidade dos gliomas não é controlada unicamente por suas alterações genéticas. As interações entre as células tumorais, a micróglia residente e os macrófagos/monócitos infiltrados desempenham um papel crucial na modulação do crescimento e agressividade do glioma. Neste estudo, analisamos o fenótipo de ativação da micróglia/macrófagos em gliomas, incluindo astrocitomas e oligodendroglimas de diferentes graus de malignidade, apresentamos o perfil de expressão gênica da população pura de micróglia cortical e do tecido cerebral total correspondente. Usando sequenciamento de DNA de alta performance, classificamos as amostras de GBM em Proneural, Clássico e Mesenquimal. Em seguida, avaliamos os status de ativação da micróglia/macrófagos dessas amostras. Apesar do alto grau de heterogeneidade, pudemos observar níveis mais altos dos marcadores mielóides (IBA1, CD11b and CD68) em tumores astrocíticos comparados a tumores de origem oligodendrocítica e ao tecido não-neoplásico. Marcadores de anti-inflamação, como CD163, foram mais abundantes em astrocitomas, bem como em GBMs do subtipo Mesenquimal e Clássico; enquanto que marcadores de pró-inflamação, como IL1-beta, mostraram uma expressão mais heterogênea entre as amostras. Em seguida, micróglia foi isolada de 25 amostras de córtex parietal provenientes de autópsia de indivíduos cognitivamente preservados e foi feito o RNA-seq. Os resultados foram comparados à micróglia de camundongo e a outras células mielóides. Boa parte dos genes expressos pela micróglia humana foram similares àqueles expressos pela micróglia murina, como CX3CR1, P2YR12 e ITGAM. Porém, foram identificados genes de característica imune, abundantemente expressos na micróglia humana e não identificados na micróglia de camundongos, como TLR, Fcy, receptores do tipo SIGLEC, e fatores de transcrição NLRC5 e CIITA. A comparação dos dados de expressão gênica da micróglia com monócitos e macrófagos identificou novos marcadores que distinguem a micróglia humana de outras células mielóides. Nossos dados sobre a micróglia em gliomas sugerem características de imunossupressão e de pró-crescimento em tumores de pior prognóstico, ligado a um fenótipo específico de ativação das células mielóides. Este é o primeiro estudo a identificar o transcriptoma da micróglia humana pura, demonstrando que ela é claramente diferente da micróglia murina e de outras células mielóides. Esses resultados abrem portas para estudos de populações específicas de células mielóides em gliomas / Microglia are essential for central nervous system (CNS) homeostasis and innate neuroimmune function, and play important roles in neurodegeneration, brain aging and tumorigenesis. Diffuse gliomas are primary brain tumors characterized by infiltrative growth and high heterogeneity, which renders the disease mostly incurable. Advances in genetic analysis have characterized molecular alterations leading to impact on patients\' overall survival and clinical outcome, particularly in glioblastoma (GBM). However, glioma tumorigenicity is not controlled uniquely by its genetic alterations. The crosstalk between tumor cells, resident microglia and infiltrating monocytes/macrophages plays a crucial role in modulating glioma growth and aggressiveness. Here, we assess the activation status of microglia/macrophages in gliomas,including astrocytomas and oligodendrogliomas of different grades of malignancy, and present the gene expression profile of pure cortical human microglia and corresponding unsorted brain tissue. Using high-throughput DNA sequencing, we have classified GBM samples in Proneural, classical and mesenchymal. Next, we evaluated the activation status of microglia/macrophages within these samples. Despite the great heterogeneity, we observed higher levels of myeloid markers (IBA1, CD11b and CD68) in astrocytic tumors compared to oligodendrocytic ones and to non-neoplastic (NN) tissue. Anti-inflammation markers, such as CD163, are also more abundant in astrocytomas, as well as in the mesenchymal and classical GBM subtypes, while pro-inflammation markers, such as IL1-beta, show a more widespread expression throughout samples. Next, microglia were isolated from the parietal cortex of 25 autopsy samples of cognitively preserved humans and RNA sequenced. Overall, genes expressed by human microglia are similar to mouse microglia, such as CX3CR1, P2YR12, and ITGAM. Interestingly, a number of immune genes, not identified as mouse microglia signature genes, were abundantly expressed in human microglia, such as TLR, Fcy and SIGLEC receptors and NLRC5 and CIITA transcription factors. Comparison of microglia to monocyte and macrophage expression data underscored the CNS-specific functions of microglia and new markers were identified that distinguish human microglia from other myeloid cells. Our glioma-related data suggests an immune-suppressive and growth supportive characteristic for tumors with worse clinical outcome, linked to an activation profile of myeloid cells. This data is the first comprehensive pure human microglia gene expression profile; human microglia clearly differ from mouse microglia and other myeloid cells. These results will help further studies focusing on pure myeloid cells populations in glioma

A osteoporose é uma doença de alta prevalência na população geral, e a ocorrência de fraturas se associa a grande morbi-mortalidade e impacto econômico. Na maioria dos indivíduos afetados, a osteoporose tem etiologia multifatorial, com herdabilidade estimada entre 50 e 85%, atribuível a um conjunto de variantes genéticas de pequeno efeito individual. Raramente, há casos de osteoporose associada a síndromes monogênicas, decorrentes de defeitos genéticos de grande impacto. Postula-se que indivíduos com quadros extremos de osteoporose não sindrômica possam ter causa genética mono- ou oligogênica, atribuível a variantes de impacto intermediário sobre o fenótipo, ainda pouco reconhecidas. Nos últimos anos, o avanço das tecnologias de sequenciamento permitiu o reconhecimento de novos genes associados à fragilidade óssea e atualmente possibilita a análise simultânea de múltiplos genes. Neste contexto, os objetivos deste projeto de pesquisa foram: 1) buscar genes candidatos para fragilidade óssea previamente associados a doenças Mendelianas com alto impacto na resistência óssea, fenótipos extremos de osteoporose e estudos de associação genética em escala genômica (GWAS) para osteoporose; e 2) pesquisar a presença de variantes alélicas patogênicas nestes genes candidatos em indivíduos com osteoporose grave, familiar ou idiopática. A partir de revisão sistemática, 128 genes candidatos foram selecionados para compor um painel de sequenciamento paralelo em larga escala. O sequenciamento incluiu todos os éxons e 25 pares de bases das junções íntron-éxon. Foram consideradas variantes genéticas de interesse aquelas raras (frequência alélica < 1%) e com predição de alto impacto sobre a proteína codificada. Trinta e sete indivíduos (7 famílias e 21 casos isolados) foram selecionados seguindo critérios clínicos, laboratoriais e densitométricos restritivos, excluindo-se pacientes com causas secundárias de osteoporose. A coorte foi composta por homens em 54%, a mediana de idade ao diagnóstico foi 44 anos e 86% tinham histórico de fratura. Dentre os 28 casos índices, foram identificadas 33 variantes de interesse. Após análise de segregação familiar, foi possível excluir patogenicidade de cinco destas variantes, restando 28 variantes potencialmente patogênicas, presentes em 71% da coorte. Todas as variantes foram encontradas em heterozigose, sendo 26 variantes de ponto não-sinônimas, uma deleção de 9 pares de bases, e uma grande deleção envolvendo o único éxon codificador do gene candidato GPR68. Foi encontrada uma associação de variantes em genes diferentes em 21% da coorte, incluindo uma mulher jovem com osteoporose grave e variantes em WNT1, PLS3 e NOTCH2. A análise de segregação familiar neste caso sugeriu um efeito patogênico aditivo das variantes. Vinte e cinco porcento das variantes potencialmente patogênicas foram identificadas em genes candidatos bem estabelecidos (WNT1, PLS3, COL1A1, COL1A2), e 57% se localizam em novos genes candidatos identificados inicialmente por GWAS, como NBR1 e GPR68, também associados à alteração da remodelação óssea em modelos animais. Os resultados deste trabalho dão relevância a novos genes na fisiologia da resistência óssea e indicam um papel proeminente de interações digênicas/oligogênicas em casos de osteoporose grave, familiar ou idiopática. O reconhecimento de novas vias associadas à fragilidade óssea pode levar ao desenvolvimento de novos tratamentos, e a identificação de variantes patogênicas associadas à osteoporose pode, futuramente, permitir um manejo clínico personalizado de pacientes e seus familiares / Osteoporosis is a highly prevalent disorder resulting in fragility fractures and incurring in great morbi-mortality and economic burden. In most cases, osteoporosis has a multifactorial etiology, with an estimated heritability of 50-85% attributable to a combination of several low-impact genetic variants. Rarely, cases of syndromic osteoporosis due to high-impact genetic defects are seen. It is therefore hypothesized that severe/idiopathic cases of otherwise inconspicuous osteoporosis may have a monoor oligogenic etiology due to genetic variants with an intermediate effect. During the past years, advances in molecular sequencing have revealed novel candidate genes for bone fragility, and have enabled simultaneous sequencing of multiple genes. In this context, the objectives of this research project were: 1) to identify candidate genes for bone fragility, as previously reported in association to Mendelian disorders with high impact on bone resistance, idiopathic or familial osteoporosis, and genome-wide association studies (GWAS) for bone mineral density and fragility fractures; and 2) to perform molecular analysis of these candidate genes in patients with severe, familial or idiopathic osteoporosis. Through a systematic review, 128 candidate genes were identified and included in a panel for massively parallel sequencing. Coding regions and 25-bp boundaries were captured and sequenced. Rare variants (allele frequency < 1%), with a predicted high impact on protein function were initially selected as variants of interest. Thirty-seven subjects (21 sporadic cases and 7 families) were included according to stringent criteria based on clinical and densitometric evaluation, excluding individuals with secondary osteoporosis. Males represented 54% of the cohort, median age at diagnosis was 44 years, and 84% of subjects had a history of fractures. Thirtythree variants of interest were identified initially. After familial segregation analysis, 5 variants were considered as benign in regard to bone fragility, resulting in 28 potentially pathogenic variants, all heterozygous, present in 71% of the cohort. Of these variants, 26 were nonsynonymous, there was one 9-bp deletion and one large deletion involving the only coding exon of candidate gene GPR68. An association of two or more variants in different genes was present in 21% of the cohort, including a young woman with severe osteoporosis and variants in WNT1, PLS3 and NOTCH2. Familial segregation in this case suggested an additive pathogenic effect of these variants. Twenty-five percent of potentially pathogenic variants were identified in well-established candidate genes (WNT1, PLS3, COL1A1, COL1A2), and 57% located to novel candidate genes initially identified by GWAS, such as NBR1 and GPR68, which have been previously associated to changes in bone remodeling in mouse models. These results support the involvement of GWAS genes in the pathophysyiology of osteoporosis, and indicate a prominent role for digenic/oligogenic interactions in cases of severe, familial or idiopathic osteoporosis. Recognition of new molecular pathways in the determination of bone fragility may lead to the development of new drugs, and the identification of pathogenic variants associated to osteoporosis may allow individualized clinical management of patients and their relatives

Aproximadamente 4% das pacientes com câncer de mama têm o diagnóstico abaixo dos 36 anos. Mutação germinativa nos genes BRCA1 ou BRCA2 pode ser um dos fatores de predisposição e a identificação de pacientes carreadoras pode permitir o direcionamento do tratamento e o aconselhamento familiar para medidas de prevenção e detecção precoce. Entretanto, a maioria das pacientes apresenta câncer esporádico e fatores predisponentes são menos evidentes. Para estas pacientes, a identificação de mutações somáticas pode permitir a melhor compreensão da biologia da doença e o desenvolvimento de tratamentos dirigidos a alvos moleculares. Assim, nossos objetivos foram avaliar em pacientes jovens com câncer de mama: história familiar, hábitos de vida, mutação germinativa nos genes BRCA1 e BRCA2 e mutações somáticas no tumor. Oitenta e três pacientes diagnosticadas com câncer de mama entre 18-35 anos foram entrevistadas usando um questionário. O DNA foi extraído do sangue periférico e toda região codificadora dos genes BRCA1/2 foi sequenciada pelo método de sequenciamento de Sanger e a pesquisa de grandes deleções e inserções foi realizada por Amplificação Dependente da Ligação de Múltiplas Sondas (MLPA). Os resultados foram analisados utilizando-se os programas Mutation Surveyor v.3.20 e Chromas version 2.13 e as mutações foram caracterizadas utilizando-se os bancos de dados BIC, LOVD, LOVD-IARC, UMD e ClinVar. O sequenciamento completo do exoma foi realizado em amostras de sangue e tumor fresco congelado de oito pacientes (receptor hormonal positivo, HER2 negativo e BRCA1/2 tipo selvagem) usando Nextera Rapid Capture Enrichment e sequenciadas no Illumina HiSeq 1000. Para detecção de alterações somáticas provenientes do sequenciamento completo do exoma, foi utilizado o programa SomaticSniper (v1.0.2). Foi também analisada a presença de mutação somática no gene PIK3CA em amostras tumorais em blocos de parafina de pacientes jovens e pacientes mais idosas com câncer de mama. Além disso, foi realizada uma meta análise para avaliar se mutação somática nos cinco genes mais frequentemente mutados em câncer de mama estão associados à idade precoce. A idade mediana das 83 pacientes ao diagnóstico foi 32 anos (22-35 anos); idade mediana da menarca foi 13 anos (8-19 anos); 71,1% já passaram por pelo menos uma gestação a termo com idade mediana de 22 anos (14-34 anos); 80,7% nunca fumaram; 74,7% não ingerem bebida alcoólica regularmente; a média para índice de massa corpórea foi 25,26 (10,78-41,57). A maioria das pacientes teve diagnóstico de carcinoma ductal invasivo (89,3%), grau histológico III (49,4%), subtipo luminal (65,9%) e com expressão de Ki67 >14% (89,2%). Aproximadamente 52% das pacientes relataram história familiar para câncer de mama, ovário ou próstata. Mutações deletérias nos genes BRCA1/2 foram detectadas em 13 pacientes (BRCA1, n= 4 e BRCA2, n= 9). Uma mutação nova, que gera um códon de terminação (c.483T>A; p.Cys161Ter), foi detectada no exon 6 do gene BRCA2. O sequenciamento do exoma foi realizado em amostras de oito pacientes carreadoras de BRCA1/2 tipo selvagem e tumor subtipo luminal e revelou uma média de 39 alterações somáticas por tumor (variando entre 19-74). Foram observadas alterações com potencial driver em 53 genes, como PIK3CA, PRKD1, PRKAR1A e PIK3AP1, que codificam proteínas tirosina quinase ou proteínas envolvidas na regulação de proteínas quinases; e no gene POLD1, que codifica a subunidade catalítica da polimerase delta, com papel na replicação e reparo do DNA. Em uma meta análise observamos que a mutação somática no gene PIK3CA é relativamente frequente em pacientes jovens e idosas. Concluindo, mais de 15% das pacientes jovens são carreadoras de mutação deletéria nos genes BRCA1 ou BRCA2. Em pacientes com câncer esporádico foram encontradas mutações somáticas em genes que codificam proteínas tirosina quinase ou proteínas envolvidas em reparo de DNA. Em consonância com o observado em tumores de pacientes mais idosas, mutação somática no gene PIK3CA é relativamente frequente em tumores de pacientes jovens / Approximately 4% of the breast cancer patients have their diagnosis under the age of 36 years and germline mutations in BRCA1 or BRCA2 genes is one of the predisposing factors. Identification of patients who are mutation carriers may contribute for the adoption of targeted therapies and for genetic counseling of their family members for early detection or preventive measures. However, most patients present with sporadic cancer where predisposing factors are less understood. In the latter group of patients, the identification of somatic mutations may contribute to a better understanding of the biology of the disease and to the development of molecular targeted therapies. Therefore, our goals were to characterize early onset breast cancer patients for family history, lifestyle, germline mutations in BRCA1 and BRCA2 genes and somatic mutations. Eighty-three breast cancer patients aged 18-35 years were interviewed using a questionnaire. DNA was extracted from peripheral blood and all coding regions of BRCA1/2 genes were screened by Sanger sequencing and large deletions and insertions were examined by Multiplex Ligation-Dependent Probe Amplification (MLPA). Results were analyzed through Mutation Surveyor v.3.20 and Chromas version 2.13 and searched in BIC Database, LOVD, LOVD-IARC, UMD and ClinVar. Whole exome sequencing was performed in blood and fresh-frozen tumor samples from eight patients (hormone receptor positive, HER2 negative and BRCA1/2 wild type) using Nextera Rapid Capture Enrichment in an Illumina HiSeq 1000. To detect somatic SNVs from whole exome sequencing data, SomaticSniper (v1.0.2) was used. Somatic mutation in PIK3CA gene was then searched in Formaldehyde Fixed-Paraffin Embedded samples from another group of young and older breast cancer patients. In addition, a metaanalysis was performed to evaluate whether somatic mutations in the five genes most frequently mutated in breast cancer patients were associated with an early age onset. Median age of 83 patients at diagnosis was 32 years (22-35y), median age of menarche was 13 years (8-19y); 71.1% patients had at least one born child, median age of first pregnancy was 22 years (14-34y); 80.7% were never smokers; 74.7% reported no regular alcoholic drinking; median body mass index was 25.26 (10.78-41.57). Most patients presented with invasive ductal carcinoma (89.3%), histological grade III (49.4%), luminal subtype (65.9%) and Ki67 expression > 14% (89.2). Approximately 52% of the patients reported a positive family history for breast, ovarian or prostate cancer. Deleterious mutations in BRCA1/2 genes ware detected in 13 patients (BRCA1, n= 4 and BRCA2, n= 9). One novel mutation was detected in BRCA1 gene: a stop codon in exon 6 (c.483T > A; p.Cys161Ter). Exome sequencing was evaluated in eight luminal tumors fromBRCA1/2 wild type patients and a median of 39 somatic alterations/tumor was detected, varying from 17 to 74. Potential driver alterations were detected in 53 genes, such as PIK3CA, PRKD1, PRKAR1A and PIK3AP1, that encode tyrosine kinase proteins or proteins involved in tyrosine kinases regulation; and POLD1 gene, that encodes the catalytic subunit of DNA polymerase delta which plays a critical role in DNA replication and repair. A Meta-analysis showed that somatic mutation in PIK3CA gene was frequently detected in both young and older patients. In conclusion, more than 15% of the young breast cancer patients are BRCA1 or BRCA2 mutation carriers. In patients with sporadic cancer somatic mutations were found in genes that encode tyrosine kinase proteins or are involved in the DNA repair. In agreement with what was observed in tumors from older patients, somatic mutation in PIK3CA gene is relatively frequent in tumors from young patients

Orientadores: Laura Maria Mariscal Ottoboni, Renato Vicentini dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T09:49:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_LeticiaBianca_M.pdf: 1491955 bytes, checksum: 27250de5b6befc98f75efec2d387c23d (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A mineração é um importante setor econômico brasileiro que envolve grande concentração de capital e está em constante crescimento. A drenagem de mina é a principal perturbação ambiental causada pelas diferentes etapas de mineração e compromete a qualidade do solo, da água superficial e subterrânea e, consequentemente, toda a biodiversidade. A drenagem consiste em uma solução percolante rica em metais pesados, ferro e enxofre. Apesar de suas caracteristicas extremas, a drenagem de mina fornece um ambiente favorável para o crescimento de diversos micro-organismos os quais podem ser usados em tecnologias como a biorremediação, a biolixiviação e outras aplicações. Neste trabalho, foi realizado o pirosequenciamento do gene rRNA 16S de seis amostras de solo em um canal de drenagem neutra de mina e seis amostras de solo ao lado do canal para avaliar diferenças na composição, estrutura e diversidade das comunidades bacterianas desses ambientes na mina de cobre do Sossego, Brasil. Os parâmetros químicos, as análises de similaridade ANOSIM, escalonamento multidimensional não métrico (MDS) e a comparação entre os índices de diversidade revelaram uma diferença entre as amostras de solo e drenagem em termos de composição e estrutura da comunidade, mas não em riqueza de espécies. Análises estatísticas mostraram que o filo Deinococcus/Thermus, especialmente o gênero Meiothermus, foi em grande parte responsável pelas diferenças entre as comunidades, e foi positivamente associado com a presença de cobre e outros metais pesados nas amostras ambientais. Outros parâmetros importantes que influenciaram a diversidade e composição bacteriana foram os elementos potássio, sódio, níquel e zinco, bem como o pH. Análises estatísticas e da microbiota núcleo da comunidade bacteriana da drenagem revelaram que a comunidade variou ao longo do canal de escoamento em estrutura e diversidade de espécies. A comunidade da drenagem apresentou uma OTU (Unidade Taxonômica Operacional) generalista, identificada como Meiothermus e nenhuma OTU especialista foi encontrada. A microbiota da drenagem é basicamente formada por bactérias heterotróficas, com gupos resistentes a metais e à sal e com potencial para a degradação de diversos compostos xenobióticos, além de apresentar grupos bacterianos ainda pouco caracterizados. A comunidade bacteriana do solo, assim como a comunidade da drenagem, também variou ao longo do canal. Foram encontradas duas OTUs generalistas e duas OTUs especialistas. A microbiota do solo é basicamente formada por bactérias heterotróficas, com alguns grupos resistentes a metais. No entanto, grande parte da microbiota núcleo desse ambiente permanece pouco caracterizada. Os resultados obtidos contribuem para a compreensão da diversidade bacteriana em solos impactados por drenagem neutra de mina, e demonstram que os metais pesados têm um papel importante na formação da comunidade microbiana nesse tipo de ambiente / Abstract: Mining is an important and constantly growing Brazilian economic sector that involves large investiments. Mine drainage is an important environmental disturbance caused by the different steps of the mining and compromises the quality of soil, surface water, and underground water bodies, hence affecting the biodiversity. Mine drainage consists in a percolating solution that is rich in heavy metals, iron and sulfur. Despite the extreme characteristics, the mine drainage provides a favorable environment for many microorganisms that can be used in bioremediation, bioleaching and others applications. In this work, a pyrosequencing approach of the 16S rRNA gene, of six soil samples from a neutral drainage channel and six soil samples next to the channel, was used to evaluate differences in composition, structure, and diversity of bacterial communities at the Sossego¿s copper mine in Brazil. The chemical parameters, the analyses of similarity ANOSIM, non-metric multidimensional scaling and the comparison of the diversity indices revealed differences between the drainage and the soil samples in composition and structure of the microbial community, but not in their species richness. The statistical analysis showed that the phylum Deinococcus/Thermus, especially the Meiothermus genus, was in large part responsible for the differences observed between the communities, and was positively associated with the presence of copper and other heavy metals in the environmental samples. Other important parameters that influenced the bacterial diversity and composition were the elements potassium, sodium, nickel and zinc, as well as the pH. Statistical analysis of the Shannon index and the analysis of the core microbiota of the drainage¿s bacterial community revealed that it changed along the flow channel in structure and diversity. The community of the drainage presented one generalist OTU (Operational Taxonomic Unit), identified as Meiothermus and no specialist OTU was founded. The microbiota of the drainage was basically formed by heterotrophic bacteria, with groups resistant to metals and salt and with the potential for degradation of a large number of xenobiotic compounds. Bacterial groups poorly characterized were also identified. Analyses of the soil samples revealed a heterogeneous bacterial community. Two generalist OTUs and two specialist OTUs were found. The soil microbiota was basically formed by heterotrophic bacteria, with some groups resistant to metals, however, much of the core microbiota of that environment remains poorly characterized. These findings contribute to the understanding of bacterial diversity in soils impacted by neutral mine drainage, and demonstrate that heavy metals play an important role in shaping the microbial community in mine environments / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestra em Genética e Biologia Molecular

Sequence-function relationship is a fundamental question for many branches of modern biomedical research. It connects the primary sequence of proteins to the function of proteins and fitness of organisms, holding answers for critical questions such as functional consequences of mutations identified in whole genome sequencing and adaptive potential of fast evolving pathogenic viruses and microbes. Many different approaches have been developed to delineate the genotype-phenotype map for different proteins, but are generally limited by their throughput or precision. To systematically quantify the fitness of large numbers of mutations, I modified a novel high throughput mutational scanning approach (EMPIRIC) to investigate the fitness landscape of mutations in important regions of essential proteins from the yeast or RNA viruses. Using EMPIRIC, I analyzed the interplay of the expression level and sequence of Hsp90 on the yeast growth and revealed latent effect of mutations at reduced expression levels of Hsp90. I also examined the functional constraint on the receptor binding site of the Env of Human Immunodeficiency Virus (HIV) and uncovered enhanced receptor binding capacity as a common pathway for adaptation of HIV to laboratory conditions. Moreover, I explored the adaptive potential of neuraminidase (NA) of influenza A virus to a NA inhibitor, oseltamivir, and identified novel oseltamivir resistance mutations with distinct molecular mechanisms. In summary, I applied a high throughput functional genomics approach to map the sequence-function relationship in various systems and examined the evolutionary constraints and adaptive potential of essential proteins ranging from molecular chaperones to drug-targetable viral proteins.

Deep sequencing of strand-specific cDNA libraries is now a ubiquitous tool for identifying and quantifying RNAs in diverse sample types. The accuracy of conclusions drawn from these analyses depends on precise and quantitative conversion of the RNA sample into a DNA library suitable for sequencing. Here, we describe an optimized method of preparing strand-specific RNA deep sequencing libraries from small RNAs and variably sized RNA fragments obtained from ribonucleoprotein particle footprinting experiments or fragmentation of long RNAs. Because all enzymatic reactions were optimized and driven to apparent completion, sequence diversity and species abundance in the input sample are well preserved. This optimized method was used in an adapted ribosome-profiling approach to sequence mRNA footprints protected either by 80S monosomes or polysomes in S. cerevisiae. Contrary to popular belief, we show that 80S monosomes are translationally active as demonstrated by strong three-nucleotide phasing of monosome footprints across open reading frames. Most mRNAs exhibit some degree of monosome occupancy, with monosomes predominating on upstream ORFs, canonical ORFs shorter than ~590 nucleotides and any ORF for which the total time required to complete elongation is substantially shorter than the time required for initiation. Additionally, endogenous NMD targets tend to be monosome-enriched. Thus, rather than being inactive, 80S monosomes are significant contributors to overall cellular translation.

Introdução: A cardiomiopatia hipertrófica (CH) é uma doença cardíaca estrutural primária, caracterizada por hipertrofia do ventrículo esquerdo, sem dilatação, geralmente assimétrica e predominantemente septal. Na população geral a prevalência estimada da CH é de 0,2% (1:500), correspondendo a 0,5% de todas as cardiopatias. Atualmente estão descritas mais de 1400 mutações associadas à CH em 20 genes relacionados com os miofilamentos do sarcômero, o disco-Z e o transporte de cálcio, sendo que os três mais associados são os genes MYH7, MYBPC3 e TNNT2, responsáveis por 50% do casos com diagnóstico molecular positivo no Brasil. Dessa forma, o advento de novas tecnologias de sequenciamento de DNA de alta performance promete revolucionar o diagnóstico molecular, tornando mais rápida e barata a identificação de alterações genéticas, impactando positivamente na custo-efetividade do manejo diagnóstico e terapêutico de pacientes e famílias com o diagnóstico de CH. Materiais e Métodos: Noventa e uma amostras de uma casuística de pacientes não relacionados, portadores de CH com diagnóstico molecular prévio para os 3 genes mais associados (19 positivas e 72 negativas) foram utilizadas juntamente com uma amostra referência do HapMap (NA12878) na validação de um pipeline proposto para a identificação de alterações genéticas em um painel com 74 genes associados à cardiomiopatias hereditárias, utilizando a plataforma Ion Torrent PGM. A etapa de chamada de variantes foi testada em dois limiares diferentes de cobertura de sequenciamento (30x e 10x) e três limiares de frequência de alelo variante (35%, 25% e 20%). A amostra NA12878 foi utilizada na aferição de valores de reprodutibilidade intra e inter-ensaio. As amostras da casuística de CH com diagnóstico molecular prévio negativo foram utilizadas na análise de ganho diagnóstico. Eram consideradas alterações potencialmente patogênicas aquelas que apresentassem associação prévia com CH ou classificação deletéria em dois de três algoritmos de predição de impacto funcional (PROVEAN, SIFT, PolyPhen2) e MAF<0,01, se disponível. Resultados: A plataforma de sequenciamento utilizada apresentou desempenho aceitável, gerando em média 165,9 ±13,1 Mb, com um valor médio de 146,9 ± 11,54 Mb acima de PhredQ>=20, por amostra. O valor médio de cobertura de sequenciamento por amostra foi de 250 ± 23,94x, com 95,2% das regiões alvo cobertas pelo menos 10x. A sensibilidade máxima observada para SNVs foi de 96,7% enquanto que para InDels foi 28,5%. Os valores de reprodutibilidade inter e intra-ensaio de 89,5% e 87,3%, respectivamente. Das 72 amostras negativas, 35 puderam ser reclassificadas como positivas, sendo que os dois genes com mais ocorrências de alterações genéticas foram FLNC e TRIM63, ambos já relacionados com CH. Vinte e duas amostras foram reclassificadas como inconclusivas e 15 permaneceram negativas. O ganho diagnóstico foi de 21,5%. Conclusões: A plataforma Ion Torrent PGM apresenta potencial no sequenciamento de genes relacionados à cardiomiopatias hereditárias e o pipeline validado mostrou valores analíticos praticáveis em uma rotina diagnóstica. A utilização do painel genético ampliado se mostrou viável na detecção de alterações genéticas, propiciando uma boa margem de ganho diagnóstico em comparação com o sequenciamento apenas dos três genes mais associados à CH / Introduction: Hypertrophic cardiomyopathy (HCM) is a primary cardiac disease, mainly characterized by unexplained left ventricle hypertrophy, in the absence of dilatation, usually asymmetric and predominantly septal. The estimated prevalence is 1:500 individuals in the general population, corresponding for 0.5% of all cardiac diseases. Up to now, more than 1400 mutations are associated with HCM in 20 genes related with sarcomeric myofibrils, Z-disc and calcium homeostasis, wherein the 3 most associated genes are MYH7, MYBPC3 and TNNT2, accounting for 50% of cases with positive molecular diagnostics in Brazil. Thus, the advent of new high throughput DNA sequencing technologies promise to revolutionize the use of molecular diagnostics, turning the identification of genetic mutations in a fast and cheap practice, increasing the cost-effectiveness of diagnostic and treatment of patients and families with HCM. Materials and Methods: Ninety one samples from an HCM casuistic of unrelated individuals with previous molecular diagnostics for the three most HCM-associated genes (19 positives and 72 negatives) were processed along with a reference HapMap sample (NA12878) in the validation process of a pipeline proposed for the detection of genetic alterations in a genetic panel composed of 74 genes associated with inherited cardiomyopathies, using Ion Torrent PGM platform. The variant call step was tested for two cutoffs of sequencing coverage (30x and 10x) and three cutoffs of variant allele frequency (35%, 25% and 20%). The sample NA12878 was used in the assessment of intra and inter-assay reproducibility. Negative samples from the HCM casuistic were used in the assessment of diagnostic yield. Variants were considered potentially pathogenic if previously described as associated with HCM or if presenting a deleterious score in at least two of three impact prediction algorithms tested (PROVEAN, SIFT and PolyPhen-2) and MAF < 0.01, if available. Results: The chosen next-generation sequencing platform presented an acceptable performance, with a mean throughput of 165,9 ±13,1 Mb, with a mean value of 146,9 ± 11,54 Mb above PhredQ >= 20. Mean sequencing coverage was 250 ± 23,94x, wherein 95.2% of target bases were covered at least 10x. Maximum achieved sensitivity for SNVs was 96.7% while for InDels was 28.5%. Both values of inter and intra-assay reproducibility were 89.5% and 87.3%, respectively. Of all 72 negative samples, 35 were reclassified as positive with the two most frequently mutated genes being FLNC and TRIM63, both already associated with HCM. Twenty two samples were reclassified as inconclusive and 15 remained negatives. Diagnostic yield was 21.5%. Conclusions: Ion Torrent PGM platform presented a feasible potential for the sequencing of inherited cardiomyopathies-associated genes and the designed pipeline presented reliable analytical values for diagnostic use. The expanded panel proved to be a good strategy for the detection of genetic alteration providing a good value of diagnostic yield in comparison with the sequencing of the three most HCM-associated genes alone