A kisspeptina, codificada pelo gene KISS1, é um neuropeptídeo crucial na regulação do início da puberdade. A kisspeptina estimula a secreção hipotalâmica do hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH) após se ligar ao seu receptor GPR54. Mutações inativadoras do GPR54 são atualmente consideradas como uma causa rara de hipogonadismo hipogonadotrófico isolado (HHI) normósmico. Recentemente, uma mutação ativadora no receptor GPR54 foi implicada na patogênese da puberdade precoce dependente de gonadotrofinas (PPDG). Com base nesses achados, levantamos a hipótese de que alterações no gene KISS1 poderiam contribuir para a patogênese de distúrbios puberais centrais. O objetivo do presente estudo foi investigar a presença de variantes no gene KISS1 em pacientes com PPDG e HHI. Sessenta e sete crianças brasileiras com PPDG (63 meninas e 4 meninos) e 61 pacientes com HHI (40 homens e 21 mulheres) foram selecionados, incluindo casos esporádicos e familiares em ambos os grupos. A população controle consistiu de 200 indivíduos com história de desenvolvimento puberal normal. A região promotora e os 3 exons do gene KISS1 foram amplificados e submetidos a sequenciamento automático. Duas novas variantes no gene KISS1, p.P74S e p.H90D, foram identificadas em duas crianças não relacionadas, portadoras de PPDG idiopática. Ambas as variantes estão localizadas na região amino-terminal da kisspeptina-54 e estavam ausentes em 400 alelos controles. A variante p.P74S foi identificada em heterozigose em um menino que desenvolveu puberdade com um ano de idade. Sua mãe e avó materna, que apresentavam história de desenvolvimento puberal normal, eram portadoras da mesma variante em heterozigose, sugerindo penetrância incompleta e/ou herança sexo-dependente. A variante p.H90D foi identificada em homozigose em uma menina com PPDG, que desenvolveu puberdade aos seis anos de idade. Sua mãe, com história de menarca aos dez anos de idade, era portadora da mesma variante em heterozigose. Células transfectadas estavelmente com GPR54 foram estimuladas com concentrações crescentes de kisspeptina-54 (kp-54) humana selvagem ou contendo as mutações (kp-54 H90D e kp-54 P74S) e o acúmulo de fosfato de inositol (IP) foi medido. Nos estudos in vitro, a kp-54 P74S apresentou uma capacidade de ativação do receptor GPR54 semelhante à kp-54 selvagem. A kp-54 p.H90D mostrou uma ativação da sinalização do receptor significativamente mais potente que a kp-54 selvagem, sugerindo que essa é uma mutação ativadora. No grupo de HHI, uma nova variante (c.588-589insT) foi identificada em heterozigose na região 3 não traduzida do gene KISS1 em um paciente do sexo masculino. O papel dessa variante no fenótipo de HHI permanece indeterminado. Em conclusão, duas mutações no gene KiSS1 foram descritas pela primeira vez em associação com PPDG. / Kisspeptin, encoded by the KISS1 gene, is an important regulator of puberty onset. After binding to its receptor GPR54, kisspeptin stimulates gonadotropin-releasing hormone secretion by the hypothalamic neurons. Inactivating GPR54 mutations are a rare cause of normosmic isolated hypogonadotropic hypogonadism (IHH). Recently, a unique GPR54 activating mutation was implicated in the pathogenesis of gonadotropin dependent precocious puberty (GDPP). Based on these observations, we hypothesized that mutations in the KISS1 gene might be associated with central pubertal disorders. The aim of this study was to investigate KISS1 mutations in idiopathic GDPP and normosmic IHH. Sixty-seven Brazilian children (63 girls and 4 boys) with idiopathic GDPP and 61 patients with normosmic IHH (40 men and 21 women) were selected. Familial and sporadic cases were included in both groups. The control population consisted of 200 individuals who had normal timing of puberty. The promoter region and the 3 exons of the KISS1 gene were amplified and automatically sequenced. Two novel KISS1 missense mutations, p.P74S and p.H90D, were identified in two unrelated children with idiopathic GDPP. Both mutations were absent in 400 control alleles and are located in the amino-terminal region of kisspeptin-54. The p.P74S mutation was identified in the heterozygous state in a boy who developed puberty at 1 yr of age. His mother and maternal grandmother, who had normal pubertal development, were also heterozygous for the p.P74S mutation, suggesting incomplete penetrance and/or sex-dependent inheritance. The p.H90D mutation was identified in the homozygous state in a girl with GDPP, who developed puberty at 6 yr of age. Her mother, who had menarche at 10 yr of age, carried the p.H90D mutation in the heterozygous state. CHO cells stably transfected with GPR54 were stimulated with different concentrations of synthetic human wild type or mutant kisspeptin-54 (KP54) and inositol phosphate (IP) accumulation was measured. In vitro studies revealed that the capacity of the p.P74S mutant KP54 to stimulate IP production was similar to the wild type. The p.H90D kisspeptin-54 showed a significantly more potent activation of GPR54 signaling in comparison to the wild type in vitro, suggesting a gain-of-function mutation. In the IHH group, a heterozygous variant in the 3 UTR of the KISS1 gene (c.588-589insT) was identified. The role of this variant in the IHH phenotype remains to be determined. In conclusion, two KiSS1 mutations were described for the first time in association with GDPP.

O sistema da procineticina desempenha um papel importante na migração dos neurônios secretores de GnRH e na neurogênese do bulbo olfatório. Camundongos com ablação dos genes que codificam a procineticina 2 (PROK2) e seu receptor (PROKR2) apresentaram fenótipos semelhantes ao da síndrome de Kallmann descrita em humanos. Mutações inativadoras nos genes PROK2 e PROKR2 foram identificadas em pacientes com hipogonadismo hipogonadotrófico isolado. Com base nestes achados, investigamos a presença de alterações estruturais nos genes PROK2 e PROKR2 em 107 pacientes brasileiros (63 com síndrome de Kallmann e 47 com hipogonadismo hipogonadotrófico isolado normósmico). Cem indivíduos brasileiros que relataram desenvolvimento puberal normal foram utilizados como grupo controle. As regiões codificadoras dos genes PROK2 e PROKR2 foram amplificadas utilizando-se oligonucleotídeos intrônicos específicos, seguida de purificação enzimática e sequenciamento automático. Duas mutações no gene PROK2 foram identificadas: a mutação p.G100fsX121 em homozigose presente em dois irmãos com síndrome de Kallmann; e a mutação p.I55fsX56 em heterozigose identiificada em um paciente com HHIn. Quatro mutações foram identificadas no gene PROKR2 (p.R80C, p.Y140X, p.L173R e p.R268C) em cinco pacientes com síndrome de Kallmann e um paciente com HHIn. Essas mutações não foram encontradas no grupo controle. As mutações do tipo missense, p.R80C, p.L173R e p.R268C foram identificadas em heterozigose. Mutações nos genes FGFR1, GnRHR, KiSS-1 e GPR54 foram excluídas nesses pacientes. O paciente portador da mutação p.R268C do PROKR2 apresentou deleção dos exons 1 e 2 do gene KAL1. Adicionalmente, as mutações p.R80C e p.R268C foram identificadas em heterozigose em parentes de primeiro grau assintomáticos dos casos índices. A nova mutação p.Y140X do PROKR2, única alteração em homozigose, foi identificada em um paciente com micropênis, criptorquidia bilateral, anosmia e palato ogival. Os pais deste paciente eram portadores da mutação p.Y140X em heterozigose e relataram desenvolvimento puberal normal e ausência de anormalidades olfatórias. Estudos in vitro da nova mutação p.R80C localizada na primeira alça intracelular demonstraram que o acúmulo de fofatidil-inositol (IP), assim como a ativação da via da MAPK foram significativamente afetadas em células transfectadas com o receptor mutado em relação ao receptor selvagem, indicando que a mutação p.R80C determina uma menor atividade do receptor. Avaliação da expressão por Western blot mostrou uma diminuição na expressão do receptor mutado R80C e uma maior expressão de receptores imaturos. Esses achados sugeriram o papel crítico da arginina localizada na posição 80 na atividade normal do receptor. Em conclusão, expandimos o repertório de mutações deletérias nos genes PROK2 e PROKR2 em pacientes com hipogonadismo hipogonadotrófico isolado. A haploinsuficiência do PROKR2 não foi suficiente para causar síndrome de Kallmann ou HHIn, entretanto mutações inativadoras em homozigose nos genes PROK2 e PROKR2 foram responsáveis pelo fenótipo reprodutivo e olfatório anormal, em concordância com os estudos prévios de ablação gênica em modelos animais. Arginina localizada na posição 80 do PROKR2 desempenha um papel crucial na adequada maturação do receptor / Physiological activation of the prokineticin pathway has a critical role in olfactory bulb morphogenesis and GnRH secretion. Knock-out mice for genes that encode prokineticin 2 (PROK2) and the prokineticin receptor 2 (PROKR2) exhibited a phenotype similar to the Kallmann syndrome (KS). Inactivating mutations in PROK2 and PROKR2 have been identified in patients with isolated hypogonadotropic hypogonadism. Based on these findings, we investigated the presence of inactivating mutations of the genes PROK2 and PROKR2 in Brazilian patients with isolated hypogonadotropic hypogonadism associated or not with olfactory abnormalities and performed in vitro studies of the new identified mutations. We studied 107 patients with HH (63 with Kallmann syndrome and 44 with normosmic HH) and 100 control individuals. The coding regions of PROK2 and PROKR2 were amplified by polymerase chain reaction followed by enzymatic purification and direct automatic sequencing. In PROK2, two known frameshift mutations were identified. Two brothers with Kallmann syndrome harbored the homozygous p.G100fsX121 mutation, whereas one male with normosmic HH harbored the heterozygous p.I55fsX56 mutation. In PROKR2, four distinct mutations (p.R80C, p.Y140X, p.L173R and p.R268C) were identified in five patients with Kallmann syndrome and in one patient with normosmic HH. These mutations were not found in the control group. The p.R80C and p.R268C missense mutations were identified in heterozygous state in the HH patients and in their asymptomatic first-degree relatives. The p.L173R was also identified in heterozygous state. In addition, no mutations of FGFR1, GnRHR, KiSS-1 or GPR54 were identified in these patients. The patient with the PROKR2 mutation p.R268C also has a deletion of the exon 1 and 2 in the gene KAL1. Notably, the new nonsense mutation (p.Y140X) was identified in homozygous state in an anosmic boy with micropenis, bilateral cryptorchidism and high-arched palate. His asymptomatic parents were heterozygous for this severe defect. In vitro studies of the new mutation, p.R80C, were performed in order to access the mechanism by which this mutation could affect the activity of the PROKR2. In vitro studies showed that the amount of fofatidil-inositol (PI) and the activation of MAPK were significantly lower in cells transfected with the R80C mutant receptor than in cells transfected with the wild receptor, indicating that this variant is a loss-of-function mutation. Binding studies and Western blot showed a reduction in the expression levels of the receptor in the plasma membrane and in whole cell, respectively. Additionally, Western blot analysis of R80C PROKR2 revealed an additional smaller molecular weight band that represents the presence of immature unglycosylated receptors. The arginine 80 in ICL1 is important for post-translational processing of PROKR2. In conclusion, we expanded the repertoire of PROK2 and PROKR2 mutations in patients with HH and showed that PROKR2 haploinsufficiency is not sufficient to cause Kallmann syndrome or normosmic HH, whereas homozygous loss-of-function mutations either in PROK2 or PROKR2 are sufficient to cause disease phenotype, in accordance with the Prokr2 and Prok2 knockout mouse models. In vitro studies suggested that the arginine located at position 80 of the receptor seems to play an important role in the receptor function

OBJETIVO: Identificar os genes diferencialmente expressos entre os leiomiomas uterinos de pacientes em idade reprodutiva, tratadas ou não com análogo do GnRH e confirmar os resultados obtidos para genes selecionados por técnica de PCR em tempo real. PACIENTES E MÉTODOS: Foi colhida amostra do maior nódulo de leiomioma uterino de 89 pacientes negras, idade entre 20 e 45 anos, com indicação cirúrgica de miomectomia. Dessas, 38 receberam análogo do GnRH previamente a cirurgia (Grupo A) e 51 foram submetidas a cirurgia sem tratamento prévio (Grupo B). Dentro de cada grupo foram selecionadas 10 pacientes nulíparas, com maior nódulo acima de 3,0 cm, volume uterino acima de 300 cc. e amostras colhidas na fase lútea no Grupo B. INTERVENÇÃO: 5 amostras de cada grupo foram analisadas por técnica de microarray e posteriormente genes diferencialmente expressos foram analisados por técnica de PCR em tempo real em 10 pacientes de cada grupo. RESULTADOS: Do total de 47.000 seqüências da plataforma Affymetrix, representando em torno de 38.500 genes humanos já caracterizados, resultou na expressão diferencial de 174 genes, sendo 70 super-expressos (33 com função conhecida) e 104 subexpressos (65 com função conhecida) em amostras do Grupo A (Tratado) comparativamente ao Grupo B (Não-Tratado). Os genes super-expressos CYR 61, EGR 1 e SULF 2 e o sub-expresso, WIF 1 foram confirmados por PCR em tempo real, enquanto o gene HMGN1 não teve confirmação da sua super-expressão após PCR em tempo real. CONCLUSÕES: Há alteração da expressão gênica de leiomioma uterino de mulheres submetidas a tratamento com análogo de GnRH em relação às não tratadas. O número de genes sub-expressos é o dobro dos super-expressos e 80% das alterações detectadas pela técnica de microarray foram confirmadas por PCR em tempo real. / OBJECTIVE: To identify the genes differentially expressed between the uterine leiomyomas of patients in reproductive age, treat or not treated with GnRH analogue and confirm the results for genes selected by real time PCR. METHODS: It was harvested sample of the largest lump of uterine leiomyoma of 89 black patients, aged between 20 and 45 years, with details of surgical miomectomia. Of these, 38 patients received GnRH analogue prior to surgery (Group A) and 51 were undergoing surgery without prior treatment (Group B). Within each group were selected 10 patients nulliparous, with higher nodule over 3.0 cm, uterine volume over 300 cc. and samples taken during lutea in Group B. INTERVENTION: 5 samples from each group were analyzed by microarray, and then differentially expressed genes were analyzed by real time PCR on 10 patients in each group. RESULTS: Of the 47,000 sequences of the platform used, representing around 38,500 human genes already characterized, resulted in differential expression of 174 genes, with 70 genes up regulated (33 genes with known function) and 104 down regulated (65 genes with known function) in samples of Group A (Treaty) compared to Group B (Non-Treaty). The up regulated genes CYR 61, EGR 1 and SULF 2 and down regulated, WIF 1 were confirmed by real time PCR , while the gene HMGN1 had no confirmation of expression after real-time PCR. CONCLUSIONS: There is change in the gene expression of uterine leiomyoma of women undergoing treatment with GnRH analogue regarding women not treated. The number of genes underexpressed genes is double the down regulated and 80% of the changes detected by microarray were confirmed by real time PCR.

A puberdade é um processo biológico complexo do desenvolvimento sexual que tem início no final da infância e se caracteriza pela maturação do eixo hipotálamo-hipófise-gonadal, pelo desenvolvimento dos caracteres sexuais secundários, aceleração do crescimento e finalmente pela capacidade reprodutiva. Nos últimos anos, o peptídeo kisspeptina e seu receptor KISS1R têm sido fortemente envolvidos na regulação da secreção pulsátil do GnRH hipotalâmico e, portanto, com o início da puberdade humana. Mutações nos genes KISS1R e KISS1 foram identificadas em crianças brasileiras com puberdade precoce central (PPC). Estudos em famílias e em irmãs gêmeas estimaram que 50-70% da variação na idade de menarca pode ser hereditária, porém, até pouco tempo atrás, não se tinha conhecimento de variantes genéticas comuns que influenciassem no tempo de puberdade. Recentemente, quatro estudos independentes de associação ampla do genoma estabeleceram que marcadores genéticos próximos ou dentro do gene LIN28B estavam relacionados com a idade da menarca em mulheres normais. Além disso, mutações recessivas no gene lin28 levaram ao desenvolvimento precoce no C. elegans. Camundongos que superexpressam Lin28a apresentaram um retardo no desenvolvimento sexual. Com base nesses achados, investigamos a presença de variantes conhecidas ou novas nos genes KISS1, KISS1R e LIN28B em um grupo de crianças portadoras de PPC idiopática com o intuito de estabelecermos a prevalência dessas mutações na etiologia do desenvolvimento sexual prematuro em humanos. Cento e sete crianças com PPC (101 meninas e 6 meninos) foram selecionados, incluindo casos esporádicos e familiares. A população controle consistiu de 200 indivíduos adultos com história de desenvolvimento puberal normal em idade apropriada. A região promotora e os três exons do gene KISS1, os cinco exons do gene K1SS1R e os quatro exons do gene LIN28B foram amplificados e submetidos à sequenciamento automático. Uma variante em homozigose no gene KISS1, descrita anteriormente por pesquisadores do nosso laboratório, p.H90D, foi identificada em mais três crianças não relacionadas, portadoras de PPC idiopática. Essa variante está localizada no exon 3 do KISS1, levando a substituição de uma histidina por um ácido aspártico na posição 90 da kisspeptina-1 (p.H90D), correspondendo à região amino-terminal da kisspeptina-54 e estava ausente em 200 controles brasileiros. Estudos prévios in vitro com a variante p.H90D não revelaram alterações na capacidade de ligação ou ativação do KISS1R e na resistência a degradação. As mutações ativadoras p.R386P do KISS1R e p.P74S da kisspeptina, previamente descritas em puberdade precoce central, não foram identificadas no estudo atual. Uma nova e rara variante em heterozigose no gene LIN28B, p.H199R, foi identificada em uma menina brasileira com PPC idiopática. Essa variante está localizada no exon 4 do LIN28B, levando a substituição de uma histidina conservada por uma arginina na posição 199 da proteína (p.H199R) e estava ausente em 200 controles brasileiros. O pai da paciente, que apresentou desenvolvimento puberal normal, era portador da mesma variante em heterozigose. Estudos in vitro revelaram que a variante p.H199R não afeta a função de LIN28B na regulação da expressão do miRNA let-7. Outra variante alélica no gene LIN28B foi identificada numa menina com PPC. Essa variante estava localizada no íntron 2 do gene e uma análise computacional demonstrou que ela não altera o sítio de splicing no RNA maduro. Em conclusão, observamos que mutações nos genes KISS1 e KISS1R têm uma baixa prevalência em crianças com puberdade precoce central idiopática. Descrevemos uma nova e rara variante no gene LIN28B (p.H199R) numa menina com puberdade precoce central e os estudos funcionais do LIN28B selvagem ou contendo a variante p.H199R sugeriram que essa variante não está relacionada ao fenótipo de puberdade precoce / Puberty is a complex biological process of sexual development that begins in the late childhood and it is characterized by the maturation of the hipothalamic-pituitary-gonadal axis, secondary sexual characteristics development, growth acceleration and acquisition of the reproductive capacity. Over the last years, the kisspeptin peptide and its receptor KISS1R have been envolved in the regulation of the pulsatile hipothalamic GnRH secretion and consequently with the beginning of the puberty human. Researchers from our laboratory identified mutations in the KISS1R and KISS1 genes in Brazilian children with central precocious puberty (CPP). Studies performed in families and twins estimated that 50%-70% of the variation in the menarce age can be hereditary, however, until last years, we did not have knowledgment of the influence of commun genetic variants in the puberty time. Recently, four independent Genome-Wide Association Studies established that genetic markers near or inside of LIN28B gene were related with the menarce age in normal women. Furthermore, recessive mutations in the LIN28B gene caused a precocious develpment in C. elegans. Interestingly, mouse that overexpress Lin28a exhibited a sexual development delay. Accordingly with these datas investigated the presence of known or new variants in the KISS1, KISS1R and LIN28B genes in a larger cohort of children with CPP to establish the prevalence of these mutations in the etiology of premature sexual development in humans. 107 children with CPP (101 girls and 6 boys) were selected, including sporadic and familial cases. The control population consisted of 200 adults with normal pubertal development. The promoter region and the three exons of KISS1 gene, five exons of KISS1R and four exons of LIN28B were amplified and automatically sequenced. A homozygous variant previously described by researchers from our laboratory in the KISS1 gene, p.H90D, was identified in more 3 no related children with CPP idiophatic. This variant is located in exon 3 of KISS1, resulting in substitution of a histidine to an aspartic acid at position 90 of kisspeptin-1 (p.H90D), in the amino-terminal region of the protein-54 and was absent in 200 Brazilian controls. Previous studies in vitro with the p.H90D variant did not show alterations in the binding or activation capacity and in the resistance to degradation. The activating mutations p.R386P of the KISS1R and p.P74S of the kisspeptin, previously described in central precocious puberty, were not identified in the present study. A new and rare heterozygous variant in the LIN28B gene, p.H199R, was identified in a Brazilian girl with CPP idiophatic. This variant is located in exon 4 of the LIN28B, resulting in substitution of a histidine to an arginine at position 199 of protein (p.H199R) and was absent in 200 Brazilian controls. Her father, which had normal pubertal development, carried the same heterozygous variant. Studies in vitro revealed p.H199R did not affect the function of Lin28B in the regulation of let-7 miRNA expression. Another allelic variant in the LIN28B gene was identified in a girl with CPP. This variant was located in intron 2 of the gene and an in silico analysis showed that it does not change the splicing site in mature RNA. In conclusion, we observed that mutations in the KISS1 and KISS1R genes have a low prevalence in children with idiopathic central precocious puberty. We described a new and rare variant in LIN28B gene (p.H199R) in a girl with central precocious puberty and functional studies of the wild LIN28B or containing p.H199R variant suggested that p.H199R variant of the LIN28B is not related to the precocious puberty phenotype

OBJETIVO: Identificar os genes diferencialmente expressos entre os leiomiomas uterinos de pacientes em idade reprodutiva, tratadas ou não com análogo do GnRH e confirmar os resultados obtidos para genes selecionados por técnica de PCR em tempo real. PACIENTES E MÉTODOS: Foi colhida amostra do maior nódulo de leiomioma uterino de 89 pacientes negras, idade entre 20 e 45 anos, com indicação cirúrgica de miomectomia. Dessas, 38 receberam análogo do GnRH previamente a cirurgia (Grupo A) e 51 foram submetidas a cirurgia sem tratamento prévio (Grupo B). Dentro de cada grupo foram selecionadas 10 pacientes nulíparas, com maior nódulo acima de 3,0 cm, volume uterino acima de 300 cc. e amostras colhidas na fase lútea no Grupo B. INTERVENÇÃO: 5 amostras de cada grupo foram analisadas por técnica de microarray e posteriormente genes diferencialmente expressos foram analisados por técnica de PCR em tempo real em 10 pacientes de cada grupo. RESULTADOS: Do total de 47.000 seqüências da plataforma Affymetrix, representando em torno de 38.500 genes humanos já caracterizados, resultou na expressão diferencial de 174 genes, sendo 70 super-expressos (33 com função conhecida) e 104 subexpressos (65 com função conhecida) em amostras do Grupo A (Tratado) comparativamente ao Grupo B (Não-Tratado). Os genes super-expressos CYR 61, EGR 1 e SULF 2 e o sub-expresso, WIF 1 foram confirmados por PCR em tempo real, enquanto o gene HMGN1 não teve confirmação da sua super-expressão após PCR em tempo real. CONCLUSÕES: Há alteração da expressão gênica de leiomioma uterino de mulheres submetidas a tratamento com análogo de GnRH em relação às não tratadas. O número de genes sub-expressos é o dobro dos super-expressos e 80% das alterações detectadas pela técnica de microarray foram confirmadas por PCR em tempo real. / OBJECTIVE: To identify the genes differentially expressed between the uterine leiomyomas of patients in reproductive age, treat or not treated with GnRH analogue and confirm the results for genes selected by real time PCR. METHODS: It was harvested sample of the largest lump of uterine leiomyoma of 89 black patients, aged between 20 and 45 years, with details of surgical miomectomia. Of these, 38 patients received GnRH analogue prior to surgery (Group A) and 51 were undergoing surgery without prior treatment (Group B). Within each group were selected 10 patients nulliparous, with higher nodule over 3.0 cm, uterine volume over 300 cc. and samples taken during lutea in Group B. INTERVENTION: 5 samples from each group were analyzed by microarray, and then differentially expressed genes were analyzed by real time PCR on 10 patients in each group. RESULTS: Of the 47,000 sequences of the platform used, representing around 38,500 human genes already characterized, resulted in differential expression of 174 genes, with 70 genes up regulated (33 genes with known function) and 104 down regulated (65 genes with known function) in samples of Group A (Treaty) compared to Group B (Non-Treaty). The up regulated genes CYR 61, EGR 1 and SULF 2 and down regulated, WIF 1 were confirmed by real time PCR , while the gene HMGN1 had no confirmation of expression after real-time PCR. CONCLUSIONS: There is change in the gene expression of uterine leiomyoma of women undergoing treatment with GnRH analogue regarding women not treated. The number of genes underexpressed genes is double the down regulated and 80% of the changes detected by microarray were confirmed by real time PCR.

Investigou-se o desempenho reprodutivo de novilhas e vacas de corte submetidas a protocolos de sincronização de estros para a inseminação artificial e a associação entre marcadores moleculares e desempenho reprodutivo. Exp.1 avaliou-se a antecipação da aplicação da PGF2a em programa de IATF com implante de progesterona em 306 vacas Angus, com cria ao pé. A antecipação da aplicação da PGF2a afetou a taxa de concepção à IATF e prenhez final (P<0,05), respectivamente de 60,9% e 89,1% quando comparados a PGF2a na retirada do dispositivo, respectivamente de 49,3% e 76,7%. Exp.2 avaliaram-se os efeitos do GnRH e da manifestação de estro sobre o desempenho reprodutivo em 197 vacas Angus submetidas à IATF. A manifestação de estro antes da IATF influenciou a taxa de prenhez à IATF (TxPIATF) e prenhez final, respectivamente de 46,6%, 78,6% (C/estro) e 33,0%, 60,6% (S/estro) (P<0,05). O GnRH no momento da IATF resultou em menor taxa de prenhez à IATF, 32,3%, comparado a ausência de GnRH 48,0% (P<0,05), mas não afetou a prenhez final, respectivamente de 69,7% e 70,4%. Houve interação entre estro e GnRH. Vacas C/estro-C/GnRH tiveram 31,4% de prenhez à IATF contra vacas C/estro- S/GnRH com 61,5% (P<0,05). Nas vacas sem estro, o GnRH não apresentou efeito (P>0,05) na TxPIATF (32,6% e 33,3%). O escore de condição corporal (ECC) afetou a taxa de manifestação de estro e a TxPIATF, com superioridade (P<0,05) para vacas > de 3,0. Exp.3 compararam-se os efeitos de diferentes protocolos para a IATF com o acasalamento por touros (Controle) sobre o desempenho reprodutivo de 249 vacas Angus. Formou-se 5 grupos: Controle; Crestar 2º uso; OvSynch; Primer 1ºuso e Primer 2ºuso. A IATF dos animais foi realizada 27 dias e 38 dias após o inicio da estação do grupo controle. Sete dias após a IATF iniciou o repasse com touros. A estação de acasalamento (EA) foi de 91 dias para o grupo controle e 64 e 53 dias para os grupos IATF. A taxa de prenhez ao final da EA não se diferenciou entre os grupos 83,9%. As perdas reprodutivas entre o diagnóstico de gestação e o nascimento foram de 10,5%, sem diferenças entre grupos. O ECC de fêmeas que emprenharam no grupo controle foi diferente do ECC de fêmeas vazias, mas não se diferenciou nos animais da IATF. Exp.4 avaliaram-se protocolos de inseminação sobre o índice reprodutivo em 249 novilhas Britânicas e cruzas, acasaladas aos 14 e 27 meses. Novilhas de 14 e 27 meses foram submetidas aos tratamentos Crestar ou inseminação artificial (IA) por 7 dias, seguida por mais 5 dias após PGF2a (grupo PGF2a) Novilhas de 27 meses também foram submetidas ao OvSynch. Foram avaliados o peso vivo, ECC, escore de trato reprodutivo (ETR) ao início da estação reprodutiva. Os tratamentos OvSynch e Crestar tiveram 100% dos animais inseminados (IATF), enquanto os grupos IA com PGF2a aos 14 e 27 meses tiveram, respectivamente 21,9% e 43,5%. Não houve diferença nas taxas de concepção entre tratamentos e idades (P>0,05), com valores respectivos de 46,5%, 56,3%, 64,7% para Crestar, OvSynch, PGF2a e de 44,4% e 57,1%, para 14 e 27 meses. A taxa de prenhez à IA(TF) foi de 46,5%, 56,3%, 23,4% para Crestar, OvSynch, PGF2a, com superioridade (P<0,05) a favor do Crestar e OvSynch. A taxa de prenhez à IA(TF) foi de 18,6% e 41,3% (P<0,01) para idades 14 e 27 meses. A taxa de prenhez final, após o repasse com touros, foi superior a 90% em todos os grupos (P<0,05). O ETR influenciou a taxa de prenhez após a inseminação. Exp.5 e 6 buscou-se uma associação entre a resposta reprodutiva e marcadores moleculares ligados aos genes do receptor para IGF-1, LH , Leptina, receptores do FSH e LH. Foram utilizados dados de 249 novilhas (Exp4.) e 249 vacas (Exp.3). Nas novilhas a prenhez à inseminação e a prenhez final foram de 41,0% e 91,6%. Nas novilhas não foram encontradas associações entre marcadores e reprodução. No rebanho das vacas a taxa de natalidade no ano subseqüente foi de 75,5%, sem diferenças entre tratamentos, idade e escore ovariano. O ECC influenciou a taxa de natalidade, respectivamente de 55,6%, 75,8% e 82,4% (P<0,05) para os animais com ECC menor que 2,5; 2,5 a 2,9; maior ou igual a 3,0 ao do inicio EA. Vacas homozigóticas no marcador AFZ-1 apresentaram 84,4% de natalidade em comparação as heterozigóticas com 71,5% (P<0,05). A presença do alelo*161 nomarcador HEL5 resultou em 33,3% de natalidade, contra 76,5% em vacas sem esse alelo (P<0,05). Os experimentos evidenciaram que a antecipação da aplicação da PGF2a resultou em aumento da taxa de prenhez à IATF. O ECC mostrou-se como importante preditor do desempenho reprodutivo em vacas de corte. O uso do GnRH concomitante à IATF em vacas com manifestação de estro induzido com benzoato resultou em menor resposta reprodutiva à IATF. A IATF proporcionou aumento nas taxas de inseminação em novilhas, especialmente nas submetidas ao acasalamento 14 meses. O escore de trato reprodutivo ao início da estação de acasalamento influenciou a precocidade de concepção das novilhas. O atraso da realização da IATF após o início da EA não afetou a taxa de prenhez final de vacas de cria quando comparado ao acasalamento por touros. Marcadores moleculares apresentaram associação com o desempenho reprodutivo de bovinos. / Were investigated the reproductive performance of beef heifers and cows submitted to different estrus synchronization protocols for artificial insemination and the association between molecular markers and reproductive performance. Trial.1 The anticipation of the application of PGF2a in TAI program with implantation of progesterone in 306 nursing Angus cows was evaluated. Anticipating the application of PGF2a affected (P <0.05) conception rate to TAI and final pregnancy, respectively 60.9% and 89.1% when compared to PGF2a in the removal of the device, respectively 49.3% and 76.7%. Trial.2 The effects of GnRH and oestrus on reproductive performance in 197 Angus cows subjected to TAI It were evaluated. The expression of oestrus before TAI influenced the pregnancy rate to TAI (TxPTAI) and final pregnancy (P<0.05), respectively 46.6%, 78.6% (oestrus) and 33.0%, 60.6% (No/oestrus). GnRH at the time of TAI resulted in lower pregnancy rate to TAI (32.3%) compared to the absence of GnRH (48.0%) (P<0.05) but did not affect the final pregnancy, respectively 69, 7% and 70.4%. There was interaction between GnRH and oestrus. Cows with oestrus and GnRH had 31.4% pregnancy for TAI cows against with oestrus without GnRH with 61.5% (P <0.05). In cows without oestrus, GnRH had no effect (P> 0.05) TxPTAI (32.6% and 33.3%). The body condition score (BCS) affected the rate of oestrus and TxPTAI, with higher (P <0.05) for cows > than 3.0. Trial.3 The effects of different protocols for TAI with mating by bulls (control) on the reproductive performance of 249 Angus cows were compared. It was formed five groups: Control; Crestar 2nd use; OvSynch; Primer new and Primer 2nd use. The TAI was performed 27 days and 38 days after the start breeding season in the control group. Seven days after TAI was realized the clean-up bulls. The mating season (MS) was 91 days for the control group and 64 and 53 days for TAI groups. Pregnancy rate at the end of MS did not differ between groups (83.9%). Reproductive failure between diagnosis of pregnancy and birth were 10.5%, without differences between groups. The BCS to pregnant cows in the control group differed from open cows, but it was not different in cows submitted to TAI. Trial.4 Different protocols to insemination on reproduction in 249 British and crossbred heifers, bred at 14 and 27 months were evaluated. Heifers to 14 and 27 months were treated Crestar or artificial insemination (AI) for 7 days, followed by more than 5 days after PGF2a (PGF2a group) Heifers 27 months were also submitted to OvSynch. We evaluated body weight, BCS, reproductive tract score (RTS) to the beginning of the breeding season. Treatments OvSynch and Crestar had 100% of the animals inseminated (TAI), while groups with PGF2a IA at 14 and 27 months were respectively 21.9% and 43.5%. There was no difference in conception rates between treatment and age (P>0.05), with respective values of 46.5%, 56.3%, 64.7% for Crestar, OvSynch, PGF2a, and 44.4% and 57.1% for 14 and 27 months. Pregnancy rate to AI (TAI) was 46.5%, 56.3%, 23.4% for Crestar, OvSynch, PGF2a, with higher (P <0.05) in favor of Crestar and OvSynch. Pregnancy rate to AI (TAI) was 18.6% and 41.3% (P <0.01) for ages 14 and 27 months. The final pregnancy rate after clean-up bulls was superior to 90% in all groups (P<0.05). The RTS influenced the pregnancy rate after insemination. Trial.5 and 6 we looking for an association between the reproductive response and molecular markers linked to genes for IGF-1 receptor, LH , Leptin, FSH and LH receptors. We used data from 249 heifers (Trial4.) and 249 cows (Trial.3). Pregnancy in heifers at insemination and final pregnancy were 41.0% and 91.6%. No associations were found between markers and reproduction in heifers. In the cow`s herd the birth rate in subsequent years was 75.5%, with no differences between treatments, age and ovarian score. The BCS has influenced the birth rate, respectively 55.6%, 75.8% and 82.4% (P <0.05) for animals with BCS less than 2.5, 2.5 to 2.9; greater than or equal to 3.0 to the beginning of the MS. Cows in homozygous marker AFZ-1 showed 84.4% of the birth rate compared with 71.5% (P <0.05) in heterozygous cows. The presence of allele*161 to HEL5 marker resulted in 33.3% of birth rate vs. 76.5% in cows without this allele (P<0.05). The experiments showed that the anticipation of the implementation of PGF2a resulted in increased pregnancy rate to TAI. BCS has proven to be an important predictor of reproductive performance in beef cows. The use of GnRH in cows with the oestrus induced with benzoate showed worse reproductive response to TAI. The TAI has provided increased rates of insemination in heifers, especially in heifers submitted to matting by 14 months. The reproductive tract score at the beginning of the breeding season influenced the speed of conception in heifers. The delay of the realization of TAI after the onset of MS did not affect the final pregnancy rate of beef cows when compared to breeding only by bulls. Molecular markers were associated with the reproductive performance of cattle.

A puberdade é um processo biológico complexo do desenvolvimento sexual que tem início no final da infância e se caracteriza pela maturação do eixo hipotálamo-hipófise-gonadal, pelo desenvolvimento dos caracteres sexuais secundários, aceleração do crescimento e finalmente pela capacidade reprodutiva. Nos últimos anos, o peptídeo kisspeptina e seu receptor KISS1R têm sido fortemente envolvidos na regulação da secreção pulsátil do GnRH hipotalâmico e, portanto, com o início da puberdade humana. Mutações nos genes KISS1R e KISS1 foram identificadas em crianças brasileiras com puberdade precoce central (PPC). Estudos em famílias e em irmãs gêmeas estimaram que 50-70% da variação na idade de menarca pode ser hereditária, porém, até pouco tempo atrás, não se tinha conhecimento de variantes genéticas comuns que influenciassem no tempo de puberdade. Recentemente, quatro estudos independentes de associação ampla do genoma estabeleceram que marcadores genéticos próximos ou dentro do gene LIN28B estavam relacionados com a idade da menarca em mulheres normais. Além disso, mutações recessivas no gene lin28 levaram ao desenvolvimento precoce no C. elegans. Camundongos que superexpressam Lin28a apresentaram um retardo no desenvolvimento sexual. Com base nesses achados, investigamos a presença de variantes conhecidas ou novas nos genes KISS1, KISS1R e LIN28B em um grupo de crianças portadoras de PPC idiopática com o intuito de estabelecermos a prevalência dessas mutações na etiologia do desenvolvimento sexual prematuro em humanos. Cento e sete crianças com PPC (101 meninas e 6 meninos) foram selecionados, incluindo casos esporádicos e familiares. A população controle consistiu de 200 indivíduos adultos com história de desenvolvimento puberal normal em idade apropriada. A região promotora e os três exons do gene KISS1, os cinco exons do gene K1SS1R e os quatro exons do gene LIN28B foram amplificados e submetidos à sequenciamento automático. Uma variante em homozigose no gene KISS1, descrita anteriormente por pesquisadores do nosso laboratório, p.H90D, foi identificada em mais três crianças não relacionadas, portadoras de PPC idiopática. Essa variante está localizada no exon 3 do KISS1, levando a substituição de uma histidina por um ácido aspártico na posição 90 da kisspeptina-1 (p.H90D), correspondendo à região amino-terminal da kisspeptina-54 e estava ausente em 200 controles brasileiros. Estudos prévios in vitro com a variante p.H90D não revelaram alterações na capacidade de ligação ou ativação do KISS1R e na resistência a degradação. As mutações ativadoras p.R386P do KISS1R e p.P74S da kisspeptina, previamente descritas em puberdade precoce central, não foram identificadas no estudo atual. Uma nova e rara variante em heterozigose no gene LIN28B, p.H199R, foi identificada em uma menina brasileira com PPC idiopática. Essa variante está localizada no exon 4 do LIN28B, levando a substituição de uma histidina conservada por uma arginina na posição 199 da proteína (p.H199R) e estava ausente em 200 controles brasileiros. O pai da paciente, que apresentou desenvolvimento puberal normal, era portador da mesma variante em heterozigose. Estudos in vitro revelaram que a variante p.H199R não afeta a função de LIN28B na regulação da expressão do miRNA let-7. Outra variante alélica no gene LIN28B foi identificada numa menina com PPC. Essa variante estava localizada no íntron 2 do gene e uma análise computacional demonstrou que ela não altera o sítio de splicing no RNA maduro. Em conclusão, observamos que mutações nos genes KISS1 e KISS1R têm uma baixa prevalência em crianças com puberdade precoce central idiopática. Descrevemos uma nova e rara variante no gene LIN28B (p.H199R) numa menina com puberdade precoce central e os estudos funcionais do LIN28B selvagem ou contendo a variante p.H199R sugeriram que essa variante não está relacionada ao fenótipo de puberdade precoce / Puberty is a complex biological process of sexual development that begins in the late childhood and it is characterized by the maturation of the hipothalamic-pituitary-gonadal axis, secondary sexual characteristics development, growth acceleration and acquisition of the reproductive capacity. Over the last years, the kisspeptin peptide and its receptor KISS1R have been envolved in the regulation of the pulsatile hipothalamic GnRH secretion and consequently with the beginning of the puberty human. Researchers from our laboratory identified mutations in the KISS1R and KISS1 genes in Brazilian children with central precocious puberty (CPP). Studies performed in families and twins estimated that 50%-70% of the variation in the menarce age can be hereditary, however, until last years, we did not have knowledgment of the influence of commun genetic variants in the puberty time. Recently, four independent Genome-Wide Association Studies established that genetic markers near or inside of LIN28B gene were related with the menarce age in normal women. Furthermore, recessive mutations in the LIN28B gene caused a precocious develpment in C. elegans. Interestingly, mouse that overexpress Lin28a exhibited a sexual development delay. Accordingly with these datas investigated the presence of known or new variants in the KISS1, KISS1R and LIN28B genes in a larger cohort of children with CPP to establish the prevalence of these mutations in the etiology of premature sexual development in humans. 107 children with CPP (101 girls and 6 boys) were selected, including sporadic and familial cases. The control population consisted of 200 adults with normal pubertal development. The promoter region and the three exons of KISS1 gene, five exons of KISS1R and four exons of LIN28B were amplified and automatically sequenced. A homozygous variant previously described by researchers from our laboratory in the KISS1 gene, p.H90D, was identified in more 3 no related children with CPP idiophatic. This variant is located in exon 3 of KISS1, resulting in substitution of a histidine to an aspartic acid at position 90 of kisspeptin-1 (p.H90D), in the amino-terminal region of the protein-54 and was absent in 200 Brazilian controls. Previous studies in vitro with the p.H90D variant did not show alterations in the binding or activation capacity and in the resistance to degradation. The activating mutations p.R386P of the KISS1R and p.P74S of the kisspeptin, previously described in central precocious puberty, were not identified in the present study. A new and rare heterozygous variant in the LIN28B gene, p.H199R, was identified in a Brazilian girl with CPP idiophatic. This variant is located in exon 4 of the LIN28B, resulting in substitution of a histidine to an arginine at position 199 of protein (p.H199R) and was absent in 200 Brazilian controls. Her father, which had normal pubertal development, carried the same heterozygous variant. Studies in vitro revealed p.H199R did not affect the function of Lin28B in the regulation of let-7 miRNA expression. Another allelic variant in the LIN28B gene was identified in a girl with CPP. This variant was located in intron 2 of the gene and an in silico analysis showed that it does not change the splicing site in mature RNA. In conclusion, we observed that mutations in the KISS1 and KISS1R genes have a low prevalence in children with idiopathic central precocious puberty. We described a new and rare variant in LIN28B gene (p.H199R) in a girl with central precocious puberty and functional studies of the wild LIN28B or containing p.H199R variant suggested that p.H199R variant of the LIN28B is not related to the precocious puberty phenotype

Investigou-se o desempenho reprodutivo de novilhas e vacas de corte submetidas a protocolos de sincronização de estros para a inseminação artificial e a associação entre marcadores moleculares e desempenho reprodutivo. Exp.1 avaliou-se a antecipação da aplicação da PGF2a em programa de IATF com implante de progesterona em 306 vacas Angus, com cria ao pé. A antecipação da aplicação da PGF2a afetou a taxa de concepção à IATF e prenhez final (P<0,05), respectivamente de 60,9% e 89,1% quando comparados a PGF2a na retirada do dispositivo, respectivamente de 49,3% e 76,7%. Exp.2 avaliaram-se os efeitos do GnRH e da manifestação de estro sobre o desempenho reprodutivo em 197 vacas Angus submetidas à IATF. A manifestação de estro antes da IATF influenciou a taxa de prenhez à IATF (TxPIATF) e prenhez final, respectivamente de 46,6%, 78,6% (C/estro) e 33,0%, 60,6% (S/estro) (P<0,05). O GnRH no momento da IATF resultou em menor taxa de prenhez à IATF, 32,3%, comparado a ausência de GnRH 48,0% (P<0,05), mas não afetou a prenhez final, respectivamente de 69,7% e 70,4%. Houve interação entre estro e GnRH. Vacas C/estro-C/GnRH tiveram 31,4% de prenhez à IATF contra vacas C/estro- S/GnRH com 61,5% (P<0,05). Nas vacas sem estro, o GnRH não apresentou efeito (P>0,05) na TxPIATF (32,6% e 33,3%). O escore de condição corporal (ECC) afetou a taxa de manifestação de estro e a TxPIATF, com superioridade (P<0,05) para vacas > de 3,0. Exp.3 compararam-se os efeitos de diferentes protocolos para a IATF com o acasalamento por touros (Controle) sobre o desempenho reprodutivo de 249 vacas Angus. Formou-se 5 grupos: Controle; Crestar 2º uso; OvSynch; Primer 1ºuso e Primer 2ºuso. A IATF dos animais foi realizada 27 dias e 38 dias após o inicio da estação do grupo controle. Sete dias após a IATF iniciou o repasse com touros. A estação de acasalamento (EA) foi de 91 dias para o grupo controle e 64 e 53 dias para os grupos IATF. A taxa de prenhez ao final da EA não se diferenciou entre os grupos 83,9%. As perdas reprodutivas entre o diagnóstico de gestação e o nascimento foram de 10,5%, sem diferenças entre grupos. O ECC de fêmeas que emprenharam no grupo controle foi diferente do ECC de fêmeas vazias, mas não se diferenciou nos animais da IATF. Exp.4 avaliaram-se protocolos de inseminação sobre o índice reprodutivo em 249 novilhas Britânicas e cruzas, acasaladas aos 14 e 27 meses. Novilhas de 14 e 27 meses foram submetidas aos tratamentos Crestar ou inseminação artificial (IA) por 7 dias, seguida por mais 5 dias após PGF2a (grupo PGF2a) Novilhas de 27 meses também foram submetidas ao OvSynch. Foram avaliados o peso vivo, ECC, escore de trato reprodutivo (ETR) ao início da estação reprodutiva. Os tratamentos OvSynch e Crestar tiveram 100% dos animais inseminados (IATF), enquanto os grupos IA com PGF2a aos 14 e 27 meses tiveram, respectivamente 21,9% e 43,5%. Não houve diferença nas taxas de concepção entre tratamentos e idades (P>0,05), com valores respectivos de 46,5%, 56,3%, 64,7% para Crestar, OvSynch, PGF2a e de 44,4% e 57,1%, para 14 e 27 meses. A taxa de prenhez à IA(TF) foi de 46,5%, 56,3%, 23,4% para Crestar, OvSynch, PGF2a, com superioridade (P<0,05) a favor do Crestar e OvSynch. A taxa de prenhez à IA(TF) foi de 18,6% e 41,3% (P<0,01) para idades 14 e 27 meses. A taxa de prenhez final, após o repasse com touros, foi superior a 90% em todos os grupos (P<0,05). O ETR influenciou a taxa de prenhez após a inseminação. Exp.5 e 6 buscou-se uma associação entre a resposta reprodutiva e marcadores moleculares ligados aos genes do receptor para IGF-1, LH , Leptina, receptores do FSH e LH. Foram utilizados dados de 249 novilhas (Exp4.) e 249 vacas (Exp.3). Nas novilhas a prenhez à inseminação e a prenhez final foram de 41,0% e 91,6%. Nas novilhas não foram encontradas associações entre marcadores e reprodução. No rebanho das vacas a taxa de natalidade no ano subseqüente foi de 75,5%, sem diferenças entre tratamentos, idade e escore ovariano. O ECC influenciou a taxa de natalidade, respectivamente de 55,6%, 75,8% e 82,4% (P<0,05) para os animais com ECC menor que 2,5; 2,5 a 2,9; maior ou igual a 3,0 ao do inicio EA. Vacas homozigóticas no marcador AFZ-1 apresentaram 84,4% de natalidade em comparação as heterozigóticas com 71,5% (P<0,05). A presença do alelo*161 nomarcador HEL5 resultou em 33,3% de natalidade, contra 76,5% em vacas sem esse alelo (P<0,05). Os experimentos evidenciaram que a antecipação da aplicação da PGF2a resultou em aumento da taxa de prenhez à IATF. O ECC mostrou-se como importante preditor do desempenho reprodutivo em vacas de corte. O uso do GnRH concomitante à IATF em vacas com manifestação de estro induzido com benzoato resultou em menor resposta reprodutiva à IATF. A IATF proporcionou aumento nas taxas de inseminação em novilhas, especialmente nas submetidas ao acasalamento 14 meses. O escore de trato reprodutivo ao início da estação de acasalamento influenciou a precocidade de concepção das novilhas. O atraso da realização da IATF após o início da EA não afetou a taxa de prenhez final de vacas de cria quando comparado ao acasalamento por touros. Marcadores moleculares apresentaram associação com o desempenho reprodutivo de bovinos. / Were investigated the reproductive performance of beef heifers and cows submitted to different estrus synchronization protocols for artificial insemination and the association between molecular markers and reproductive performance. Trial.1 The anticipation of the application of PGF2a in TAI program with implantation of progesterone in 306 nursing Angus cows was evaluated. Anticipating the application of PGF2a affected (P <0.05) conception rate to TAI and final pregnancy, respectively 60.9% and 89.1% when compared to PGF2a in the removal of the device, respectively 49.3% and 76.7%. Trial.2 The effects of GnRH and oestrus on reproductive performance in 197 Angus cows subjected to TAI It were evaluated. The expression of oestrus before TAI influenced the pregnancy rate to TAI (TxPTAI) and final pregnancy (P<0.05), respectively 46.6%, 78.6% (oestrus) and 33.0%, 60.6% (No/oestrus). GnRH at the time of TAI resulted in lower pregnancy rate to TAI (32.3%) compared to the absence of GnRH (48.0%) (P<0.05) but did not affect the final pregnancy, respectively 69, 7% and 70.4%. There was interaction between GnRH and oestrus. Cows with oestrus and GnRH had 31.4% pregnancy for TAI cows against with oestrus without GnRH with 61.5% (P <0.05). In cows without oestrus, GnRH had no effect (P> 0.05) TxPTAI (32.6% and 33.3%). The body condition score (BCS) affected the rate of oestrus and TxPTAI, with higher (P <0.05) for cows > than 3.0. Trial.3 The effects of different protocols for TAI with mating by bulls (control) on the reproductive performance of 249 Angus cows were compared. It was formed five groups: Control; Crestar 2nd use; OvSynch; Primer new and Primer 2nd use. The TAI was performed 27 days and 38 days after the start breeding season in the control group. Seven days after TAI was realized the clean-up bulls. The mating season (MS) was 91 days for the control group and 64 and 53 days for TAI groups. Pregnancy rate at the end of MS did not differ between groups (83.9%). Reproductive failure between diagnosis of pregnancy and birth were 10.5%, without differences between groups. The BCS to pregnant cows in the control group differed from open cows, but it was not different in cows submitted to TAI. Trial.4 Different protocols to insemination on reproduction in 249 British and crossbred heifers, bred at 14 and 27 months were evaluated. Heifers to 14 and 27 months were treated Crestar or artificial insemination (AI) for 7 days, followed by more than 5 days after PGF2a (PGF2a group) Heifers 27 months were also submitted to OvSynch. We evaluated body weight, BCS, reproductive tract score (RTS) to the beginning of the breeding season. Treatments OvSynch and Crestar had 100% of the animals inseminated (TAI), while groups with PGF2a IA at 14 and 27 months were respectively 21.9% and 43.5%. There was no difference in conception rates between treatment and age (P>0.05), with respective values of 46.5%, 56.3%, 64.7% for Crestar, OvSynch, PGF2a, and 44.4% and 57.1% for 14 and 27 months. Pregnancy rate to AI (TAI) was 46.5%, 56.3%, 23.4% for Crestar, OvSynch, PGF2a, with higher (P <0.05) in favor of Crestar and OvSynch. Pregnancy rate to AI (TAI) was 18.6% and 41.3% (P <0.01) for ages 14 and 27 months. The final pregnancy rate after clean-up bulls was superior to 90% in all groups (P<0.05). The RTS influenced the pregnancy rate after insemination. Trial.5 and 6 we looking for an association between the reproductive response and molecular markers linked to genes for IGF-1 receptor, LH , Leptin, FSH and LH receptors. We used data from 249 heifers (Trial4.) and 249 cows (Trial.3). Pregnancy in heifers at insemination and final pregnancy were 41.0% and 91.6%. No associations were found between markers and reproduction in heifers. In the cow`s herd the birth rate in subsequent years was 75.5%, with no differences between treatments, age and ovarian score. The BCS has influenced the birth rate, respectively 55.6%, 75.8% and 82.4% (P <0.05) for animals with BCS less than 2.5, 2.5 to 2.9; greater than or equal to 3.0 to the beginning of the MS. Cows in homozygous marker AFZ-1 showed 84.4% of the birth rate compared with 71.5% (P <0.05) in heterozygous cows. The presence of allele*161 to HEL5 marker resulted in 33.3% of birth rate vs. 76.5% in cows without this allele (P<0.05). The experiments showed that the anticipation of the implementation of PGF2a resulted in increased pregnancy rate to TAI. BCS has proven to be an important predictor of reproductive performance in beef cows. The use of GnRH in cows with the oestrus induced with benzoate showed worse reproductive response to TAI. The TAI has provided increased rates of insemination in heifers, especially in heifers submitted to matting by 14 months. The reproductive tract score at the beginning of the breeding season influenced the speed of conception in heifers. The delay of the realization of TAI after the onset of MS did not affect the final pregnancy rate of beef cows when compared to breeding only by bulls. Molecular markers were associated with the reproductive performance of cattle.

O sistema da procineticina desempenha um papel importante na migração dos neurônios secretores de GnRH e na neurogênese do bulbo olfatório. Camundongos com ablação dos genes que codificam a procineticina 2 (PROK2) e seu receptor (PROKR2) apresentaram fenótipos semelhantes ao da síndrome de Kallmann descrita em humanos. Mutações inativadoras nos genes PROK2 e PROKR2 foram identificadas em pacientes com hipogonadismo hipogonadotrófico isolado. Com base nestes achados, investigamos a presença de alterações estruturais nos genes PROK2 e PROKR2 em 107 pacientes brasileiros (63 com síndrome de Kallmann e 47 com hipogonadismo hipogonadotrófico isolado normósmico). Cem indivíduos brasileiros que relataram desenvolvimento puberal normal foram utilizados como grupo controle. As regiões codificadoras dos genes PROK2 e PROKR2 foram amplificadas utilizando-se oligonucleotídeos intrônicos específicos, seguida de purificação enzimática e sequenciamento automático. Duas mutações no gene PROK2 foram identificadas: a mutação p.G100fsX121 em homozigose presente em dois irmãos com síndrome de Kallmann; e a mutação p.I55fsX56 em heterozigose identiificada em um paciente com HHIn. Quatro mutações foram identificadas no gene PROKR2 (p.R80C, p.Y140X, p.L173R e p.R268C) em cinco pacientes com síndrome de Kallmann e um paciente com HHIn. Essas mutações não foram encontradas no grupo controle. As mutações do tipo missense, p.R80C, p.L173R e p.R268C foram identificadas em heterozigose. Mutações nos genes FGFR1, GnRHR, KiSS-1 e GPR54 foram excluídas nesses pacientes. O paciente portador da mutação p.R268C do PROKR2 apresentou deleção dos exons 1 e 2 do gene KAL1. Adicionalmente, as mutações p.R80C e p.R268C foram identificadas em heterozigose em parentes de primeiro grau assintomáticos dos casos índices. A nova mutação p.Y140X do PROKR2, única alteração em homozigose, foi identificada em um paciente com micropênis, criptorquidia bilateral, anosmia e palato ogival. Os pais deste paciente eram portadores da mutação p.Y140X em heterozigose e relataram desenvolvimento puberal normal e ausência de anormalidades olfatórias. Estudos in vitro da nova mutação p.R80C localizada na primeira alça intracelular demonstraram que o acúmulo de fofatidil-inositol (IP), assim como a ativação da via da MAPK foram significativamente afetadas em células transfectadas com o receptor mutado em relação ao receptor selvagem, indicando que a mutação p.R80C determina uma menor atividade do receptor. Avaliação da expressão por Western blot mostrou uma diminuição na expressão do receptor mutado R80C e uma maior expressão de receptores imaturos. Esses achados sugeriram o papel crítico da arginina localizada na posição 80 na atividade normal do receptor. Em conclusão, expandimos o repertório de mutações deletérias nos genes PROK2 e PROKR2 em pacientes com hipogonadismo hipogonadotrófico isolado. A haploinsuficiência do PROKR2 não foi suficiente para causar síndrome de Kallmann ou HHIn, entretanto mutações inativadoras em homozigose nos genes PROK2 e PROKR2 foram responsáveis pelo fenótipo reprodutivo e olfatório anormal, em concordância com os estudos prévios de ablação gênica em modelos animais. Arginina localizada na posição 80 do PROKR2 desempenha um papel crucial na adequada maturação do receptor / Physiological activation of the prokineticin pathway has a critical role in olfactory bulb morphogenesis and GnRH secretion. Knock-out mice for genes that encode prokineticin 2 (PROK2) and the prokineticin receptor 2 (PROKR2) exhibited a phenotype similar to the Kallmann syndrome (KS). Inactivating mutations in PROK2 and PROKR2 have been identified in patients with isolated hypogonadotropic hypogonadism. Based on these findings, we investigated the presence of inactivating mutations of the genes PROK2 and PROKR2 in Brazilian patients with isolated hypogonadotropic hypogonadism associated or not with olfactory abnormalities and performed in vitro studies of the new identified mutations. We studied 107 patients with HH (63 with Kallmann syndrome and 44 with normosmic HH) and 100 control individuals. The coding regions of PROK2 and PROKR2 were amplified by polymerase chain reaction followed by enzymatic purification and direct automatic sequencing. In PROK2, two known frameshift mutations were identified. Two brothers with Kallmann syndrome harbored the homozygous p.G100fsX121 mutation, whereas one male with normosmic HH harbored the heterozygous p.I55fsX56 mutation. In PROKR2, four distinct mutations (p.R80C, p.Y140X, p.L173R and p.R268C) were identified in five patients with Kallmann syndrome and in one patient with normosmic HH. These mutations were not found in the control group. The p.R80C and p.R268C missense mutations were identified in heterozygous state in the HH patients and in their asymptomatic first-degree relatives. The p.L173R was also identified in heterozygous state. In addition, no mutations of FGFR1, GnRHR, KiSS-1 or GPR54 were identified in these patients. The patient with the PROKR2 mutation p.R268C also has a deletion of the exon 1 and 2 in the gene KAL1. Notably, the new nonsense mutation (p.Y140X) was identified in homozygous state in an anosmic boy with micropenis, bilateral cryptorchidism and high-arched palate. His asymptomatic parents were heterozygous for this severe defect. In vitro studies of the new mutation, p.R80C, were performed in order to access the mechanism by which this mutation could affect the activity of the PROKR2. In vitro studies showed that the amount of fofatidil-inositol (PI) and the activation of MAPK were significantly lower in cells transfected with the R80C mutant receptor than in cells transfected with the wild receptor, indicating that this variant is a loss-of-function mutation. Binding studies and Western blot showed a reduction in the expression levels of the receptor in the plasma membrane and in whole cell, respectively. Additionally, Western blot analysis of R80C PROKR2 revealed an additional smaller molecular weight band that represents the presence of immature unglycosylated receptors. The arginine 80 in ICL1 is important for post-translational processing of PROKR2. In conclusion, we expanded the repertoire of PROK2 and PROKR2 mutations in patients with HH and showed that PROKR2 haploinsufficiency is not sufficient to cause Kallmann syndrome or normosmic HH, whereas homozygous loss-of-function mutations either in PROK2 or PROKR2 are sufficient to cause disease phenotype, in accordance with the Prokr2 and Prok2 knockout mouse models. In vitro studies suggested that the arginine located at position 80 of the receptor seems to play an important role in the receptor function

A kisspeptina, codificada pelo gene KISS1, é um neuropeptídeo crucial na regulação do início da puberdade. A kisspeptina estimula a secreção hipotalâmica do hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH) após se ligar ao seu receptor GPR54. Mutações inativadoras do GPR54 são atualmente consideradas como uma causa rara de hipogonadismo hipogonadotrófico isolado (HHI) normósmico. Recentemente, uma mutação ativadora no receptor GPR54 foi implicada na patogênese da puberdade precoce dependente de gonadotrofinas (PPDG). Com base nesses achados, levantamos a hipótese de que alterações no gene KISS1 poderiam contribuir para a patogênese de distúrbios puberais centrais. O objetivo do presente estudo foi investigar a presença de variantes no gene KISS1 em pacientes com PPDG e HHI. Sessenta e sete crianças brasileiras com PPDG (63 meninas e 4 meninos) e 61 pacientes com HHI (40 homens e 21 mulheres) foram selecionados, incluindo casos esporádicos e familiares em ambos os grupos. A população controle consistiu de 200 indivíduos com história de desenvolvimento puberal normal. A região promotora e os 3 exons do gene KISS1 foram amplificados e submetidos a sequenciamento automático. Duas novas variantes no gene KISS1, p.P74S e p.H90D, foram identificadas em duas crianças não relacionadas, portadoras de PPDG idiopática. Ambas as variantes estão localizadas na região amino-terminal da kisspeptina-54 e estavam ausentes em 400 alelos controles. A variante p.P74S foi identificada em heterozigose em um menino que desenvolveu puberdade com um ano de idade. Sua mãe e avó materna, que apresentavam história de desenvolvimento puberal normal, eram portadoras da mesma variante em heterozigose, sugerindo penetrância incompleta e/ou herança sexo-dependente. A variante p.H90D foi identificada em homozigose em uma menina com PPDG, que desenvolveu puberdade aos seis anos de idade. Sua mãe, com história de menarca aos dez anos de idade, era portadora da mesma variante em heterozigose. Células transfectadas estavelmente com GPR54 foram estimuladas com concentrações crescentes de kisspeptina-54 (kp-54) humana selvagem ou contendo as mutações (kp-54 H90D e kp-54 P74S) e o acúmulo de fosfato de inositol (IP) foi medido. Nos estudos in vitro, a kp-54 P74S apresentou uma capacidade de ativação do receptor GPR54 semelhante à kp-54 selvagem. A kp-54 p.H90D mostrou uma ativação da sinalização do receptor significativamente mais potente que a kp-54 selvagem, sugerindo que essa é uma mutação ativadora. No grupo de HHI, uma nova variante (c.588-589insT) foi identificada em heterozigose na região 3 não traduzida do gene KISS1 em um paciente do sexo masculino. O papel dessa variante no fenótipo de HHI permanece indeterminado. Em conclusão, duas mutações no gene KiSS1 foram descritas pela primeira vez em associação com PPDG. / Kisspeptin, encoded by the KISS1 gene, is an important regulator of puberty onset. After binding to its receptor GPR54, kisspeptin stimulates gonadotropin-releasing hormone secretion by the hypothalamic neurons. Inactivating GPR54 mutations are a rare cause of normosmic isolated hypogonadotropic hypogonadism (IHH). Recently, a unique GPR54 activating mutation was implicated in the pathogenesis of gonadotropin dependent precocious puberty (GDPP). Based on these observations, we hypothesized that mutations in the KISS1 gene might be associated with central pubertal disorders. The aim of this study was to investigate KISS1 mutations in idiopathic GDPP and normosmic IHH. Sixty-seven Brazilian children (63 girls and 4 boys) with idiopathic GDPP and 61 patients with normosmic IHH (40 men and 21 women) were selected. Familial and sporadic cases were included in both groups. The control population consisted of 200 individuals who had normal timing of puberty. The promoter region and the 3 exons of the KISS1 gene were amplified and automatically sequenced. Two novel KISS1 missense mutations, p.P74S and p.H90D, were identified in two unrelated children with idiopathic GDPP. Both mutations were absent in 400 control alleles and are located in the amino-terminal region of kisspeptin-54. The p.P74S mutation was identified in the heterozygous state in a boy who developed puberty at 1 yr of age. His mother and maternal grandmother, who had normal pubertal development, were also heterozygous for the p.P74S mutation, suggesting incomplete penetrance and/or sex-dependent inheritance. The p.H90D mutation was identified in the homozygous state in a girl with GDPP, who developed puberty at 6 yr of age. Her mother, who had menarche at 10 yr of age, carried the p.H90D mutation in the heterozygous state. CHO cells stably transfected with GPR54 were stimulated with different concentrations of synthetic human wild type or mutant kisspeptin-54 (KP54) and inositol phosphate (IP) accumulation was measured. In vitro studies revealed that the capacity of the p.P74S mutant KP54 to stimulate IP production was similar to the wild type. The p.H90D kisspeptin-54 showed a significantly more potent activation of GPR54 signaling in comparison to the wild type in vitro, suggesting a gain-of-function mutation. In the IHH group, a heterozygous variant in the 3 UTR of the KISS1 gene (c.588-589insT) was identified. The role of this variant in the IHH phenotype remains to be determined. In conclusion, two KiSS1 mutations were described for the first time in association with GDPP.