O desenvolvimento de uma vacina contra malária causada por P. falciparum é prejudicado pelo alto nível de polimorfismo apresentado pelos antígenos desse parasito. O dimorfismo alélico é um padrão no qual os alelos observados de um gene se encontram divididos em duas famílias. A proteína dimórfica MSP-6 se associa à proteína MSP-1 (também dimórfica) na superfície do merozoíto. Genes de msp-6 de 21 isolados obtidos de pacientes do Brasil, mais 2 isolados da Tanzânia, África, foram seqüenciados para estudo da diversidade nucleotídica e distribuição geográfica dos alelos. As duas famílias possuem distribuição global. Não foi verificada associação entre o dimorfismo de MSP-1 e MSP-6. O gene ortólogo de msp-6 em P. reichenowi, grupo irmão de P. falciparum, foi seqüenciado para estudos evolutivos. Os alelos dimórficos de MSP-6 aparentam ter surgido de uma população ancestral polimórfica, tendo sido mantidos no presente por seleção balanceada. O alto grau de conservação encontrado dentro de cada família alélica torna MSP-6 um potencial alvo de uma vacina contra a malária. / The development of a vaccine against malaria caused by Plasmodium falciparum has been hampered by the high level of antigen polymorphism exhibited by this parasite. Allelic dimorphism is a pattern in which every observed allele of a gene is clearly grouped into one of two families. The dimorphic protein MSP-6 forms a complex with MSP-1 (also dimorphic) on merozoite surface. The msp-6 genes were sequenced in isolates obtained from 21 patients from Brazil, plus 2 isolates from Tanzania, Africa, to study nucleotide diversity and geographic distribution of alleles. Both families are globally distributed. Moreover, no association was observed between the MSP-1 and MSP-6 allelic types. Orthologous gene of msp-6 in P. reichenowi, chimpanzee parasite and sister group of P. falciparum, was sequenced for evolutionary studies. Dimorphic alleles of MSP-6 seem to have originated from an ancestral polymorphic population and are maintained by balancing selection. The high degree of conservation observed within each allelic family makes MSP-6 an promising target for vaccine development.

Em Saccharomyces cerevisiae, Rrp43p é uma proteína que faz parte do exossomo, um complexo multiproteíco que atua no processamento de snoRNAs, snRNAs e rRNAs e na degradação de mRNA. O exossomo está envolvido nesses processos através de uma ação 3\'→5\' exonucleolítica. Este complexo é composto por onze subunidades em S. cerevisiae e cada uma dessas subunidades tem uma ação predominante nos diferentes processos em que o complexo participa. Por estar envolvido diretamente na maturação dos rRNAs e alguns snoRNAs e snRNAs, assim como na degradação de mRNAs, o exossomo tem um papel importante no controle de expressão gênica. Com o objetivo de entender melhor a função da subunidade do exossomo Rrp43p, e conseqüentemente do complexo, nas modificações do RNA, realizamos estudos de interação entre proteínas através do método de \"two hybrid\", que permite analisar interações in vivo entre duas proteínas, convertendo-se assim, em uma ferramenta importante nestes estudos. Utilizando Rrp43p como \" isca\" estudamos interações com outras proteínas expressas em Saccharomyces cerevisiae, na procura de proteínas envolvidas em alguns eventos de processamento de RNA, que pudessem ajudar a esclarecer em maior detalhe o papel do exossomo na célula. Também examinamos interações da Rrp43p com os demais componentes do exossomo para determinar a possível estrutura deste complexo. Os resultados obtidos demonstram que Rrp43p interage com somente uma outra subunidade do exossomo, Rrp46p. A força desta interação, quando quantificada através do nível de expressão de um gene repórter, é compatível com o fato dessas proteínas formarem parte de um complexo. Estes dados constituem resultados inéditos a respeito da interação entre subunidades do exossomo. Os resultados evidenciam também a interação entre Rrp43p e uma proteína com função ainda não caracterizada em levedura (aqui denominada 137p). Esta interação foi detectada através do sistema do duplo híbrido, e depois confirmada por co-imunoprecipitação. A determinação da função desta nova proteína poderá ampliar as ferramentas de estudo da função e controle de atividade de Rrp43p e do exossomo. / In the yeast Saccharomyces cerevisiae, Rrp43p is one of the eleven subunits of the exosome, a complex involved in the processing of snoRNAs, snRNAs and rRNAs, and in mRNA degradation. The exosome participates in these processes through a 3\'-to-5\' exonucleolytic activity. Each of the eleven subunits is predominately active in one or few of the processes in which the complex takes part. Since the exosome is involved directly in rRNAs, and in some snRNAs and snoRNAs maturation, as well as in mRNA degradation, it plays an important role on the control of gene expression. Aiming to a better understanding of the Rrp43p subunit function on RNA processing, we started a screening for Rrp43p-interacting proteins through the yeast two hybrid system. In this study we expected to find proteins interacting with Rrp43p, which were involved in some aspects of RNA processing, and would improve the current knowledge on the exosome function. In order to obtain more information about the complex structure, we have also studied the interactions between Rrp43p and the other exosome subunits. The results shown here demonstrate that Rrp43p interacts with only one other exosome subunit, Rrp46p. These results can help elucidate the final exosome structure. We also found the interaction of Rrp43p with a protein of yet uncharacterized function (here named 137p). This interaction, identified in the two hybrid system, was also confirmed through co-immunoprecipitation analysis, and the study of 137p function might bring new insights on Rrp43p function and control.

A Na, K-ATPase é uma proteína que realiza o transporte ativo de cátions, se encontra na membrana plasmática de praticamente todas células animais e é formada por três subunidades: (110 kDa), (50 kDa) e (10 kDa). Neste trabalho, realizou-se a extração da proteína Na,K-ATPase de rim de coelho que foi preparada em 3 diferentes condições (i) fração de membrana rica em Na,K-ATPase; (ii) solubilizada e purificada em C12E8 e (iii) reconstituída em DPPC: DPPE lipossomo (1:1 lipídio:lipídio, 1:3 lipídio:proteína). Através de medidas de Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS), Espectroscopia de Absorção (ABS) e Espalhamento de Raio-X a Baixos Ângulos (SAXS), associadas à medidas de atividade enzimática, constatou-se que a amostra de Na,K-ATPase solubilizada e purificada em C12E8 é constituida por diferentes agregados/oligômeros em solução. Com o intuito de eliminar os grandes agregados/oligômeros da amostra realizou-se a filtração (poro de 220 nm) e a adição do surfactante dodecil sulfato de sódio (SDS) e ambos procedimentos foram capazes de eliminar as populações de grandes agregados e/ou grandes oligômeros. A retirada destas populações pelo filtro promoveu um aumento de atividade específica da enzima. Já o SDS deve promover alterações conformacionais na estrutura da proteína que causam a inativação da mesma. Investigou-se variações de atividade da Na, K-ATPase através da irradiação da proteína presente em fração de membrana e reconstituída em lipossomo por meio de três lasers de baixa intensidade com comprimentos de onda diferentes: = 532 nm (5 mW), = 650 nm (50 mW) e = 780 nm (50 mW). Demonstrou-se que a variação da atividade enzimática depende do valor de dose de energia depositada, independe do comprimento de onda estudado neste intervalo e retorna para o nível basal após 6 horas. / The Na, K-ATPase is an active cation transporter protein, which is found in the plasma membrane of virtually all animal cells and it is comprised of three subunits: (110 kDa), (50 kDa) and (10 kDa). In this work, we performed the extraction of protein Na, K-ATPase from the kidney of adult rabbit for three different enzyme preparations (i) membrane-bound fraction; (ii) C12E8 solubilized and purified and (iii) reconstituted in DPPC: DPPE liposome (1: 1 - lipid: lipid, 1:3 - lipid:protein). Dynamic Light Scattering (DLS), Absorption Spectroscopy (ABS) and Small Angle X-ray Scattering (SAXS) were employed, associated with enzyme activity measurements. The results revealed that Na, K-ATPase C12E8-solubilized and purified is composed by different aggregates/oligomers. With the aim of eliminating large aggregates/oligomers from the protein sample, filtration (pore size 220 nm) and surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) addition were used. Both procedures were able to eliminate populations composed of large aggregates and/or large oligomers. The removal of these populations by the filter promoted an increase in the specific activity of the enzyme. On the other hand, SDS must promote conformational changes in the protein structure that inactivate thereof. Finally, here we also investigated variations of Na, K-ATPase activity present in the membrane-bound fraction and reconstituted in liposome under irradiation of three low-intensity lasers with different wavelengths: = 532 nm (5mW), = 650 nm (50 mW) and = 780 nm (50 mW). The results give support to the conclusion that the change in the enzymatic activity depends upon the amount of energy dose deposited, it is independent of the wavelength in the studied range and returns to the basal level after 6 hours.

Orientador: Ewerton Garcia de Oliveira Mima / Resumo: Um dos principais mecanismos de resistência microbiana são os sistemas de efluxo, que transportam medicamentos antimicrobiano para fora da célula. A eficácia de alguns agentes de inibição dos sistemas de efluxo tem sido reportada para reverter a resistência microbiana e também para potencializar as terapias antimicrobianas. Além disso, métodos alternativos aos agentes antimicrobianos convencionais têm sido investigados, como a Terapia Fotodinâmica antimicrobiana (aPDT). O objetivo desse estudo foi avaliar in vitro o efeito da aPDT e de dois inibidores de sistemas de efluxo microbiano (curcumina e verapamil) na resistência à inativação de C. albicans. Foram utilizadas duas cepas de C. albicans, uma susceptível (CaS) e outra resistente (CaR) a fluconazol. Os parâmetros de inativação fúngica foram determinados submetendo-se culturas planctônicas de ambas as cepas à curcumina, ao verapamil, ao fluconazol e também à aPDT (mediada pela curcumina 40 μM (14,73 μg/mL) e luz de LED azul de ≅455 nm a 5,28 J/cm2). As duas cepas foram cultivadas e tratadas associando-se os agentes de inibição do efluxo ao fluconazol em concentrações não letais. Os dados de UFC/mL foram analisados pelos testes paramétricos t de Student, ANOVA/Welch e post-hoc de Games-Howell e pelo teste não paramétrico de Mann-Whitney (α=0,05; n=12). Os resultados demostraram que aPDT promoveu uma redução significativa (p<0,001) de 4,5 e 4,42 log10 para CaS e CaR, respectivamente. Para CaS, os valores de Concentrações Ini... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: One of the major mechanisms of microbial resistance is the efflux systems, or efflux pumps, present in the plasma membrane of microorganisms that carry an antimicrobial drug out of the cell. The efficacy of some inhibitors of efflux systems has been reported to reverse microbial resistance, including C. albicans, and also to potentiate antimicrobial therapies. In addition, alternative methods to conventional antimicrobial agents have been investigated, such as antimicrobial Photodynamic Therapy (aPDT). The objective of this study was to evaluate in vitro the effect of aPDT and two inhibitors of microbial efflux systems (curcumina and verapamil) on the resistance to inactivation of C. albicans. For this, two strains of C. albicans, one susceptible (CaS) and another resistant (CaR) to fluconazol were used. Fungal inactivation parameters were determined by subjecting planktonic cultures of both strains to curcumina, verapamil, fluconazol, and also aPDT (mediated by curcumin at 40 μM (14.73 μg/mL) and blue LED light of ≅455 nm and 5.28 J/cm2). These strains were then cultured and treated associating one of the efflux inhibitors with fluconazole using non-lethal concentrations. For the statistical analysis, the normality and the homogeneity of variances were evaluated by the Shapiro-Wilk and Levene tests, respectively. Data were analyzed by Student's t-tests, Welch-corrected ANOVA and Games-Howell post-hoc and Mann-Whitney non-parametric test (α = 0.05) (n = 12). aPDT promoted a s... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Introdução: O transtorno de déficit de atenção/hiperatividade (TDAH) é um transtorno muito comum na infância e adolescência. Apresenta uma série de prejuízos associados, afetando diferentes domínios funcionais. Pesquisas apontam para uma diferença entre os subtipos que podem ser mais do que fenomenológicas, cada subtipo tem um perfil próprio de características epidemiológicas, neuropsicológicas, de evolução e de prejuízos associados. No TDAH, estudos já evidenciam a associação de alguns polimorfismos a reposta ao tratamento; especialmente com metilfenidato, o estimulante mais usado. Os estimulantes bloqueiam a recaptação de dopamina e noradrenalina no receptor pré-sináptico, regulando a concentração desses neurotransmissores na fenda sináptica. Dessa forma, genes envolvidos no sistema dopaminérgico e noradrenérgico são os mais estudados. O gene transportador de dopamina (DAT1) é um gene do sistema dopaminérgico bastante estudado, evidências apontam para uma associação da homozigose de 10 repetiçoes e uma pior resposta ao tratamento com metilfenidato. No sistema noradrenérgico observa-se uma associação do gene receptor adrenérgico alfa2a (ADRA2A) com sintomas atencionais e que a presença do alelo G do ADRA2A está relaciona-se a uma melhor resposta ao tratamento. Entretanto, poucos estudos de farmacogenetica foram realizados avaliando subtipos específicos de TDAH. Métodos: Nós avaliamos 59 crianças adolescentes com TDAH com predomínio de desatenção (TDAH-D) provenientes de uma amostra não clínica. Verificamos a associação entre a resposta ao tratamento com metilfenidato e a presença do polimorfismo 1291 C>G do gene do receptor adrenérgico alfa2a (ADRA2A) e da homozigose de 10 repetições no polimorfismo VNTR 3’-UTR do gene transportador de dopamina (DAT1). As medidas de desfecho foram: a) SNAP-IV (Questionário de Swanson, Nolan e Pelham) (Swanson 2001); b) CGAS (Clinical Global Assessment Scale ) (Shaffer 1983). Foram aplicadas no momento de avaliação e um mês após a intervenção por psiquiatra treinado e cego para os genótipos. Este é um estudo de naturalístico de farmacogenética. Resultados: Detectamos uma associação significativa entre a presença do alelo G do ADRA2A e uma melhor resposta ao tratamento com metilfenidato (n=59; F=6,14; P=0,016). Ao mesmo tempo, encontramos uma associação significativa da homozigose de 10 repetições do DAT1 com uma pior resposta aferida pelo CGAS (n = 59; F = 5,59; p = 0,018) e, apontando na mesma direção, uma tendência de pior resposta nos escores de desatenção da escala SNAP IV na presença da homozigose (n = 59; F = 3,44; p = 0,069). Discussão: Nossos resultados replicam achados de estudos prévios em amostras independentes, estendendo-os para um fenótipo refinado com predomínio de desatenção e contribuindo para o conhecimento na área da farmacogenômica do TDAH.

Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-07-26T17:19:21Z No. of bitstreams: 1 elisangela_m_santos_ioc_bp_0050_2011.pdf: 758127 bytes, checksum: fbb2b054e3450c2d88a88136ab8e9a93 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-26T17:19:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 elisangela_m_santos_ioc_bp_0050_2011.pdf: 758127 bytes, checksum: fbb2b054e3450c2d88a88136ab8e9a93 (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / As leishmanioses formam um grupo de doenças que afetam 350 milhões de pessoas atualmente, atingindo 88 países em todo o mundo com uma estimativa de 1-2 milhões de novos casos por ano. O desfecho da infecção causada por Leishmania depende tanto de fatores do patógeno como do hospedeiro, embora a virulência de Leishmania possa ser modulada por fatores ambientais e genéticos relacionados aos hospedeiros mamíferos e vetores, os determinantes moleculares são elementos-chave no estabelecimento da infecção, ou seja, são os fatores que determinam a virulência. A KMP-11 é uma glicoproteína que está presente em todos os cinetoplastideos. O presente estudo avaliou a expressão do gene de KMP-11 de L. amazonensis ao nível de RNA e ao nível de proteína, durante passagens sucessivas de promastigotas de fase estacionária através de cultivo in vitro, investigando se há associação entre a sua expressão e a virulência dos parasitos. A avaliação da virulência dos parasitos mantidos em cultura foi realizada através do acompanhamento da evolução da infecção experimental murina (modelo in vivo) durante um período de dez semanas, juntamente com a observação do surgimento de ulceração. A quantificação da carga parasitária foi realizada nos linfonodos drenantes das lesões, através da através da técnica de diluição limitante A avaliação também foi realizada pela infecção de macrófagos murinos (modelo in vitro). Os resultados de medição de pata foram analisados pelo teste não paramétrico ANOVA 2 fatores, seguido do pós-teste de Bonferroni. Além disso, foi realizada a determinação da proporção de metacíclicas nos promastigotas de fase estacionária mantidos em cultura, através da técnica de lise pelo complemento. Nossos resultados mostraram que há um decréscimo da virulência dos promastigotas de fase estacionária ao longo do número de passagens, pois os camundongos infectados com as passagens iniciais desenvolveram lesões maiores do que aqueles com os promastigotas mantidos em cultura por mais tempo. Quanto ao surgimento de ulcerações, na 10a semana pós-infecção, todos os animais infectados com promastigotas de 1a passagem apresentavam lesões ulceradas, enquanto que nenhum dos camundongos infectados com promastigotas de 20a passagem apresentava lesão ulcerada. Na infecção in vitro, a carga parasitária nos macrófagos testados diminuiu em função do número das subculturas, o que foi demonstrado através do decréscimo da porcentagem média de macrófagos infectados e pela quantidade média de amastigotas a cada 100 macrófagos infectados. A quantificação da carga parasitária foi realizada nos linfonodos drenantes da lesão dos camundongos infectados, confirmando a diminuição da virulência dos promastigotas. A quantificação da proporção de promastigotas metacíclicas demonstrou que a porcentagem diminui ao longo do tempo de subcultivo. A avaliação da expressão de KMP-11 na superfície de promastigotas por citometria de fluxo demonstrou um decréscimo na expressão da proteína proporcional ao número de subculturas. Verificou-se, portanto, uma associação entre a expressão da proteína KMP-11 e a virulência de promastigotas de L. amazonensis. Os resultados dos ensaios de PCR em tempo real demonstraram que não há diferença estatisticamente significativa na quantidade de transcritos do gene da proteína KMP-11 entre as passagens analisadas. Entretanto, a perda da virulência associada com a diminuição da expressão da proteína KMP-11 indica que esta molécula possua uma função na infectividade dos promastigotas de Leishmania amazonensis, atuando possivelmente como um fator de virulência. / The leishmaniases are a group of diseases that currently, affects 350 million people reaching 88 countries throughout world with an estimated incidence of 1-2 million new cases per year. The outcome of the infection caused by Leishmania depends on factors from the pathogen and from the host. Although Leishmania virulence can be modulated by environmental and genetic factors related to mammalian hosts and vectors, molecular determinants are key elements in the establishment of infection and for the determination, of virulence. KMP-11 is a glycoprotein which is present in all kinetoplastids. This study evaluated the gene expression of KMP-11 in L. amazonensis at RNA level and at protein level, during successive passages of in vitro culture, investigating a possible correlation between KMP-11 expression and virulence of parasites. The evaluation of the virulence of cultured parasites was performed by monitoring of the progression of the lesions in experimental murine infection (in vivo model) during ten weeks, along with the emergence of cutaneous ulcers. The quantification of parasite load was performed on draining lymph nodes using the limiting dilution analysis. The assessment of parasite virulence was also performed by the infection of murine macrophages (in vitro model). The paw measurement results were analyzed by nonparametric test ANOVA 2 way, followed by Bonferroni post-test. Furthermore, the metacyclic promastigotes proportion in stationary growth phase from cultures with different numbers of passages was evaluated by complement lysis. Our results showed a decrease in promastigotes of stationary phase virulence that correlated with the increase of the number of passages, as mice infected with the early passages developed larger lesions than those infected with promastigotes cultured for longer periods and higher numbers of passages. Concerning the development of ulcers, at 10th week post-infection, all animals infected with promastigotes of first passage presented ulcerated lesions, whereas none of the mice infected mice with promastigotes of the 20th passage showed an ulcerated lesion. Analyzing the in vitro infection, the parasite burden in macrophages decreased with the number of subcultures, as demonstrated by the decrease in the percentage of infected macrophages and in the number of amastigotes per 100 infected macrophages. The quantification of parasites in draining lymph nodes of the infected mice confirmed the decrease in the virulence of promastigotes from cultures with more passages. The estimation of the metacyclic promastigote proportions showed that the percentages decline through the time of subculture. The evaluation of KMP-11 expression on the surface of promastigotes by flow cytometry showed a decrease in protein expression proportional to the number of subcultures. Therefore, there was an association between the expression of KMP-11 protein and the virulence of L. amazonensis promastigotes. The results of real-time PCR assays showed that there is no statistically significant difference in the amount of gene transcripts of KMP-11 protein in the analyzed passages. However, the loss of virulence associated with decreased protein expression of KMP-11 indicates that this molecule may have a role in promastigotes infectivity of Leishmania amazonensis, possibly acting as a virulence factor.

Introdução: O crack é uma droga de abuso derivada do refino da cocaína, sendo objeto de preocupação e de estudo há pelo menos duas décadas. A via de administração dessa droga aumenta a chance de um indivíduo se tornar dependente, em comparação com o uso de cocaína. No Brasil, o consumo de crack nos últimos anos se tornou um importante problema de saúde pública, e vem atingindo grupos etários cada vez mais jovens. Apesar de sua importância epidemiológica, há escassez de estudos na literatura sobre a etiologia da dependência dessa droga. O objetivo do presente estudo foi investigar a possibilidade de associação entre o abuso/dependência de crack e o gene do transportador de dopamina (DAT1). Devido ao seu mecanismo de ação da dependência química, esse gene pode ser considerado um bom candidato para estudos moleculares com fenótipos de adição. Método: Uma amostra de 237 abusadores ou dependentes de crack (critérios do DSM-IV TR) internados ou em tratamento ambulatorial e 205 controles comunitários foi coletada no sul do Brasil. A amostra incluiu indivíduos de ambos os sexos, diferentes etnias e idade maior que 18 anos. Os sujeitos foram avaliados com ASRS, ASI6, BIS e MINI-Short. O QI foi estimado utilizando-se o WAIS. As amostras de DNA extraídas do sangue total foram genotipadas para o VNTR de 40 pb da região 3’ UTR do gene DAT1. A hipótese de associação foi investigada utilizando testes de qui-quadrado e regressão logística. Resultados: Uma análise pareada mostrou uma maior prevalência, embora não significante, da homozigose do alelo 10R (considerada como de risco) em relação a outros genótipos, em casos versus controles (59,9% versus 49,2%; Mcnemar p=0,059; 187 pares considerando sexo, idade e grupo étnico). A comparação não pareada incluindo todos os sujeitos e realizada com as covariáveis sexo, idade e grupo étnico mostrou uma diferença significativa (p=0,032 - correção de continuidade), evidenciando frequência aumentada do genótipo 10.10 nos casos (59,9%) comparados aos controles (49,3%). O modelo de regressão logística que incluiu sexo, idade, grupo étnico, nível educacional, transtorno de déficit de atenção e hiperatividade, episódio depressivo maior atual, transtorno de ansiedade generalizada e risco de suicídio como covariáveis também mostrou associação com o genétipo 10.10 (p=0,04, RC=1,758, IC= 1,026 – 3,012). Conclusões: Este é um dos primeiros estudos genéticos de associação com usuários de crack na literatura, sugerindo uma influência do gene DAT1, especialmente o genótipo 10.10, na dependência dessa droga. Esse resultado corrobora o papel da proteína DAT na neurobiologia da dependência química e mais especificamente do crack. Embora a maioria dos achados aqui apresentados leve a esta direção, existem vários confundidores que devem ser considerados, o que nos sugere ampliação do número de sujeitos da amostra e a realização de mais análises com esse e outros polimorfismos do DAT1 para confirmar e compreender sua contribuição como possível fator de risco para a dependência de crack. A continuidade da genotipagem de outros genes do sistema dopaminérgico e outras rotas neurobiológicas que possam estar relacionados ao desfecho, para futuras análises de associação que contemplem também interações gene-gene e gene-ambiente também é fundamental. / Background: Crack-cocaine is a drug of abuse which results from cocaine refine that has been object of concern and study for at least two decades. The administration route of this drug enhances the chance for the individual achieving dependence, comparing to snorted cocaine. In Brazil, crack consumption in the last years has become an important health problem, especially in younger people. Despite its epidemiological importance, there is scarcity of studies about the etiology of this addiction. The aim of this study was to investigate the possibility of association between crack-cocaine abuse or dependence and dopamine transporter gene (DAT1). Due to the involvement of dopamine transporter on drug addiction mechanisms, this gene can be a good candidate for molecular studies regarding addiction phenotypes. Methods: A cross-sectional sample of 237 adults, current crack abusers or dependents (DSM-IV TR criteria) from in- and outpatient clinics and 205 community controls were collected in southern Brazil. Subjects were evaluated with ASRS, ASI6 and MINI-Short. IQ was estimated using WAIS. DNA samples extracted from whole blood were genotyped for the 40 bp VNTR of 3`UTR region at DAT1. The hypothesis of association was investigated using Chi-square and Logistic regression tests. Results: A paired analysis showed a higher prevalence in cases than in controls, although not significant, of 10R allele homozygosis (putatively the risk genotype) versus other genotypes (59.9% versus 49.2%; Mcnemar p=0.059; 187 pairs regarding sex, age and ethnic group). The non-paired comparison including all the subjects and considering sex, age and ethnic group as co-variates showed a significative difference (p=0.032 continuity correction), evidencing an increased frequency of 10.10 genotype in cases (59.9%) compared to controls (49.3%). The logistic regression model including sex, age, ethnic group, educational level attentiondeficit/ hyperactivity disorder, current major depressive disorder, generalized anxiety disorder and suicide risk as co-variates also identified a significant effect of 10.10 genotype in crack-cocaine addiction (p=0.04, OR=1.758, CI= 1.026 – 3.012). Conclusion: This is one of the first genetic association studies with crack-cocaine users in the literature, suggesting an influence of the DAT1 gene, namely the 10.10 genotype, in crack-cocaine abuse or dependence. This result corroborates the role of DAT protein in neurobiology of drug addiction and specifically of this drug of abuse. However, even though most of the results presented leads to this direction, there are several confounders that should be considered, which suggests increasing the number of sample subjects and performing more analyses with this and other DAT1 polymorphisms, to confirm and clarify its contribution as a possible risk factor for crack-cocaine abuse or dependence. The genotyping of other genes from dopaminergic system and other neurobiological routes related to the outcome, for future association analyzes that include gene-gene and gene-environment interactions, is also warranted.

Introdução: O transtorno de déficit de atenção/hiperatividade (TDAH) é um transtorno muito comum na infância e adolescência. Apresenta uma série de prejuízos associados, afetando diferentes domínios funcionais. Pesquisas apontam para uma diferença entre os subtipos que podem ser mais do que fenomenológicas, cada subtipo tem um perfil próprio de características epidemiológicas, neuropsicológicas, de evolução e de prejuízos associados. No TDAH, estudos já evidenciam a associação de alguns polimorfismos a reposta ao tratamento; especialmente com metilfenidato, o estimulante mais usado. Os estimulantes bloqueiam a recaptação de dopamina e noradrenalina no receptor pré-sináptico, regulando a concentração desses neurotransmissores na fenda sináptica. Dessa forma, genes envolvidos no sistema dopaminérgico e noradrenérgico são os mais estudados. O gene transportador de dopamina (DAT1) é um gene do sistema dopaminérgico bastante estudado, evidências apontam para uma associação da homozigose de 10 repetiçoes e uma pior resposta ao tratamento com metilfenidato. No sistema noradrenérgico observa-se uma associação do gene receptor adrenérgico alfa2a (ADRA2A) com sintomas atencionais e que a presença do alelo G do ADRA2A está relaciona-se a uma melhor resposta ao tratamento. Entretanto, poucos estudos de farmacogenetica foram realizados avaliando subtipos específicos de TDAH. Métodos: Nós avaliamos 59 crianças adolescentes com TDAH com predomínio de desatenção (TDAH-D) provenientes de uma amostra não clínica. Verificamos a associação entre a resposta ao tratamento com metilfenidato e a presença do polimorfismo 1291 C>G do gene do receptor adrenérgico alfa2a (ADRA2A) e da homozigose de 10 repetições no polimorfismo VNTR 3’-UTR do gene transportador de dopamina (DAT1). As medidas de desfecho foram: a) SNAP-IV (Questionário de Swanson, Nolan e Pelham) (Swanson 2001); b) CGAS (Clinical Global Assessment Scale ) (Shaffer 1983). Foram aplicadas no momento de avaliação e um mês após a intervenção por psiquiatra treinado e cego para os genótipos. Este é um estudo de naturalístico de farmacogenética. Resultados: Detectamos uma associação significativa entre a presença do alelo G do ADRA2A e uma melhor resposta ao tratamento com metilfenidato (n=59; F=6,14; P=0,016). Ao mesmo tempo, encontramos uma associação significativa da homozigose de 10 repetições do DAT1 com uma pior resposta aferida pelo CGAS (n = 59; F = 5,59; p = 0,018) e, apontando na mesma direção, uma tendência de pior resposta nos escores de desatenção da escala SNAP IV na presença da homozigose (n = 59; F = 3,44; p = 0,069). Discussão: Nossos resultados replicam achados de estudos prévios em amostras independentes, estendendo-os para um fenótipo refinado com predomínio de desatenção e contribuindo para o conhecimento na área da farmacogenômica do TDAH.

Introdução: O crack é uma droga de abuso derivada do refino da cocaína, sendo objeto de preocupação e de estudo há pelo menos duas décadas. A via de administração dessa droga aumenta a chance de um indivíduo se tornar dependente, em comparação com o uso de cocaína. No Brasil, o consumo de crack nos últimos anos se tornou um importante problema de saúde pública, e vem atingindo grupos etários cada vez mais jovens. Apesar de sua importância epidemiológica, há escassez de estudos na literatura sobre a etiologia da dependência dessa droga. O objetivo do presente estudo foi investigar a possibilidade de associação entre o abuso/dependência de crack e o gene do transportador de dopamina (DAT1). Devido ao seu mecanismo de ação da dependência química, esse gene pode ser considerado um bom candidato para estudos moleculares com fenótipos de adição. Método: Uma amostra de 237 abusadores ou dependentes de crack (critérios do DSM-IV TR) internados ou em tratamento ambulatorial e 205 controles comunitários foi coletada no sul do Brasil. A amostra incluiu indivíduos de ambos os sexos, diferentes etnias e idade maior que 18 anos. Os sujeitos foram avaliados com ASRS, ASI6, BIS e MINI-Short. O QI foi estimado utilizando-se o WAIS. As amostras de DNA extraídas do sangue total foram genotipadas para o VNTR de 40 pb da região 3’ UTR do gene DAT1. A hipótese de associação foi investigada utilizando testes de qui-quadrado e regressão logística. Resultados: Uma análise pareada mostrou uma maior prevalência, embora não significante, da homozigose do alelo 10R (considerada como de risco) em relação a outros genótipos, em casos versus controles (59,9% versus 49,2%; Mcnemar p=0,059; 187 pares considerando sexo, idade e grupo étnico). A comparação não pareada incluindo todos os sujeitos e realizada com as covariáveis sexo, idade e grupo étnico mostrou uma diferença significativa (p=0,032 - correção de continuidade), evidenciando frequência aumentada do genótipo 10.10 nos casos (59,9%) comparados aos controles (49,3%). O modelo de regressão logística que incluiu sexo, idade, grupo étnico, nível educacional, transtorno de déficit de atenção e hiperatividade, episódio depressivo maior atual, transtorno de ansiedade generalizada e risco de suicídio como covariáveis também mostrou associação com o genétipo 10.10 (p=0,04, RC=1,758, IC= 1,026 – 3,012). Conclusões: Este é um dos primeiros estudos genéticos de associação com usuários de crack na literatura, sugerindo uma influência do gene DAT1, especialmente o genótipo 10.10, na dependência dessa droga. Esse resultado corrobora o papel da proteína DAT na neurobiologia da dependência química e mais especificamente do crack. Embora a maioria dos achados aqui apresentados leve a esta direção, existem vários confundidores que devem ser considerados, o que nos sugere ampliação do número de sujeitos da amostra e a realização de mais análises com esse e outros polimorfismos do DAT1 para confirmar e compreender sua contribuição como possível fator de risco para a dependência de crack. A continuidade da genotipagem de outros genes do sistema dopaminérgico e outras rotas neurobiológicas que possam estar relacionados ao desfecho, para futuras análises de associação que contemplem também interações gene-gene e gene-ambiente também é fundamental. / Background: Crack-cocaine is a drug of abuse which results from cocaine refine that has been object of concern and study for at least two decades. The administration route of this drug enhances the chance for the individual achieving dependence, comparing to snorted cocaine. In Brazil, crack consumption in the last years has become an important health problem, especially in younger people. Despite its epidemiological importance, there is scarcity of studies about the etiology of this addiction. The aim of this study was to investigate the possibility of association between crack-cocaine abuse or dependence and dopamine transporter gene (DAT1). Due to the involvement of dopamine transporter on drug addiction mechanisms, this gene can be a good candidate for molecular studies regarding addiction phenotypes. Methods: A cross-sectional sample of 237 adults, current crack abusers or dependents (DSM-IV TR criteria) from in- and outpatient clinics and 205 community controls were collected in southern Brazil. Subjects were evaluated with ASRS, ASI6 and MINI-Short. IQ was estimated using WAIS. DNA samples extracted from whole blood were genotyped for the 40 bp VNTR of 3`UTR region at DAT1. The hypothesis of association was investigated using Chi-square and Logistic regression tests. Results: A paired analysis showed a higher prevalence in cases than in controls, although not significant, of 10R allele homozygosis (putatively the risk genotype) versus other genotypes (59.9% versus 49.2%; Mcnemar p=0.059; 187 pairs regarding sex, age and ethnic group). The non-paired comparison including all the subjects and considering sex, age and ethnic group as co-variates showed a significative difference (p=0.032 continuity correction), evidencing an increased frequency of 10.10 genotype in cases (59.9%) compared to controls (49.3%). The logistic regression model including sex, age, ethnic group, educational level attentiondeficit/ hyperactivity disorder, current major depressive disorder, generalized anxiety disorder and suicide risk as co-variates also identified a significant effect of 10.10 genotype in crack-cocaine addiction (p=0.04, OR=1.758, CI= 1.026 – 3.012). Conclusion: This is one of the first genetic association studies with crack-cocaine users in the literature, suggesting an influence of the DAT1 gene, namely the 10.10 genotype, in crack-cocaine abuse or dependence. This result corroborates the role of DAT protein in neurobiology of drug addiction and specifically of this drug of abuse. However, even though most of the results presented leads to this direction, there are several confounders that should be considered, which suggests increasing the number of sample subjects and performing more analyses with this and other DAT1 polymorphisms, to confirm and clarify its contribution as a possible risk factor for crack-cocaine abuse or dependence. The genotyping of other genes from dopaminergic system and other neurobiological routes related to the outcome, for future association analyzes that include gene-gene and gene-environment interactions, is also warranted.

Orientador: Anete Pereira de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T10:23:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_JoseSergiodeMacedo_M.pdf: 3092877 bytes, checksum: 85276ce21b221869d2fb74dc6cef8444 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O fitopatogeno Xylella fastidiosa é uma bactéria limitada ao xilema que causa uma variedade de doenças economicamente importantes em plantas, incluindo uma doença chamada Clorose Variegada de Citrus (CVC). Recentemente, os dados de sequenciamento do DNA fornecidos pelo projeto genoma da Xylella fastidiosa permitiram uma aproximação da área genoma funcional para investigar a função de diversas proteínas baseadas na informação sobre suas estruturas. Avanços recentes na área genoma estrutural não somente nos ajudou a compreender funções da proteína, mas também causou um grande impacto na indústria farmacêutica. Nos últimos anos, o uso da informação estrutural de proteínas na pesquisa de descoberta de novas drogas tem amadurecido, e é usado agora em todos os níveis, variando da identificação e da seleção de alvos do genoma a candidatos apropriados. Esta emergente área é poderoso meio para compreender mais profundamente os mecanismos a patogenicidade da bactéria. Este trabalho visa adicionar novas informações sobre proteínas que podem ser relacionadas a patogenicidade de Xylella fastidiosa, necessárias para o desenvolvimento de novos métodos de combate à CVC. A fim de recolher informações sobre as proteínas envolvidas nos mecanismos do patogenicidade da bactéria, nós escolhemos as orf xf2148 e orf xf1524 de Xylella fastidiosa para estudos de caracterização. A orf xf2148, apresenta 47% de similaridade com o gene ksgA de Escherichia coli. O gene ksgA codifica uma Dimetiladenosina transferase da classe de proteínas metiltransferases. Já a orf xf1524, apresenta 55% de similaridade com o gene xpsL de Xanthomonas campestris, que codifica uma proteína transmembrana da via de secreção do tipo II. Ambas as proteínas foram clonadas no vetor pET32Xa/LIC e expressas na bactéria Escherichia coli linhagem BL21(DE3). A proteína XPSL foi purificada através de uma cromatografia de afinidade (IMAC) e teve sua identidade determinada por SDS-PAGE e Espectrometria de Massas (MALDITOF). Para investigar a integridade estrutural da proteína XPSL purificada, a técnica espectroscópica de Dicroísmo Circular (CD) foi realizada. O espectro de CD da proteína XPSL mostrou sinais predominantemente de 'alfa'hélices indicando um perfil de estrutura secundária devidamente enovelada viável para estudos estruturais e funcionais. A proteína XF2148, expressa em sua forma insolúvel, foi resolubilizada usando 8M de uréia como agente desnaturante. A proteína foi purificada através de uma cromatografia de troca iônica e sua pureza e identidade verificadas por SDS-PAGE e Espectrometria de Massas (MALDI-TOF). Seu correto enovelamento por espectroscopia de Dicroísmo Circular (CD) indicou uma composição predominantemente de 'alfa'hélices. O alinhamento da seqüência primária e modelagem por homologia da proteína XF2148 com uma proteína de estrutura tridimensional resolvida, KsgA de E. coli, revelaram um local da molécula que envolve resíduos altamente conservados no domínio C-terminal e cinco dos oito motivos estruturais encontrados geralmente em Metiltransferases / Abstract: The phytopathogen Xylella fastidiosa is a xylem-limited bacterium that causes a range of economically important plant diseases, including a serious disease of orange trees called citrus variegated chlorosis (CVC). Recently, DNA sequence data provided by the Xylella fastidiosa Brazilian genome project have allowed a functional genomic approach to investigate the function of several proteins based on the information about their structures. Recent advances in structural genomics not only help us to understand protein functions but also have a big impact on the pharmaceutical industry. In the last few years, the use of protein structural information in drug discovery research has matured, and it is now used at all levels, ranging from genomics target identification and selection to the final design of suitable drug candidates. This emergent area is a powerful means to more deeply understand the mechanisms of the bacterium pathogenicity. This work aims at adding new information on proteins that may be related to the X. fastidiosa pathogenesis, necessary for new approaches towards the combat of CVC. In order to gather information about the proteins involved in the mechanisms of the bacterium pathogenicity, we chose orf xf2148 and orf xf1524 from Xylella fastidiosa for characterization studies. Orf xf2148, presents 47% of similarity with the gene ksgA of Escherichia coli. The ksgA gene encodes a dimethyladenosine transferase from the methyl transferase proteins class. On the other hand orf xf1524, presents 55% of similarity with the xpsL gene of Xanthomonas campestris, which encodes a transmembrane protein of the type II secretion machinary. Both proteins were cloned into the pET32Xa/LIC vector to overexpress the protein in Escherichia coli BL21(DE3). The expressed XpsL protein was purified by immobilized metal affinity chromatography (IMAC) and had its identity determined by SDS-PAGE and Mass Spectrometry (MALDI-TOF). To investigate the structural integrity of the purified XPSL, the protein was analyzed by Circular Dichroism (CD) spectroscopy. The XpsL CD spectrum showed that it contains predominantly signal of 'alfa'helices suggesting that the XpsL recombinant protein maintains secondary structures, is viable to functional and structural studies and remained folded. The XF2148 protein was expressed in the insoluble form and refolded using 8M Urea as denaturating agent. The protein was purified in one step by cation-exchange chromatography and its purity and identity were verified by SDS-PAGE and Mass Spectrometry (MALDI-TOF). Its correct folding was verified by Circular Dichroism Spectroscopy analysis that indicated a secondary structure composed mainly of 'alfa'helices. The alignment of the XF2148 primary sequence and homology modeling with one ksgA structure solved protein from E. coli, revealed a site involving highly conserved residues in the C-terminal domain and five of the eight structural motifs usually found in AdoMetdependent methyltransferases / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular