Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCG.pdf: 2415650 bytes, checksum: 6d4f3400b231efd1461031a9b05312e8 (MD5) Previous issue date: 2005-04-01 / Universidade Federal de Minas Gerais / Cytogenetic studies involving representatives of the order Siluriformes found in the São Francisco River basin continue practically inexistent. Therefore, the main objective of the present work was to contribute to the cytogenetical knowledge of the fish species belonging to the following families: Auchenipteridae, Doradidae, Heptapteridae, Pimelodidae and Pseudopimelodidae, all found in the São Francisco River in the Três Marias region MG. In order to accomplish this, conventional chromosome analysis, different bandings and fluorescent in situ hybridization with 5S AND 18S rDNA probes were used. A great part of the cytogenetical data obtained consists in the first chromosomal characterization of many of the analyzed species, emphasizing the need for more studies of this sort within this group. A few chromosomal evolution tendencies were also detected for species that already possessed previous cytogenetic information, which permits a larger comprehension of the differentiation processes and karyotypic evolution. The data here presented give clues regarding the great diversity of the ichthyofauna of the São Francisco River and regarding the possible effects of factors that influence in the diversification and in the high degree of endemism of the fish belonging to this basin. / Os estudos genéticos envolvendo representantes da ordem Siluriformes encontrados na bacia do rio São Francisco são ainda escassos. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo principal, contribuir para o conhecimento citogenético das espécies de peixes pertencentes às famílias: Auchenipteridae, Doradidae, Heptapteridae, Pimelodidae e Pseudopimelodidae, encontradas no rio São Francisco, na região de Três Marias MG. Para tal foram aplicadas técnicas convencionais de análise cromossômica, diferentes bandeamentos e hibridação in situ fluorescente com sondas de DNAr 5S e 18S. Grande parte dos dados citogenéticos obtidos consiste na primeira caracterização cromossômica de muitas das espécies analisadas, ressaltando a necessidade da ampliação deste tipo de estudo dentro deste grupo. Algumas tendências de evolução cromossômica também puderam ser levantadas para espécies que já possuíam informações citogenéticas prévias, o que permitiu uma maior compreensão dos processos de diferenciação e evolução cariotípica. Os dados aqui apresentados são indicativos da grande diversidade da ictiofauna presente no rio São Francisco e da possível atuação de fatores que influenciam na diversificação e no alto grau de endemismo dos peixes desta bacia.

As alterações cromossômicas estruturais associadas a fenótipos clínicos oferecem a oportunidade de identificação e localização de genes cujas mutações possam estar determinando essas patologias, tendo em vista a possibilidade de que esses genes podem ter sido alterados pelas quebras ou ter o número de cópias modificado. Um número cada vez maior de evidências aponta para a participação de certas seqüências do genoma na formação de rearranjos cromossômicos recorrentes e não recorrentes. Este trabalho compreendeu o estudo de duas translocações cromossômicas aparentemente equilibradas e uma duplicação do braço curto do cromossomo 20 em decorrência de mosaicismo materno. O objetivo foi determinar os pontos de quebra por hibridação in situ fluorescente (FISH) e identificar genes candidatos, alterados pelas quebras dos rearranjos e que pudessem explicar o quadro clínico dos portadores. A caracterização das seqüências nos pontos de quebra e a junção desses rearranjos é fundamental para a compreensão dos mecanismos de formação das alterações cromossômicas. A delimitação precisa dos segmentos deletados é necessária para a correlação com o quadro clínico. / Two apparently \"de novo\" balanced translocations and one duplication of the short arm of chromosome 20 were studied. Our aim was to determine the breakpoints by chromosomal analysis through fluorescentin situ hybridization (FISH) and identify candidate genes and how they were involved with the clinical phenotypes of the patients. Patient 1 carried a duplication of the short arm of chromosome 20 (p11.22p13), inherited from the mother that showed normal and dup(20) lymphocytes. The duplication was determined by FISH using BAC and PAC clones, and nine clones were duplicated except one (20p11.21). The patient shared many of the common characteristics of trisomy 20p including delay in motor development, hypertelorism, poor coordination, round face with prominent cheeks, vertebral and dental abnormalities and cranial asymmetry with high and large forehead. She also had learning difficulties, behavioral disorders and pubertal growth spurt at 12 years. As our patient is an example of pure trisomy 20p, the features are of particular importance to delineate the syndrome. Three genes were mapped on the segment that contain the duplication (20p11.2-13), one of these genes is the SSTR4 (Somatostatin receptor 4). The somatostatin is widely distributed throughout the body and is important regulator of endocrine and nervous system function. It is an inhibitor of growth hormone secretion. The second gene is the BMP2 that produce bone morphogenetic proteins and it has a direct function with the nervous system. The third gene is the GHRH that produce proteins connected with the growth hormone. These genes might have been over expressed and thus contributing to the patient\'s clinical features. Patient 2, carried a 46,XY,t(5;14)(q14.1;q31.3)de novo translocation. On chromosome 14 the breakpoint was mapped to a segment contained in BAC RP11-315O17 (14q31.3). On the chromosome 5 the breakpoint was mapped to a segment contained in BAC RP11-30D15 (5q14.1). Although the breakpoint, on the chromosome 14, has been mapped in 14q31.3, our patient shared many of the common characteristics of terminal 14q32 deletion: mental retardation, dolicocephaly, prominent ears, hypertelorism, strabismus, upturned palpebral fissures, highly arched palate, simian crease, severe myopia, coloboma and palpebral ptosis. As mental retardation and ocular abnormalities were the main patient\'s clinical features, we are suggesting that: 1) a region of segment 14q31.3 was deleted. 2) A gene inside this segment (14q31.3) could be responsible for ocular development and 3) a disrupted gene could interfere on the expression of other genes. On chromosome 5 eleven genes were localized and four of them are expressed in nervous system (AP3B1; SCAMP1; BHMT2 e CMYA5). One of these genes might have been disrupted and is contributing to the patient\'s clinical features. Patient 3 was the carrier of a 46,XY,t(1;15)(p13.2;q25.2)de novo translocation. The breakpoint on chromosome 15 was mapped to the segment contained in clone RP11-152F13 (15q25.2). The breakpoint on chromosome 1 was mapped to the segment contained in clone RP5-1037B23 (1p13.2). The genes mapped at the breakpoint regions of chromosome 1 and chromosome 15 are expressed in nervous system and muscles. Our patient shows few clinical features: speech delay, stutter and learning difficulties, probably because one or more of these genes, mapped at the breakpoint region, could be disrupted.

No presente trabalho, investigamos a filodinâmica de três modelos virais diferentes, utilizando técnicas baseadas em verossimilhança e inferência bayesiana. Dois desses são flavivírus com genoma de RNA fita simples e senso positivo. O terceiro é um bunyavírus com genoma tri-segmentado de RNA fita simples com senso negativo. Estes diferentes modelos permitiram estudar diferentes mecanismos promotores de diversidade viral, reagrupamento de segmentos genômicos (shift) e mutação (drift), que atuam em diferentes granularidades. Descrevemos pela primeira vez o espalhamento geográfico das linhagens de vírus Zika (ZIKV) em um nível continental, assim como ocorrência de recombinação e associação entre padrões de glicosilação e vetores. Para o flavivírus da encefalite transmitida por carrapatos (TBEV), investigamos seu espalhamento e encontramos evidências que corroboram a hipótese de circulação viral restrita a focos na Europa central. As análises sobre o vírus da Febre da Grande Fenda Africana (RVFV) apontaram a ocorrência de reagrupamento de segmentos genômicos e também ajudaram a elucidar sua dispersão do leste do continente africano para o oeste, encontrando-se diversas introduções no Senegal e Mauritânia. Aparentemente, este vírus teve a entrada facilitada nesses países por uma região que funciona como um centro de dispersão (hub) por ser encontro de rotas migratórias de animais. Ademais, investigamos a ocorrência de rearranjos de segmentos genômicos de RVFV e também estudamos as diferenças nas dinâmicas evolutivas de cada segmento. / In this study, we investigated the phylodynamics of three different viral models, using techniques based on maximum likelihood and Bayesian inference methods. Two of these viruses are flaviviruses, whose genomes are formed by a single-stranded positive-sense RNA molecule. The third is a Bunyavirus with tri-segmented single-stranded RNA genome with negative sense. These different models allowed us to investigate two different mechanisms to promote viral diversity, (i) recombination of genomic segments (\"shift\") and (ii) mutation (\"drift\"), therefore exploring different levels of granularity of evolutionary process. We described for the first time the geographic spread of Zika virus (ZIKV) strains in a continental level, as well as, the occurrence of recombination and association between glycosylation patterns and vectors. For the other Flavivirus, tick-borne encephalitis virus (TBEV), we investigated its spreading and found evidences to support the hypothesis that viral circulation is very constrained by the foci in central Europe. The analyses about the Rift Valley Fever Virus (RVFV) revealed the occurrence of reassortment of genomic segments and their dispersal from eastern Africa to the west, with several introductions to Senegal and Mauritania. Apparently, the entry of RVFV in these countries was facilitated by the region of Kedougou, where several migratory routes of animals converge. This place maybe works as a hub to spread RVFV for West Africa. Moreover, we also investigated the differences in evolutionary dynamics of each genomic segment of RVFV.

As alterações cromossômicas estruturais associadas a fenótipos clínicos oferecem a oportunidade de identificação de genes cujas mutações possam estar determinando essas patologias, tendo em vista a possibilidade de que esses genes podem ter sido alterados pelas quebras ou ter o número de cópias modificado. Um número cada vez maior de evidências aponta para a participação de certas seqüências do genoma na formação de rearranjos cromossômicos recorrentes e não recorrentes. Neste trabalho, estudamos duas deleções cromossômicas detectadas em indivíduos com retardo mental associado a sinais clínicos. O objetivo foi determinar que mecanismos originaram esses rearranjos e como a perda ou quebra dos segmentos cromossômicos está relacionada com o fenótipo dos portadores. A caracterização das seqüências nos pontos de quebra e junção desses rearranjos é fundamental para a compreensão dos mecanismos de formação das alterações cromossômicas. A delimitação precisa dos segmentos deletados é necessária para a correlação com o quadro clínico. Para isso, este trabalho aliou o estudo cromossômico por hibridação in situ fluorescente (FISH) à análise do DNA. / Structural chromosomal alterations related to clinical phenotypes bring the opportunity to identify gene mutations determining the pathologies, because the causative genes may have been disrupted by the breaks or may have an altered number of copies. The delimitation of the segments involved in the chromosomal rearrangements is necessary for these genotype-phenotype correlations. The characterization of breakpoint and junction sequences in these chromosome alterations enables the identification of mechanisms originating them, and evidence has been produced pointing to the participation of particular genomic sequences in their formation. In this work, we studied two chromosomal deletions in patients with syndromic mental retardation, combining chromosomal analysis by fluorescent in situ hybridization (FISH) to DNA analysis. Our aim was to determine the mechanisms that originated these aberrations and how they were involved with the clinical phenotypes.

O interesse científico em rearranjos gênicos relacionados com a etiogênese e progressão do câncer relaciona-se, principalmente, à descoberta da fusão BCR/ABL na Leucemia Mieloide Crônica, sendo que desde então, houve uma evolução no manejo dessa doença, instigando uma série de estudos correlatos em outras neoplasias. Essas pesquisas culminaram no encontro do primeiro rearranjo gênico em tumores sólidos, o gene de fusão TMPRSS2/ERG, envolvendo a região promotora do gene da serina protease, o TMPRSS2, e o gene da família de fatores de transcrição ETS, o ERG. Ele é específico de adenocarcinoma da próstata, o que o torna forte candidato a biomarcador e já demonstra exercer papel de destaque no manejo clínico do câncer de próstata (CaP), tal qual o exercido pela fusão BCR/ABL. Sua frequência têm se mostrado associada a diversos fatores, sobretudo à etnia de origem. Indivíduos portadores de CaP oriundos de diversos países já foram estudados quanto à frequência dessa fusão e o resultado é bastante diversificado. No Brasil, entretanto, ainda não há dados a respeito desse rearranjo, e este trabalho visa contribuir para a identificação da frequência da mesma e sua contribuição para o diagnóstico e o tratamento do CaP no país. Para tal, utilizamos mRNA de 20 indivíduos com CaP provenientes do serviço de atendimento do HCFMRP/USP, e por meio da técnica de RT-PCR, obtivemos o cDNA dos mesmos que foram investigados quanto à presença da fusão TMPRSS2/ERG, e as amostras positivas sequenciadas para determinação do tipo de isoforma envolvida. Identificamos que 35% das amostras continham o rearranjo e que todas correspondiam à isoforma do tipo III, cuja literatura a relaciona com um fenótipo agressivo do CaP, porém não metástico, e é também a mais comumente identificada. Ao confrontarmos essa evidência com os dados clínicos e histopatológicos, constatamos que havia correlação entre eles, sugerindo assim, como em outros trabalhos, o potencial desse rearranjo como marcador de agressividade do CaP. No entanto, não verificamos relação entre a presença da fusão e dados de progressão da doença. Em vista desses resultados, destacamos a necessidade da promoção de outros trabalhos de mesmo caráter, abrangendo outras regiões, a fim de se delinear um perfil mais representativo desse rearranjo no Brasil, uma vez que seu potencial como biomarcador diagnóstico e clínico é enorme e pode influenciar sobremaneira no manejo do CaP. / Scientific interest in gene rearrangements associated with cancer progression and etiogenesis relates mainly to the discovery of BCR/ABL fusion in chronic myelogenous leukemia, and since then there has been an evolution in the management of this disease, prompting a series of related studies in other malignancies. These researches resulted in the meeting of the first gene rearrangement in solid tumors, the fusion gene TMPRSS2/ERG involving the promoter region of the gene of serine protease, TMPRSS2, and the gene family of transcription factors ETS, the ERG. It is specific for adenocarcinoma of the prostate, which makes it a strong candidate biomarker and shows already exert a prominent role in the clinical management of prostate cancer (PCa), as is exercised by the BCR/ABL. Its frequency has been shown to be associated with several factors, especially the ethnic origin. Individuals with CaP from different countries have been studied in the frequency of this merger and the result is quite diverse. In Brazil, however, there is no data about this rearrangement, and this paper aims to contribute to the identification of the same frequency and its contribution to the diagnosis and treatment of PCa in the country. Therefore, we used mRNA from 20 individuals with CaP from the answering service HCFMRP/USP, and by RT-PCR, cDNA obtained from the same people who were investigated for the presence of fusion TMPRSS2/ERG, and positive samples sequenced to determine the type of isoform involved. We found that 35% of the samples contained the rearrangement and that all corresponded to the type III isoform, whose literature relates to an aggressive phenotype of PCa, but not metastatic, and is also the most commonly identified. When we compared this evidence with clinical and histopathological data, we found that there was a correlation between them, suggesting, as in other studies, the potential of this rearrangement as a agressivity marker of PCa. However, no significant association between the presence of data fusion and disease progression. In view of these results, we highlight the need to promote other works of the same character, covering other regions, in order to delineate a more representative profile of this rearrangement in Brazil, since its potential as a biomarker and clinical diagnosis is huge and can influence greatly in the management of PCa.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:59:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Larissa Glugoski.pdf: 3355270 bytes, checksum: c1790717a7cb103b4caf05eb10cb56cb (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / The Loricariidae family is the largest in the Siluriformes order, being comprised of eight subfamilies. One of these, the Loricariinae subfamily, shows great diversity in respect to the number of chromosomes and karyotype formula, varying in the diploid number (2n) from 36 to 74 chromosomes. This diverse range originated mainly from Robertsonian(Rb) rearrangements. Rineloricaria is the largest genre in the Loricariinae subfamily, its species ranging from 2n = 36 to 70 chromosomes. In spite of this, little is known about which kinds of repetitive DNA gave rise to the events of chromosome fusion or fission. Previous studies have revealed the presence of multiple 5S rDNA sites in specimens of Rineloricaria from the Paraná River Basin, associated to the Robertsonian fission/fusion events. The aim of this work was the molecular characterization of the fragile sites associated to the 5S rDNA, besides localizing in situ marker chromosomes in Rineloricaria latirostris from the Das Pedras River and R. latirostris from the Piumhi River (first described in this work), seeking to understand the 2n diversification in this group. Rineloricaria latirostris from the Pedras River exhibited 2n = 46 chromosomes, while those from the Piumhi River presented 2n = 48 chromosomes, and both had a fundamental number (FN) of 60. Fluorescence in situ hybridization (FISH) assays in R. latirostris from the Piumhi River revealed 2 chromosome pairs with 5S rDNA sites, pair 7 with 18S rDNA, and only terminal staining when subjected to a telomeric probe (TTAGGGn). The population of the Pedras river exhibited 5 pairs with 5S rDNA sites, the metacentric (m) pair 2 marked with 18S rDNA, TTAGGGn markers in the terminal regions of the chromosomes, and the presence of interstitial telomeric sites (ITS) in pairs m 1 and m 3. The latter, in synteny with 5S rDNA, is indicative of Robertsonian fusion events. The isolation, cloning and sequencing of the 5S rDNA revealed clones with high sequence identity to 5S rDNA from other species, in addition to the necessary regions for recognition and transcription by RNA polymerase III. One clone of ~700 bp exhibited a degenerated fragment of hAT transposon in its sequence. It was named degenerated 5S rDNA. The fluorescence in situ hybridization assay highlighted chromosomes with co-localized staining for 5S rDNA/hAT, 5S rDNA/degenerated 5S rDNA, and 5S rDNA/ITS (m 3 pair) in R. latirostris from das Pedras River. In R. latirostris from Piumhi River, there was no detection of degenerated 5S rDNA sites. These results allow us to infer the role of the hAT transposon in the dispersion of 5S rDNA sites in the population, since some studies have indicated a relation between 5S rDNA dispersion and transposons in fish. In conclusion, data obtained by this study indicate a possible association between the hAT and the dispersion of 5S rDNA sites and Robertsonian events in the studied population of R. latirostris. The presence of the 5S rDNA/degenerated 5S rDNA/ITS generates hotspots for chromosomal breakage, contributing to the large karyotype diversity found in Loricariidae. / A família Loricariidae é a mais numerosa dentro da ordem Siluriformes e abrange oito subfamílias. A subfamília Loricarinae apresenta uma grande diversidade no que diz respeito ao número de cromossomos e a fórmula cariotípica, com variação do número diploide (2n) de 36 a 74 cromossomos, sendo os rearranjos Robertsonianos (Rb) considerados os principais mecanismos para explicar esta variação cromossômica. Rineloricaria é o gênero mais numeroso de Loricariinae, com espécies apresentando 2n = 36 - 70 cromossomos. Contudo, pouco ainda se sabe sobre quais os tipos de DNAs repetitivos originaram os eventos de fissão e fusão cromossômica. Estudos anteriores revelaram a presença de sítios múltiplos de rDNA 5S em exemplares de Rineloricaria da bacia do Rio Paraná, associados aos eventos de fissão/fusão Robertsonianos. O objetivo deste trabalho foi a caracterização molecular de sítios frágeis associados ao rDNA 5S, além da localização in situ de marcadores cromossômicos em Rineloricaria latirostris do rio das Pedras e R. latirostris do rio Piumhi (pela primeira vez descrito neste trabalho), visando a compreensão da diversificação do 2n neste grupo. Rineloricaria latirostris do rio das Pedras apresentou 2n = 46 cromossomos, enquanto R. latirostris do rio Piumhi apresentou 2n = 48 cromossomos, ambos com número fundamental (NF) de 60. Ensaios de hibridação in situ fluorescente em R. latirostris do rio Piumhi revelaram 2 pares cromossômicos marcados com rDNA 5S, o par 7 marcado com rDNA 18S, além de apenas marcações terminais utilizando-se a sonda telomérica (TTAGGGn). A população do rio das Pedras apresentou 5 pares portadores de sítios de rDNA 5S, o par metacêntrico (m) 2 marcado com rDNA 18S, marcações de TTAGGGn nas regiões terminais dos cromossomos, além da presença de vestígios de sítios teloméricos intersticiais (interstitial telomeric sites - ITS) nos pares m 1 e m 3, sendo este último em sintenia com o rDNA 5S, indicativo de eventos de fusão Robertsoniana. O isolamento, clonagem e sequenciamento de fragmentos de rDNA 5S, revelaram clones apresentando alta identidade ao rDNA 5S de outras espécies, além das regiões necessárias para o reconhecimento e transcrição pela RNA polimerase III. Um dos clones de ~700 pb apresentou um fragmento do transposon hAT em sua sequência, já em intensa degeneração molecular, sendo denominado de rDNA 5S degenerado. A hibridação in situ fluorescente evidenciou cromossomos com marcações co-localizadas de rDNA 5S/hAT, rDNA 5S/rDNA 5S degenerado e rDNA 5S/ITS (no par m 3) em R. latirostris do rio da Pedras. Em R. latirostris do rio Piumhi, não foram detectados sítios com rDNA 5S degenerado. Estes resultados nos permitem inferir o papel do TE hAT na dispersão dos sítios de rDNA 5S na população estudada, visto que alguns estudos indicam haver uma relação entre a dispersão do rDNA 5S pelo genoma e TEs em peixes. Em conclusão, os dados obtidos neste estudo indicam uma possível associação entre o elemento hAT e a dispersão de sítios de rDNA 5S e eventos Robertsonianos presentes na população de R. latirostris estudada. A presença de rDNA 5S/rDNA 5S degenerado/ITS geram hotspots para as quebras cromossômicas, contribuindo assim para a ampla diversidade cariotípica encontrada em Loricariidae.

Made available in DSpace on 2017-07-10T14:38:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Simone Cristina Girardi.pdf: 4377774 bytes, checksum: 366158b7c208a2a4a26392aebcbc096b (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Pimelodidae is a family of fishes of South America, and although several taxonomic and molecular studies have been conducted, the phylogenetic relationships among the genera are not still fully understood. In order to provide data to assist in the understanding of the relationships within this family, cytogenetic studies were performed in two species of Iheringichthys and seven species of Pimelodus from three river systems. The specimens were collected in the Piquiri River, Upper Paraná River basin; in the Iguaçu River, downstream to the Iguaçu Falls in the Middle Paraná River basin; in the Iguaçu River, Lower Iguaçu River basin and in the Ijuí River, Upper Uruguay River basin. The analysis showed the presence of 2n=56 chromosomes for all species, corroborating the hypothesis of this basal diploid number for the family. The AgNORs, confirmed by 18S rDNA-FISH, were localized in the terminal position on long arm of a chromosome pair for all analyzed species, which has been reported for all species of Pimelodidae and may indicate a basal trait for the family. The heterochromatin distribution pattern found herein is similar to those described for other Pimelodidae, and allowed us to differentiate most of the species, becoming an important marker. The location of 5S rDNA sequences in Iheringichthys species allowed their differentiation, and can be used as a taxonomic marker. In Pimelodus species, it was verified a variation in the number and position of 5S rDNA sites. In P. britskii and P. maculates, sites of 5S rDNA and 18S were found in synteny, which may indicate a derived condition for these species, considering that they are the only for pimelodids species till now studied that have this feature. The results of this study provided data that contribute to the knowledge of the evolutionary history of the species for Pimelodidae; establishing phylogenetic relationships and assisting in the identification of these species. / Pimelodidae é uma família de peixes da região Neotropical, e embora vários estudos taxonômicos e moleculares tenham sido realizados, as relações filogenéticas entre seus gêneros ainda não são totalmente compreendidas. Com o intuito de fornecer dados para auxiliar no entendimento das relações dentro desta família, foram realizados estudos citogenéticos em duas espécies de Iheringichthys e em sete espécies de Pimelodus de três sistemas hidrográficos. Os exemplares foram coletados no rio Piquiri, Bacia do Alto rio Paraná; no rio Iguaçu, jusante às Cataratas do Iguaçu na Bacia do Médio rio Paraná; no rio Iguaçu, Bacia do Baixo rio Iguaçu e no rio Ijuí, Bacia do Alto rio Uruguai. As análises mostraram a presença de 2n=56 cromossomos em todas as espécies, reforçando a hipótese de número diplóide basal para a família. As AgRONs, confirmadas pela FISH-DNAr 18S, foram localizadas na região terminal do braço longo de um par de cromossomos em todas as espécies estudadas, sendo que posição terminal desta região é observada em todas as espécies de Pimelodidae e pode indicar um caracter basal da família. O padrão de distribuição de heterocromatina encontrado é semelhante ao observado em outros Pimelodidae, e permitiu diferenciar a maioria das espécies, sendo um importante marcador. A localização das sequências de DNAr 5S nas espécies de Iheringichthys permitiu diferenciá-las, podendo ser utilizado como marcador taxonômico. Em Pimelodus, variação quanto ao número e posição de sítios do DNAr 5S foi observada. Em P. britskii e P. maculatus os sítios de DNAr 5S e 18S foram localizados em sintenia, o que pode indicar uma condição derivada para estas espécies, visto que são as únicas espécies de Pimelodidae que apresentam esta característica até o momento. Os resultados do presente estudo fornecem dados que contribuem para o conhecimento da história evolutiva das espécies de Pimelodidae, permitem estabelecer relações filogenéticas e auxiliam na identificação destas espécies.

A displasia frontonasal (DFN) compreende quadros de aparência facial variável, sendo clinicamente caracterizada por dois ou mais dos seguintes sinais: hipertelorismo ocular com consequente alargamento da base nasal; fissura facial mediana afetando o nariz ou o nariz e lábio superior e, por vezes, o palato; fissura alar (uni ou bilateral); ponta nasal ausente; crânio anterior bífido oculto, e implantação em 'V' dos cabelos na fronte. A DFN pode ser vista como um defeito de desenvolvimento que pode ocorrer por si só ou como parte do quadro clínico de várias síndromes. A maioria dos casos de DFN é esporádica, e em raras circunstâncias foram observadas alterações cromossômicas em alguns indivíduos. Até o momento, quatro genes foram relacionados à patogênese molecular de algumas das síndromes com DFN, EFNB1, associado a uma forma de DFN ligada ao X e os genes ALX1, ALX3 e ALX4, todos associados a formas de DFN com herança autossômica recessiva. Embora esteja claro haver heterogeneidade etiológica, na maioria dos casos de DFN a causa não é conhecida, dificultando o adequado aconselhamento genético aos pacientes e seus familiares. Sendo assim, realizamos estudos com diferentes estratégias metodológicas buscando melhor compreender as possíveis causas genéticas da DFN. Ao todo foram analisados 10 pacientes: um caso familial de DFN leve com herança aparentemente autossômica dominante, um caso clinicamente sugestivo de mutação em ALX1, e oito casos de DFN associada a atraso de desenvolvimento com ou sem outras anomalias, dos quais um apresentava um rearranjo de novo aparentemente balanceado entre os cromossomos 4 e 12. Optamos por realizar sequenciamento dos genes previamente relacionados a fenótipos com DFN em todos os casos; para aqueles em que não foram detectadas mutações patogênicas, realizamos análise de variações de número de cópias (CNV) por microarray de polimorfismos de base única e, para o paciente com rearranjo cromossômico, realizamos o mapeamento do ponto de quebra por hibridação in situ fluorescente. Constatamos uma mutação em heterozigose no gene ALX4 co-segregando com o fenótipo do caso familial, sendo esta a primeira descrição de alteração em tal gene causando uma forma de DFN com herança dominante, e sugerimos pela primeira vez um mecanismo de dominância negativa. No caso sugestivo de mutação em ALX1, o diagnóstico foi confirmado através da identificação de uma mutação em homozigose neste gene do paciente; este caso consiste no 3o da literatura mundial e evidencia pela primeira vez que mutações em ALX1 não necessariamente levam a atraso de desenvolvimento ou deficiência intelectual. Os estudos citogenéticos e moleculares dos pontos de quebra do paciente com rearranjo cromossômico sugeriram os genes ARAP2 e CAND1 como possíveis responsáveis por seu quadro clínico, enquanto o estudo de CNVs nos indivíduos com DFN associada a atraso de desenvolvimento apontou os genes DNAJB12 e ENOX2 como possíveis candidatos para explicar o fenótipo de dois dos pacientes. É preciso que novos estudos sejam realizados a fim de melhor compreender o significado de tais achados e a real contribuição de cada gene para o desenvolvimento craniofacial humano e para a etiologia da DFN. Para os casos em que não foram identificadas alterações conclusivas no presente estudo, embora causas ambientais não possam ser descartadas, é preciso que seja investigada também a existência de fatores genéticos e epigenéticos não detectáveis pelas metodologias utilizadas, bem como a hipótese de mosaicismo somático. Nossos resultados, além de corroborarem o envolvimento dos genes ALX1 e ALX4 em fenótipos com DFN, sugerem também novos genes candidatos: ARAP2, CAND1, DNAJB12 e ENOX2 / Frontonasal dysplasia (FND) is a rare group of disorders that comprises cases with a variety of facial appearances, and is clinically characterized by two or more of the following signs: ocular hypertelorism with consequent broadening of the nasal root; median facial cleft affecting the nose and/or upper lip and palate; clefting of the alae nasi (uni or bilateral); lack of formation of the nasal tip; anterior cranium bifidum occultum; and a V-shaped frontal hairline. FND is a developmental defect that can occur alone or as part of several syndromes. Most cases of FND are sporadic, and in rare circumstances chromosomal alterations were observed in affected individuals. To date, four genes have been related to the molecular pathogenesis of some syndromes with DFN, one (EFNB1) is associated with an X-linked form while the 3 others (ALX1, ALX3 and ALX4) are associated with autosomal recessive forms. Although it is clear that FND is etiologic heterogeneous, the causative mechanism is unknown in most cases which makes it hard to give proper genetic counseling to patients and their families. In order to get new insights into the genetic mechanisms leading to FND, we performed studies with different methodologies. Altogether, 10 patients were analyzed: a familial case of a mild form of FND with an apparently autosomal dominant inheritance pattern, a case clinically suggestive of mutation in ALX1, and eight cases of FND associated with developmental delay with or without other anomalies, one of which with an apparently balanced de novo rearrangement between chromosomes 4 and 12. We chose to sequence the genes previously associated with FND phenotypes in all cases; for those in which pathogenic mutations were not detected, we conducted an analysis of copy number variations (CNV) by single nucleotide polymorphisms microarrays; for the patient with chromosomal rearrangement, we also mapped the breakpoints by using fluorescence in situ hybridization. We found a heterozygous mutation in ALX4 co-segregating with the phenotype of the familial case; this is the first description of mutation in this gene causing a form of FND with dominant inheritance pattern, and we suggested for the first time a dominant negative mechanism. In the case suggestive of mutation in ALX1, the diagnosis was confirmed by the identification of a homozygous mutation in this gene; this is the third case of the literature and shows for the first time that mutations in ALX1 are not necessarily related to developmental delay or intellectual disability. Breakpoints cytogenetic and molecular studies done with the patient with chromosomal rearrangement suggested ARAP2 and CAND1 genes as causative candidates for his condition, while the study of CNVs in individuals with FND associated with developmental delay pointed DNAJB12 and ENOX2 genes as possible candidates to explain the phenotypes of two of the patients. Further studies are necessary to better understand the significance of such findings and the actual contribution of each of these genes to human craniofacial development and the etiology of FND. Although environmental causes cannot be ruled out, it should also be investigated the existence of genetic and epigenetic factors as well as the possibility of somatic mosaicism, among the cases negative for the molecular approaches used in our study. Our results corroborate the involvement of ALX1 and ALX4 in FND phenotypes, and suggest new candidate genes: ARAP2, CAND1, DNAJB12 and ENOX2.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3965956 bytes, checksum: 7ee9799f71d65ccd8dd579d596629d39 (MD5) Previous issue date: 2012-07-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Karyological analysis of Geophagus brasiliensis (Quoy and Gaimard, 1824) was performed on 81 specimens from six localities, three geologically recent lakes and three stream collection sites. Techniques included conventional staining with Giemsa, NOR banding, C-banding and in situ hybridization (FISH) with 5S rDNA and 18s rDNA probes. The diploid number was 2n = 48 chromosomes, and fundamental number varied between 50-52. We observed four different karyotypes, based on heteromorphisms presented by the first chromosome pair and were not related to sex, NOR location or collection site. This heteromorphism is related to differences in the ratio arms, which led to variations in the karyotypic formulae (3sm +18 st +26 t; 2sm +20 st +26 t; 4sm +18 st +26 t). This heteromorphism may be related to chromosome rearrangements, such as pericentromeric inversions, deletions, and unequal crossing-over, which together with other processes, such as Muller s ratchet, background selection and dosage compensation caused size alterations in some chromosomes. The number of NORs varied within and between specimens, however most individuals had NOR bands in more than one chromosome pair, a distinctive feature of the Doce River populations. The 18S rDNA probe confirmed the presence of NORs in more than two chromosomes. The location of the 5S rDNA probe remained conserved in all samples, marking a pair of chromosomes. The heterochromatin blocks occurred predominantly in the centromeric / pericentromeric chromosomes, and this a characteristic of the Cichlidae family. Heterochromatin blocks in interstitial regions were observed in two pairs of chromosomes. The presence of two subtelocentric chromosomes, with fully heterochromatic small arms is a diagnostic feature of the populations of the Doce River Basin. We conclude that the populations of G. brasiliensis of the Rio Doce Basin present unique characteristics, as evidenced by four configurations of the first pair of chromosomes and different results obtained by banding techniques. Results suggest differential viability of the chromosomal variations described in this study. / A análise cariotípica de Geophagus brasiliensis (Quoy & Gaimard, 1824) foi realizada em 81 espécimes de seis localidades da bacia do rio Doce. Foram usadas as técnicas de coloração convencional com Giemsa, bandeamento NORs, bandeamento C e hibridização in situ (FISH) com sondas rDNA 18s e rDNA 5S. O número diplóide foi de 2n=48 cromossomos, com variação do número fundamental entre 50-52. Foram observados quatro diferentes cariótipos, com base em heteromorfismos apresentados pelo primeiro par cromossômico e não foram associados ao sexo, à NOR nem ao local de coleta. Esse heteromorfismo está relacionado com diferenças de razão de braços, o que acarretou variações nas fórmulas cariotípicas encontradas (3sm+18st+26t; 2sm+20st+26t; 4sm+18st+26t). Este heteromorfismo pode estar relacionado com rearranjos cromossômicos, como inversões pericentroméricas, deleções, e crossing-over desiguais, as quais, associadas a outros processos, como catraca de Muller, seleção de fundo e compensação de dosagem, determinaram a alteração do tamanho de alguns cromossomos. O número de NORs observadas teve variações intra e inter-individuais, contudo a maioria dos indivíduos apresentou marcações em mais de um par cromossômico, uma característica única das populações de G. brasiliensis da bacia do rio Doce. A sonda de rDNA 18S confirmou a presença de NORs em mais de dois cromossomos. A localização da sonda de rDNA 5S manteve-se conservada em todas as amostras, marcando par de cromossomos telocêntricos. Os blocos de heterocromatina ocorreram predominantemente nas regiões centroméricas/pericentromérica, sendo essa uma característica da família Cichlidae. Blocos de heterocromatina em regiões intersticiais foram observados em dois pares de cromossomos. A presença de dois subtelocêntricos apresentando seus braços menores totalmente heterocromáticos é uma característica diagnóstica das populações da bacia do rio Doce. Conclui-se que as populações de G. brasiliensis da bacia do rio Doce apresentam A análise cariotípica de Geophagus brasiliensis (Quoy & Gaimard, 1824) foi realizada em 81 espécimes de seis localidades da bacia do rio Doce. Foram usadas as técnicas de coloração convencional com Giemsa, bandeamento NORs, bandeamento C e hibridização in situ (FISH) com sondas rDNA 18s e rDNA 5S. O número diplóide foi de 2n=48 cromossomos, com variação do número fundamental entre 50-52. Foram observados quatro diferentes cariótipos, com base em heteromorfismos apresentados pelo primeiro par cromossômico e não foram associados ao sexo, à NOR nem ao local de coleta. Esse heteromorfismo está relacionado com diferenças de razão de braços, o que acarretou variações nas fórmulas cariotípicas encontradas (3sm+18st+26t; 2sm+20st+26t; 4sm+18st+26t). Este heteromorfismo pode estar relacionado com rearranjos cromossômicos, como inversões pericentroméricas, deleções, e crossing-over desiguais, as quais, associadas a outros processos, como catraca de Muller, seleção de fundo e compensação de dosagem, determinaram a alteração do tamanho de alguns cromossomos. O número de NORs observadas teve variações intra e inter-individuais, contudo a maioria dos indivíduos apresentou marcações em mais de um par cromossômico, uma característica única das populações de G. brasiliensis da bacia do rio Doce. A sonda de rDNA 18S confirmou a presença de NORs em mais de dois cromossomos. A localização da sonda de rDNA 5S manteve-se conservada em todas as amostras, marcando par de cromossomos telocêntricos. Os blocos de heterocromatina ocorreram predominantemente nas regiões centroméricas / pericentromérica, sendo essa uma característica da família Cichlidae. Blocos de heterocromatina em regiões intersticiais foram observados em dois pares de cromossomos. A presença de dois subtelocêntricos apresentando seus braços menores totalmente heterocromáticos é uma característica diagnóstica das populações da bacia do rio Doce. Conclui-se que as populações de G. brasiliensis da bacia do rio Doce apresentam características únicas, associadas à existência de quatro configurações do primeiro par cromossômico e aos diferentes resultados obtidas nas técnicas de bandeamento realizadas. Os resultados também sugerem uma viabilidade diferenciada das variáveis cromossômicas descritas nesse trabalho.

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