Obesity is a serious public health crisis and recent estimates of its incidence are the highest in United States history, with 35% and 17% of American adults and children affected, respectively. The clinical definition of adult obesity is operationalized as a body mass index (BMI) greater than 30 kg/m2. Although the prevalence of common obesity has increased dramatically over the past 30 years–largely thought to be due to changes in the environment, such as high calorie diets and sedentary lifestyles—twin and family studies have shown consistently that relative body weight is under considerable genetic influence in both children and adults, with heritability estimates ranging from 40% to 90%. Elucidating the genetic and environmental liability to relative body weight is an important public health endeavor. To further our understanding of the genetics of BMI and common complex obesity, several studies are described that integrate clinical, twin, and genome-wide association (GWAS) methodology in the context of genetic risk scores, clinical risk prediction, development across adolescence into adulthood, and comorbidity with depression symptoms and smoking behavior. First, in two cross-sectional genetic association studies, the utility of genetic risk sum scores (GRSS) were assessed, which summarize the total number of risk alleles, as an alternative form of replication and for potential clinical utility for obesity risk prediction. Next, since there has been only limited research on when during development BMI-associated variants begin influencing BMI, a longitudinal twin study was utilized to assess the effects of adult-validated BMI-SNPs across adolescence into adulthood. In addition, obesity is comorbid with numerous medical conditions including cardiovascular disease, insulin-resistance and some forms of cancer, as well as, various psychiatric disorders including eating disorders, mood disorders, and substance use. The next series of studies aimed to understand phenotypic and genetic associations between BMI/obesity and binge eating disorder (BED), depression symptoms and smoking behavior. Using a clinical sample of overweight and obese women with and without BED, the relationship of BED, food intake and internalizing symptoms of depression and anxiety was examined. Next, twin study methodology was used to investigate if shared genetic and/or environmental liability was responsible for phenotypic associations found between BMI, depression symptoms, and impulsivity. Finally, a genetic association study aimed at investigating whether genetic variants were associated with multiple behaviors, body composition and smoking behavior, or were trait-specific is presented. By utilizing several samples and methodologies and by pursuing methods development, a comprehensive approach is presented that is hoped to represent a more powerful evidence-based strategy to understanding the genetic and environmental determinants of BMI and common complex obesity, along with associated depression symptoms and smoking behavior.

O Transtorno do Espectro Autista (TEA) é uma doença do neurodesenvolvimento. É caracterizado por déficits significativos e persistentes na comunicação e na interação social e por padrões restritos e repetitivos de comportamento, interesses ou atividades. O TEA é considerado uma doença comum, afetando 1 a cada 68 crianças e com uma proporção de 4,2 meninos afetados para cada menina (.A etiologia do autismo apresenta um forte componente genético. Neste contexto, as metodologias genômicas de larga escala (Sequenciamento de nova geração, microarray) contribuíram para o conhecimento sobre a genética do TEA. No entanto, em aproximadamente 70% dos pacientes, o transtorno permanece com etiologia não identificada. Com base nisso, para o presente trabalho, elaborou-se a hipótese de que pequenas CNVs (entre 1 e 50 Kb), que se encontram abaixo da resolução da maioria dos microarrays comerciais, e cuja detecção ainda apresenta limitações para a sua detecção através de sequenciamento de nova geração, poderiam contribuir para o fenótipo em uma proporção significativa dos casos. Como primeira etapa para abordar essa questão, realizou-se a metodologia de aCGH customizado 60K cobrindo um total de 269 genes candidatos ao TEA, a fim de selecionar CNVs potencialmente patogênicas entre 98 pacientes brasileiros com TEA idiopático. Com esta triagem inicial, a prevalência de CNVs potencialmente patogênicas obtida foi de 9%, com 20% delas caracterizadas como pequenas. A análise subsequente foi realizada com a metodologia de aCGH customizado 180K, o qual cobriu um total de 1527 genes candidatos ao TEA. Um total de 63 pacientes com autismo foram analisados com este novo array. A partir destas hibridações, a prevalência de CNVs potencialmente patogênicas obtida foi de 12,7%, com 62,5 % delas classificadas como pequenas. Esta taxa de detecção é bastante expressiva, particularmente se considerarmos que a amostra de pacientes utilizada foi submetida a uma pré-triagem, com a finalidade de excluir os pacientes com as CNVs mais prevalentes no TEA, nas regiões 15q11-q13, 16p11.2 e 22q13.3. A última abordagem utilizada neste trabalho foi comparar a detecção de CNVs pela metodologia de aCGH, referência padrão ouro para detecção de CNVs, com a de sequenciamento de nova geração (NGS). Os dados de 9 pacientes obtidos por NGS foram analisados através dos softwares NextGene e XHMM. Os softwares, no entanto, apresentaram resultados discrepantes entre si e pouca sobreposição com os dados de aCGH 180K, de 38,9% e 50%, considerando o NextGene e o XHMM respectivamente. Os resultados obtidos sugerem que o aCGH customizado é promissor para a detecção de CNVs pequenas e que essas, por sua vez, podem contribuir para o risco de TEA em pelo menos 6,3 %, dos casos / Autism Spectrum Disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder. It is characterized by significant and persistent deficits in communication and social interaction, and by restricted and repetitive patterns of behavior, interests or activities. ASD is considered a common disease, affecting 1 in 68 children and a proportion of 4.2 boys affected for each girl.The etiology of autism has a strong genetic component. In this context, genomic methodologies of high-throughput (new generation sequencing, microarray) contributed to the knowledge about the genetics of ASD. However, in approximately 70% of patients with ASD, the disorder remains with unidentified etiology. Therefore, foi this work, it was hypothesized that small CNVs (between 1 and 50 Kb), which are below the resolution of most commercial microarrays and and whose detection still has limitations for its detection detection through NGS, could contribute to the phenotype in a proportion of cases. As a first step to address this hypothesis, it was performed the methodology of custom aCGH 60K, covering a total of 269 ASD candidate genes, in order to select potentially pathogenic CNVs among 98 Brazilian patients with idiopathic ASD. With this initial screening, the prevalence of potentially pathogenic CNVs obtained was 9%, with 20% of them characterized as small. The subsequent analysis was performed using the 180K custom aCGH methodology, which covered a total of 1527 TEA candidate genes. A total of 63 patients with autism were analyzed with this new array. From these hybridizations, the prevalence of potentially pathogenic CNVs obtained was 12.7%, with 62.5% of them classified as small. This detection rate is quite significant, particularly considering that the sample of patients used was pre-screened, in order to exclude patients with the most prevalent CNVs in ASD in the regions 15q11-q13, 16p11.2 and 22q13.3. The last approach used in this work was to compare the detection of CNVs by the methodology of aCGH, gold standard reference for CNVs detection, with the next generation sequencing (NGS).Data from 9 patients obtained by NGS were analyzed using NextGene and XHMM software. The softwares, however, presented discrepant results among themselves and little overlap with the data of aCGH 180K, of 38.9% and 50%, considering NextGene and XHMM respectively. These results suggest that the customized aCGH represents a promising approach for the detection of small CNVs and that these, in turn, can contribute to the risk of ASD in at least 6,3 % of cases

Autism Spectrum Disorder (ASD) is a heterogeneous group of neurodevelopmental disorders that affects about 1% of the worldwide population and has a strong genetic component. Stereotyped behavior and restricted interests, as well as problems of social interaction and communication characterize ASD. Moreover, in 10% of cases, ASD occurs as a secondary condition in addition to a syndrome, such as Phelan-McDermid syndrome (PMS), which is associated with a great clinical variability. Among genetic factors, copy number variations (CNVs) are one of the most important. However, the clinical significance of many CNVs remains nuclear and there is an underrepresentation of small CNVs associated with ASD in the literature. In this context, this project aimed to 1) characterize large and small CNVs in Brazilian patients with ASD using an array-CGH previously customized in our laboratory. 2) Clinically and genetically describe a cohort of Brazilian patients with PMS, as well as to determine the frequency of this syndrome among Brazilian patients with ASD and other neurodevelopmental disorders. In result, we 1) further validated the customized array-CGH, 2) provided additional evidence of association with ASD for 27 candidate genes, 3) described 15 CNVs never reported in the literature in association with this disorder, 4) presented evidence that around 70% of CNVs found in our cohort are not polymorphism of our population and 5) reinforced the idea of shared molecular pathways among different neurodevelopmental disorders. In addition, we described for the first time a Brazilian cohort of patients with PMS and contributed to the molecular and clinical characterization of this syndrome. We also provided additional evidence of genotype-phenotype association with regard to the presence of renal problems and speech status in patients with PMS and estimated the frequency of this syndrome among Brazilian patients with ASD and intellectual disability (syndromic or not). With these results, we hope to contribute to better understand the ASD and PMS etiology, especially in our population / O Transtorno do Espectro Autista (TEA) corresponde ao um grupo heterogêneo de alterações no neurodesenvolvimento que afeta cerca de 1% da população mundial e apresenta um forte componente genético. O TEA é caracterizado pela presença de comportamento estereotipado e interesses restritos, além de problemas de interação social e comunicação. Além disso, em 10% dos casos, o TEA ocorre como uma condição secundária somada a uma síndrome. Um exemplo é a síndrome de Phelan-McDermid (PMS), associada a uma grande variabilidade clínica. Dentre os fatores genéticos, as variações no número de cópias (CNVs) são um dos mais importantes. No entanto, o significado clínico de muitas CNVs permanece incerto, além de haver juma sub-representação de CNVs pequenas associadas ao TEA na literatura. Dentro deste contexto, este projeto teve como objetivos 1) caracterizar CNVs grandes e pequenas em pacientes brasileiros com TEA utilizando uma lâmina de array-CGH previamente customizada no Laboratório de Genética do Desenvolvimento - USP. 2) descrever clínica e geneticamente uma casuística de pacientes brasileiros com PMS, bem como determinar a frequência desta síndrome em pacientes com TEA e com outras alterações de neurodesenvolvimento. Como resultados, nós 1) validamos a lâmina customizada, 2) fornecemos evidencia adicional de associação com o TEA para 27 genes, 3) descrevemos 15 CNVs nunca reportadas em associação com o transtorno 4) apresentamos evidências de que cerca de 70% das CNVs encontradas em nossa coorte não são polimorfismo de nossa população e 5) reforçamos a ideia de vias moleculares compartilhadas entre diferentes alterações do neurodesenvolvimento. Além disso, descrevemos pela primeira vez uma casuística brasileira de pacientes com PMS e contribuímos para a síndrome. Fornecemos evidência adicional de associação genótipo-fenótipo no que diz respeito à presença de problemas renais e status de fala em pacientes com PMS e estimamos a frequência da síndrome entre pacientes brasileiros com TEA e com deficiência intelectual (sindrômica ou não). Com estes resultados, esperamos ter contribuído para o entendimento da etiologia tanto do TEA, quanto da PMS, sobretudo na nossa população

As malformações cardíacas congênitas (MCCs) são as malformações mais comuns ao nascimento, representando uma importante causa de morbidade e mortalidade em recém-nascidos. Nos últimos anos, estudos utilizando testes citogenômicos têm permitido elucidar e compreender melhor as causas das MCCs. O objetivo geral desse estudo foi investigar a presença de CNVs em amostras de tecido obtidas post-mortem de portadores de malformações cardíacas congênitas sindrômicas; e os objetivos específicos consistiram em avaliar a frequência das CNVs, destacando as mais relevantes, comparar a presença de CNVs nos diferentes tecidos e realizar a correlação genótipo-fenótipo. Para isso, foram estudados um total de 52 casos de natimortos e recém-nascidos provenientes do Serviço de Verificação de Óbitos - FMUSP. Amostras de DNA extraídas da pele, diafragma e do coração foram avaliadas utilizando o kit AmpFlSTR® MiniFiler(TM) PCR Amplification (Life Technologies(TM), USA) e a técnica de Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA) com diferentes kits (MCR-Holland, Holanda). A técnica de FISH foi utilizada para a confirmação dos resultados obtidos em um dos casos estudados. Foram encontradas CNVs relevantes em 21 casos, incluindo trissomia do 18 (10 casos), trissomia do 21 (4 casos), trissomia do 13 (2 casos), trissomia do 16 (1 caso), monossomia do X em mosaico (1 caso), dup 4p16 (1 caso), dup 11q25 (1 caso) e del GATA4 éxon 6 (1 caso). A análise genômica se mostrou eficiente na investigação das bases genômicas e na caracterização das diferentes malformações em amostras post-mortem de portadores de MCC sindrômicas / Congenital heart defects (CHDs) are the most common birth defect and represent an important cause of morbidity and mortality in newborns. In recent years, studies using cytogenomic tests have enabled an improved understanding of the causes of CHD. The general objective of this study was to investigate the presence of CNVs in post-mortem tissue samples from patients with congenital syndromic cardiac malformations; and the specific objectives were to evaluate the frequency of CNVs, highlighting the most relevant ones, to compare the presence of CNVs in the different tissues and to perform the genotype-phenotype correlation. For this, a total of 52 stillbirth and newborn cases from the Death Verification Service (SVO), FMUSP were investigated. DNA samples from skin, diaphragm and heart tissues were evaluated using an AmpFlSTR® MiniFiler(TM) PCR Amplification Kit (Life Technologies(TM), California, USA) and Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA) with different kits (MCRHolland, Amsterdam, The Netherlands). FISH was used to confirm the results of one of the studied cases. The results showed relevant copy number variations (CNVs) in 21 cases, including trisomy 18 (10 cases), trisomy 21 (4 cases), trisomy 13 (2 cases), trisomy 16 (1 case), mosaic monosomy X (1 case), dup 4p16 (1 case), dup 11q25 (1 case) and del GATA4 exon 6 (1 case). Genomic analysis was found to efficiently identify the genomic basis of, and characterize, various malformations found in postmortem samples from syndromic CHD carriers

Infertilidade conjugal é uma doença do sistema reprodutivo que acomete cerca de 20% dos casais e na qual o fator masculino responde por metade desses casos. A infertilidade masculina é um fenótipo complexo que abrange diferentes fatores. Os fatores genéticos envolvidos variam desde mutações pontuais, microdeleções no cromossomo Y, até alterações cromossômicas, como a Síndrome de Klinefelter. Mesmo após avaliação clínicolaboratorial detalhada, metade dos pacientes permanece sem a identificação de um fator causal, caracterizando a infertilidade idiopática. Nesse grupo, observamos com maior frequência os pacientes com falha espermatogênica primária, que clinicamente apresentam oligozoospermia grave ou azoospermia não obstrutiva (ANO) e, no qual, preponderam fatores genéticos ainda desconhecidos. Para auxiliar na compreensão de possíveis alterações genômicas, sejam as variantes de número de cópias (CNVs) ou as regiões de perda de heterozigosidade (LOHs), envolvidas com infertilidade masculina idiopática, 16 pacientes com ANO e 6 controles foram investigados pela técnica de hibridação genômica comparativa (aCGH) utilizando a plataforma 4x180 CGH+SNP Agilent® com análise dos dados pelo software Nexus 8.0. Não foram observadas diferenças significativas tanto no número, como no tamanho das alterações genômicas em ambos os grupos. Foram descritas 18 novas alterações genômicas com efeito sobre a produção espermática, distribuídas na forma de 12 ganhos, 3 perdas e 3 LOHs. Os ganhos mais significativos para o fenótipo azoospermia não obstrutiva foram descritos em 7q36.3, 17q21.33, Xq21.1 e Yp11.2. Nessas regiões, os genes com maior impacto sobre o fenótipo foram, respectivamente, SHH, COL1A1, COX7B e LINC00279. Ganhos envolvendo a sub-banda Yq11.223 e contendo cópias dos genes DAZ1 e DAZ4 foram considerados benignos. As três perdas detectadas em 2q31.1, 3p21.1-21.31 e 15q11.2, contendo, respectivamente, os genes DLX1, CACNA2D2 e representantes da família de receptores olfatórios foram consideradas relevantes. A análise das LOHs em fenótipos complexos é escassa e desafiadora. No presente trabalho, foram descritas 3 dessas alterações, localizadas em 1p31.1, 7q21.1 e 12q21.1-21.2 e compartilhadas por mais de um indivíduo infértil. A descrição dessas alterações genômicas contribui para a compreensão de mecanismos complexos e ainda pouco estudados, que resultam em azoospermia não obstrutiva decorrente da falha espermatogênica primária. / Infertility is a disease of the reproductive system that affects about 20% of all couples, with half of the cases being related to the male factor. Male infertility is a complex phenotype associated with an interaction of different factors. The genetic factors involved may range from point mutations, microdeletions on the Y chromosome to chromosomal changes such as Klinefelter syndrome. Even after detailed clinical-laboratory evaluation, the etiology may remain unknown in approximately half of the patients, and, in such cases, the infertility can be classified as idiopathic. This group of patients more frequently present with primary spermatogenic failure, with severe oligozoospermia or non-obstructive azoospermia (NOA). Nevertheless, the underlying genetic factors are still largely unknown. In order to better understand the potential genomic changes involved with idiopathic male infertility, sixteen patients with NOA and 6 controls were investigated in this study. Copy number variants (CNVs) and regions of loss of heterozygosity (LOHs) were assessed by array comparative genomic hybridization technique (aCGH), using the Agilent® 4x180 CGH + SNP platform. Data analyses was performed using Nexus 8.0 software. No significant differences between the groups were observed in relation to either the number or the size of the genomic changes. Eighteen new genomic alterations were described that were associated with sperm production (12 gains, 3 losses and 3 LOHs). The most important gains for the nonobstructive azoospermia phenotype were observed in 7q36.3, 17q21.33, Xq21.1 and Yp11.2. In these regions, the genes related to greatest impact on the phenotype were SHH, COL1A1, COX7B and LINC00279, respectively. Gains involving the Yq11.223 sub-band and containing copies of the DAZ1 and DAZ4 genes were considered benign. All 3 losses detected in 2q31.1, 3p21.1-21.31 and 15q11.2, containing, respectively, the DLX1, CACNA2D2 genes and representatives of the olfactory receptor family were considered relevant. Analysis of LOHs in complex phenotypes such as male infertility has been infrequently reported and is challenging. In the present study, three significants LOHs were found (1p31.1, 7q21.1 and 12q21.1-21.2) and were identified in more than one infertile individual. The description of these genomic alterations contributes to a better understanding of this complex and poorly explored mechanisms that results in non-obstructive azoospermia due to primary spermatogenic failure.

Les mécanismes physiopathologiques des hypersensibilités (HS) médicamenteuses ne sont que partiellement connus. Un terrain génétique favorisant est connu de longue date, mais peu de facteurs de risques sont formellement identifiés. A l’aide d’une approche par gènes candidats, nous avons évalué l’association entre des polymorphismes des gènes NOD1 et 2 et l’HS aux bétalactamines ; l’association entre plusieurs polymorphismes cytokiniques et différentes HS médicamenteuses. Enfin, nous avons utilisé une approche pangénomique à la recherche de gènes candidats au cours d’une HS spécifique, le DRESS. Parmi 368 cas et autant de contrôles italiens ainsi que 387 cas et 326 contrôles espagnols, nous avons mis en évidence une association entre l’un des polymorphismes de NOD2 et un faible risque d’HS immédiate aux bétalactamines chez les patients italiens, tandis qu’un autre polymorphisme de NOD2 était associé à un risque augmenté d’HS immédiate aux bétalactamines chez les patients espagnols. Aucune association avec le polymorphisme de NOD1 n’était identifiée. Parmi 118 patients et 236 contrôles, nous avons identifiés l’association entre les polymorphismes de l’IL1 (IL1-RN-A2 et IL1-[bêta] -511) et de l’IL10 (-592A) avec le risque de DRESS. Enfin, parmi 18 DRESS, l’analyse de puces CNV pangénomique nous a permis d’identifier des variations comportant les gènes KLRC2 et CESP1.Au total, nous avons pu démontrer l’implication de gènes modulant l’inflammation, la réponse antivirale ou le métabolisme des médicaments dans différentes HS médicamenteuses. Une confirmation à l’étage fonctionnelle de ces résultats est nécessaire / The physiopathology of drug hypersensitivity (HS) are only partially known. A genetic background for such drug allergy is still demonstrated but only few genes are identified. Using a candidate gene approach, we tested the association of NOD1 and 2 genes with betalactam HS and the association of several cytokines genes with some drug HS. Using a whole genome approach, we tried to discover new candidate gene for DRESS. Among 368 italian cases and controls and 387 spanish cases and 326 controls, we identified one polymorphism of NOD2 gene associated with a protective effect for italians and another polymorphism associated with higher risk of druh HS for spanians. No association with NOD1 polymorphims was identified. Among 118 cases and 236 controls, we noticed that IL1 polymorphisms (IL1-RN-A2 and IL1-? -511) and IL10 polymorphism (-592A) were associated with DRESS.Ending, among 18 DRESS, a whole-genome array let us identify variations containing KLRC2 and CESP1 genes. These studies demonstrate the implication of several genes involved in inflammation, antivirus response or drug metabolism in different drug HS.Fonctionnal studies are needed to confirm these results

O lúpus eritematoso sistêmico (LES) é uma doença autoimune com forte componente genético, caracterizada por inflamação crônica e produção de autoanticorpos. O objetivo deste trabalho foi determinar o perfil de variação no número de cópias (CNVs) e de regiões de perda de heterozigose (LOH) na patogênese do LES. A detecção de CNVs e LOH foi feita pela metodologia Cytoscan HD array em pacientes com LES (n = 23) e indivíduos saudáveis (n = 110). Devido à formação tri-híbrida da população brasileira, foi desenvolvido e validado um painel de 345 marcadores informativos de ancestralidade, a partir dados provenientes do próprio array, para estimar as proporções de ancestralidade individual e, em última instância, inseri-las nos modelos de regressão logística como variável de controle nas análises de distribuição de CNVs e LOH. O perfil de CNVs evidenciou que o número e o tamanho de duplicações são maiores nos indivíduos saudáveis do que nos pacientes com LES. Duplicações nos genes FCGR3B e ADAM3A foram descritas como fator de proteção ao LES, quando tais genes foram avaliados por PCR quantitativa em maior grupo amostral de pacientes (n = 135) e controles (n = 200). Além disso, mostrou-se o efeito sinérgico da presença da deleção em ambos os loci FCGR3B e ADAM3A no aumento do risco para desenvolver a doença. Deleções em pacientes com LES envolvendo os genes CFHR4, CFHR5 e HLA-DPB2, previamente descritos em associação com o LES na literatura, foram identificadas por array e confirmadas por PCR digital. O protocolo desenvolvido para identificação de variantes raras, resultou em um conjunto de 21 CNVs raras em pacientes com LES. Em relação às regiões de perda de heterozigose, não foram encontradas evidências de que o número médio e a extensão dos segmentos LOH seja diferente entre pacientes e indivíduos saudáveis. No entanto, os cromossomos 6 e 12 em pacientes exibem regiões de perda de heterozigose em maior quantidade e tamanho do que os de indivíduos saudáveis, além de apresentarem 17 segmentos LOH restritos ao grupo de pacientes com LES. Os resultados aqui descritos evidenciam que novos loci de susceptibilidade ao LES podem ser encontrados quando a distribuição de CNVs é analisada em todo o genoma, em que a investigação de sua relação com a patogênese pode contribuir para a compreensão da base genética da doença. / Systemic lupus erythematosus (SLE) is an autoimmune disease with a strong genetic background characterized by chronic inflammation and autoantibody production. The purpose of this study was to determine the copy number variation (CNV) and loss of heterozygosity (LOH) profiles in the susceptibility to SLE. The detection of CNVs and LOH was performed by the Cytoscan HD array methodology in SLE patients (n = 23) and healthy subjects (n = 110). Due to the tri-hybrid composition of the Brazilian population, a panel of 345 ancestral informative markers was developed and validated, based on data from the array itself, to estimate the proportions of individual ancestry and, ultimately, to insert them into the logistic regression models as a control variable in the analysis of CNV and LOH distribution. The CNVs profile showed that the burden and the size of duplications are higher in healthy individuals than in SLE patients. Duplications in FCGR3B and ADAM3A genes were described as a protective factor for SLE, when these genes were evaluated by quantitative PCR in a larger SLE (n = 135) and control (n = 200) groups. In addition, the synergistic effect of the presence of deletion in both FCGR3B and ADAM3A loci increase the risk of developing the disease. Deletions in SLE patients encompassing the CFHR4, CFHR5 and HLA-DPB2 genes, previously described in the literature in association to SLE, were identified by the array and confirmed by droplet digital PCR. The pipeline developed here for the identification of rare variants resulted in a set of 21 rare CNVs in SLE patients. Regarding the loss of heterozygosity regions, no evidence was found that the mean number and extent of LOH segments is different between patients and healthy individuals. However, the chromosomes 6 and 12 in SLE patients exhibit greater quantity and size of LOH than those of healthy individuals, besides showing 17 LOH segments restricted to the group of SLE. The results described here show that novel susceptibility loci to SLE can be found once the distribution of variants is analyzed throughout the genome, in which the investigation of its relation to the pathogenesis may contribute to the understanding of the genetic basis of the disease.

Introdução: A síndrome ou seqüência malformativa de Rokitansky-Mayer-Küster-Hauser (SR), de caráter geralmente esporádico, caracteriza-se por aplasia útero-vaginal, freqüentemente associada a anomalias esqueléticas e do trato urinário e a caracteres sexuais secundários, hormônios esteróides e cariótipo normais. A condição é claramente heterogênea, podendo fazer parte de outras seqüências e complexos mais abrangentes. Sua freqüência ao nascimento foi estimada em cerca de 1/5.000 meninas. O banco de dados OMIM (McKusick, 2005) classifica-a como autossômica recessiva e apenas um caso atípico, portador de virilização, foi atribuído a mutação descrita no gene WNT4 (Biason-Laubert e col.., 2004). A vitamina A e seus derivados ativos (ácidos retinóicos ou AR) desempenham papel importante nos processos de diferenciação, proliferação e apoptose celular. Mendelsohn e col. (1994) e Kastner e col. (1997) descreveram malformações congênitas semelhantes afins às da SR em camundongos portadores de mutações nos genes RAR-G e RXR-A dos receptores de AR. A região homóloga em humanos de um desses receptores corresponde exatamente à região descrita por Kucheria e col. (1988) em duas mulheres não aparentadas com agenesia mülleriana e portadoras de translocação (12;14)(q14;q31). Os fatores etiológicos responsáveis pelas anomalias müllerianas são ainda pouco conhecidos, mas o achado freqüente de afetadas com outros defeitos associados (renais, esqueléticos, cardíacos e auditivos) sugere o envolvimento de genes primordiais do desenvolvimento. Materiais e métodos: No total, 43 pacientes (todas com cariótipo 46,XX) e 21 familiares foram todos submetidos a exame clínico e ginecológico e de imagem (ultra-sonografia urogenital e raios-X de coluna) padronizados e à coleta de sangue para estudo cromossômico e molecular. O DNA foi extraído e amplificado por PCR Touch-Down; a triagem das mutações foi realizada em cinco genes (RARG, RXR-A, WNT-4, LHX-1 e KLHL-4) por eletroforese SSCP, dHPLC e de seqüenciamento (MegaBace). Quinze pacientes do total apresentando fenótipo mais grave foram triadas quanto a variações no número de cópias de DNA pela técnica de ~1 Mb array-CGH. As alterações detectadas foram validadas por FISH e MLPA. Foram excluídas alterações no número de cópias previamente descritas em indivíduos normais (DGV). Dois novos genes (LHX-1 e KLHL-4) surgiram como possíveis candidatos após a triagem com array- CGH e foram incluídos aos três genes candidatos previamente existentes. Resultados e conclusão: Trinta e nove pacientes possuíam quadro bastante típico de SR com agenesia útero-vaginal, em 27 delas acompanhado de manifestações extra-genitais como defeitos renais, ósseos, agenesia de ovários e surdez. Quatro pacientes apresentaram defeitos müllerianos isolados (agenesia de vagina) e uma outra era portadora da associação MURCS. A analise molecular por meio das técnicas de SSCP, dHPLC e seqüenciamentode todas as regiões codificados dos cinco genes candidatos permitiu identificar 95 alterações. A comparação com os bancos de dados (http://www.ensembl.org/) determinou que as alterações identificadas correspondem a variações populacionais polimórficas previamente descritas e sem efeito patogênico, uma vez que nenhuma delas altera a seqüência de aminoácidos das proteínas por elas codificadas. Mediante array-CGH foram identificadas, em 5 pacientes, um total de 7 alterações submicroscópicas (deleções e duplicações) comprometendo as regiões 1q21.1, 17q12, 22q11.21, 22q11.22, e Xq21.31. Alguns familiares das afetadas, também portadores dessas alterações, apresentavam manifestações leves, indicando que as alterações apresentam penetrância incompleta e expressividade variável. Nossos resultados afastam a RAR-G, RXR-A, WNT-4 como diretamente envolvidos na patogênese da síndrome de Rokitansky e sugerem a existência de variações no numero de copias de novas regiões cromossômicas como relevantes durante o desenvolvimento mülleriano, indicando especificamente os genes LHX1 e KLHL4 como candidatos. / Background: Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser (MRKH) syndrome, comprising utero-vaginal atresia in otherwise phenotypically normal women with a normal karyotype (46,XX), has an incidence of about 1/5,000 among newborn girls. Anomalies of the genital tract range from upper vaginal atresia to total Müllerian agenesis (congenital absence of the Fallopian tubes, uterus, and upper vagina). Patients with müllerian aplasia (MA) often exhibit additional clinical features such as renal, vertebral and cardiac defects. A number of different syndromes have been associated with MA, and in most cases its aetiology remains poorly understood. We studied 43 women with the MRKH defect and 21 relatives presenting associated anomalies. The study included clinical and ultrasonographic examination of the urogenital system, radiographs of the vertebral column and sequencing of three candidate genes named RAR gama, RXR alpha and WNT-4. Fifteen of our patients, with more complex phenotypes (genital, renal, cardiac, and skeletal defects), were screened for DNA copy number changes by 1 Mb whole genome bacterial artificial chromosome (BAC) array based comparative genomic hybridization (CGH). The detected alterations were validated by an independent method and further mapped by high resolution oligo-arrays. Results: All patients had a normal 46,XX karyotype and were also normal to the RAR gama, RXR alpha and WNT-4 genes. Submicroscopic genomic imbalances affecting the 1q21.1, 17q12, 22q11.21, and Xq21.31 chromosome regions were detected in five probands. Presence of the alterations in the normal mother of one patient suggests incomplete penetrance and/or variable expressivity. Conclusion: 5 of the 15 patients were found to have cryptic genomic alterations. The imbalances on 22q11.21 support recent findings by us and others that alterations in this chromosome region may result in impairment of müllerian duct development. The remaining imbalances indicate involvement of previously unknown chromosome regions in MA, and point specifically to LHX1 and KLHL4 as candidate genes.

O genoma humano varia entre os indivíduos não somente na forma de sequência, mas também estruturalmente. Originalmente, organismos diploides possuem duas cópias de cada região autossômica, uma por cromossomo. Entretanto, com o avanço das técnicas moleculares de identificação do DNA, foram descritas sequências que se repetem em diferentes regiões do genoma em número maior ou menor do que as duas cópias esperadas. Essas variantes são denominadas copy number variants (CNVs) e definidas como segmentos genômicos, geralmente maiores do que 1 kilobase (kb), que variam em número de cópias em comparação com o genoma de referência. As CNVs podem contribuir para a variabilidade do risco entre os indivíduos na etiologia de doenças complexas. Nesse contexto, o Lúpus Eritematoso Sistêmico (LES) é uma doença autoimune com forte componente genético, caracterizada por inflamação crônica e produção de autoanticorpos. Estudos de associação genômica em larga escala (GWAS) identificaram vários loci associados ao LES que contribuem para a susceptibilidade à patogênese. Entretanto, as pesquisas atuais com CNVs e LES focalizam apenas a análise individual de algumas variantes. O objetivo do presente trabalho foi conduzir o primeiro estudo de CNVs em larga escala em pacientes com LES. A detecção de CNVs foi feita por ensaio de Hibridação Genômica em arrays, utilizando a plataforma Affymetrix GeneChip® CytoScan HD em amostra de 23 pacientes com LES. Foram identificadas 406 CNVs distribuídas em todos os cromossomos, exceto no Y. A média foi de 18 CNVs por paciente. As deleções foram mais frequentes do que as duplicações, 311 e 95, respectivamente. O perfil de CNVs revelou 269 CNVs envolvendo genes, 152 CNVs únicas e 59 regiões de CNVs (CNVRs). Nove CNVs identificadas não haviam sido descritas em bancos de dados de variantes estruturais. Adicionalmente, encontramos CNVs em cinco genes previamente associados com LES: CFHR4, CFHR5, STAT4, MECP2 e HLA-DPB2. CNVs nestes genes foram reportadas em pacientes com LES pela primeira vez. O conhecimento das CNVs associadas com LES e autoimunidade podem contribuir para o entendimento da etiologia da doença. Em conclusão, o presente estudo foi o primeiro delineamento em larga escala de CNVs do genoma completo em pacientes com LES. / The human genome varies between individuals not only at the sequence level but also structurally. Originally, diploid organisms have two copies of each autosomal region, one per chromosome. Advances in molecular-based techniques for DNA identification enabled the description of many repeated sequences with higher or lower copy number than that two copies expected. Those sequences are termed copy number variants (CNVs) and are defined as genomic segments, usually greater than 1 kilobase (kb) in size, ranging in copy number when compared to reference genome. CNVs can contribute to risk variability among individuals in complex diseases etiology. In this context, Systemic Lupus Erythematosus (SLE) is an autoimmune disease with strong genetic component and is characterized by chronic inflammation and autoantibodies production. To date, genome-wide association studies (GWAS) have identified several loci associated with SLE that contribute to pathogenesis susceptibility. However, current CNVs studies associated with SLE focus only in few variants analysis. The aim of the present study was to conduct the first genome-wide CNVs study in SLE patients. CNVs detection was performed by high-resolution array Genomic Hybridization Assay, using the Affymetrix GeneChip® CytoScan HD platform, in 23 SLE patients samples. We identified 406 CNVs distributed in all chromosomes, except Y. The average was 18 CNVs per patient. Deletions were more frequent than duplications, 311 and 95, respectively. CNV profile showed 269 CNVs overlapped by genes, 152 unique CNVs and 59 CNV regions (CNVRs). Nine CNVs were never described in structural variants databases. We found CNVs in five genes previously associated with SLE: CFHR4, CFHR5, STAT4, MECP2 and HLA-DPB2. CNVs in these genes were reported in SLE patients for the first time. Knowledge of CNVs associated with SLE risk and autoimmunity could also improve our understanding of disease etiology. In conclusion, the present study was the first effort to search for CNVs in whole genome of SLE patients.

L’hypertriglycéridémie (HTG) correspond à une accumulation des lipoprotéines riches en triglycérides (LRTG) dans la circulation plasmatique, conséquence d’une augmentation de leur synthèse ou plus classiquement décrit, d’une diminution de leur catabolisme. Dans près de 50% des cas, aucune cause génétique n’est identifiée chez les patients présentant une présentant une HTG sévère, aussi bien dans le cadre du syndrome de chylomicronémie familiale (FCS) que dans celui du syndrome de chylomicronémie multifactorielle (MCS). Pour améliorer nos connaissances et la caractérisation de ces patients, la conduction de corrélations phénotypes-génotypes précises grâce à une collaboration clinico-biologique étroite, ainsi que le développement d’outils de diagnostic moléculaire performants, demeurent un enjeu majeur. Premièrement, l’évaluation de la concentration pré-héparinique en LPL et l’activité post-héparinique 60 minutes après l’injection d’héparine chez 62 patients MCS caractérises génétiquement a permis la mise en évidence deux sous-groupes chez ces patients. Deuxièmement, le développement d’une stratégie séquençage de nouvelle génération permettant d’explorer simultanément les 9 gènes les plus prévalents dans les hypercholestérolémies, les hypocholestérolémies et les hypertriglycéridémies, a permis de détecter les variants nucléotidiques avec une sensibilité équivalente au séquençage Sanger mais aussi de détecter des grands réarrangements. L’ensemble des résultats souligne la complexité des mécanismes de régulation du métabolisme des LRTG et l’intérêt de l’étude des interactions gène-gène. Ainsi, ces travaux ont permis de mettre en évidence de nouvelles hypothèses à explorer pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques des HTG sévères et d’améliorer les outils disponibles pour les études de corrélation génotype-phénotype / Hypertriglyceridemia (HTG) correspond to an increase of triglyceride-rich lipoproteins (TGRL) circulating concentration, as a consequence of an increase in the synthesis of or a decrease in their catabolism, most classically described. In nearly 50% of patients with severe hypertriglyceridemia (HTG), no genetic cause is identified, either in familial chylomicronemia syndrome (FCS) or in multifactorial chylomicronemia syndrome (MCS). To gain new insights and to improve patient’s characterization, it remains important to conduct accurate phenotype-genotype association studies through close collaboration with referent lipidologists, and to develop high-performance tools for molecular diagnosis. Firstly, the assessment of pre-heparin LPL concentration as well as LPL activity 60 minutes after heparin injection, enabled the identification of two subgroups within 62 genotyped MCS patients Secondly, the development of a new sequencing generation workflow exploring simultaneously the 9 most prevalent genes in dyslipidemia, allowed the detection of single nucleotide variations with sensitivity equivalent to Sanger sequencing, but also allowed the detection of copy number variations. Collective consideration of the results underlines the complexity of the regulation mechanisms of TGRL metabolism and the interest of gene-gene interactions study. Thus, the studies presented herein bring new hypothesis to explore for understanding the pathophysiological mechanisms of severe HTG and to improve molecular diagnosis tools available for phenotype-genotype association studies