Orientadores: Antonia Paula Marques-de-Faria, Iscia Lopes Cendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:46:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camargo_MariaEugeniaRibeirode_M.pdf: 5663240 bytes, checksum: da16953f8e521ccd08401398ff5c4a82 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Entre as etiologias genéticas da deficiência mental (DM), um grupo vem sendo objeto de atenção especial, o do retardo mental ligado ao X (RMLX), no qual entre 25 a 40% correspondem a casos da síndrome do X Frágil (SXF). Tal denominação se relaciona à presença de um sítio frágil na região Xq27.3, representado genotipicamente por FRAXA, causado pela variação do número de cópias de uma repetição instável de trinucleotídeos CGG na extremidade 5' não traduzida do gene FMR-l. Ainda na região Xq27-28 estão localizados os sítios frágeis FRAXE e FRAXF. O objetivo principal deste projeto foi implantar a técnica e realizar a análise molecular, utilizando o método da PCR, para triagem da mutação por expansão de trinuc1eotídeos, e o de Southem blot para análise da mutação completa e pré-mutação relacionadas a SXF, em indivíduos do sexo masculino com DM de etiologia não esclarecida, apresentando ou não quadro clínico sugestivo da SXF, nos quais a análise citogenética para tal alteração se mostrou negativa. A análise molecular da repetição CGG, em um total de 54 indivíduos, revelou apenas um (1,9%) com o alelo expandido de aproximadamente 7,OKb; 51 (94,4%) apresentaram apenas alelos de tamanhos normais, variando entre 5 e 54 repetições CGG e, em dois indivíduos (3,7%), os resultados se mostraram inconclusivos. A análise do tamanho normal da repetição trinucleotídica polimórfica (CGG)n, em 49 mulheres do grupo controle, mostrou que 65,3% destas são heterozigotas, apresentam dois alelos CGG normais de tamanhos diferentes. Como protocolo de investigação diagnóstica em indivíduos com DM idiopática, a associação do exame de cariótipo rotineiro à triagem por PCR da SXF possibilitou uma cobertura satisfatória das principais causas de RM. A implementação das técnicas da PCR e de Southem blot para a SXF representou um passo fundamental para que o laboratório de Genética Molecular do Departamento de Genética Médica da UNICAMP possa oferecer mais este serviço à população, tendo em vista a importância dessa condição como etiologia da DM / Abstract: mong the mental deficiencies of genetic origin the group of X-linked mental retardation (XLMR) has got special attention. lnside this group 25 to 40% corresponds to cases of ftagile X syndrome (FXS). This designation is related to the presence of a ftagile site in the Xq27.3 region, genotypically represented by FRAXA, that is caused by thevariation in the number of copies of an instable repetition of CGG trinucleotides at the 5' untranslated region ofthe FMR-l gene. The FRAXE and FRAXF sites are both located inside the region Xq27-28. The main aim of this project is to setup a reliable method to perform the molecular analysis using the PCR technique in order to screen the trinucleotides expansion mutation, and the Southem blot analysis to identify the pre- and complete mutation related to FXS in males with mental deficiency of unknown origino This group of males was chosen because there was no clinical pattem indicative of FXS and the cytogenetic analysis for such alteration was negative. The molecular analysis of the CGG repetition for a total of 54 subjects showed only one (1.9 %) individual with an expanded allele of around 7.0 kb; 51 (94.4 %) showed normal size alleles,varying between 5 and 54 CGG repetitions, and for two individuals (3.7 %) the results were inconclusive. The analysis of the normal size of the polymorphic trinucleotides repetition (CGG)n in 49 women ftom the control group showed that 65.3 % of them as eterozygotes for the normal allele,with two normal CGG alleles of different sizes. As a protocol for the diagnosis of individuais with idiopathic MO, the association of the routine cariotype examination together with PCR screening for FXS became a satisfactory tool to identifythe principal causes for MR. The implementation of the PCR and Southem blot techniques for the diagnosis of FXS represented an important step for the Molecular Genetic laboratory of the Medical Genetic Department at UNICAMP to offer one more service to the general population, keeping in mind the importance of identifying the FXS condition as a possible origin for the MO / Mestrado / Ciencias Biomedicas / Mestre em Ciências Médicas

A proteína do retardo mental do X frágil (FMRP), codificada pelo gene do Retardo Mental do X Frágil (do inglês, Fragile Mental Retardation 1, FMR1) tem expressão significativa no encéfalo, gônadas e células proliferativas. A FMRP é uma proteína ligante de RNA, repressora traducional, que transita entre o núcleo celular, grânulos citoplasmáticos e polissomos. Sua associação a RNA pode se dar pelos domínios Tudor N-terminais, dois domínios centrais, com homologia à heteronucleoproteína K (KH) ou motivos RGG, ricos em arginina (R) e glicina (G), C-terminais. A abolição da expressão da FMRP por mutações no gene FMR1 é a causa mais frequente de deficiência intelectual hereditária entre homens. Transcritos desse gene sofrem splicing alternativo de quatro éxons, podendo gerar até 20 isoformas não redundantes da FMRP. A tradução de RNAm do FMR1 contendo o éxon 12 causa uma extensão em fase, em 21 aminoácidos na alça variável do segundo domínio KH (KH-2) da FMRP, cujos padrão de expressão e função ainda são desconhecidos. Embora a FMRP tenha alta similaridade com duas proteínas parálogas, proteínas relacionadas à FMRP, FRX1P e FXR2P, ela apresenta algumas características de expressão e função que lhes são próprias. A longa alça variável do domínio KH-2, por exemplo, não é observada nas parálogas e é característica somente de ortólogas da FMRP em mamíferos. Assim, é possível que o estudo deste segmento da proteína traga informações funcionais específicas para o encéfalo de mamífero. Demonstramos anteriormente, por qRT-PCR, que, em transcritos do Fmr1 de rato, a expressão da sequência do éxon 12 é regulada ao longo do desenvolvimento pós-natal precoce, de forma diferencialmente positiva no córtex cerebral frontal e cerebelo, em relação ao hipocampo. No presente trabalho, aprofundamos esses estudos, tendo como objetivo a análise cuidadosa da expressão desse éxon em isoformas da FMRP (FMRP+12ISO), pelo uso de um anticorpo dirigido ao segmento codificado por ele, em encéfalos do décimo segundo dia pós-natal (P12, controle positivo) ou embrionários. Para tal, foram realizadas análises por imunoistoquímica e, em P12, ensaios de cromatografia de exclusão molecular de partículas ribonucleoproteicas. Análises de níveis de RNAm e proteicos em fase embrionária (E12 a E20) do encéfalo do rato foram também conduzidas in vivo e in vitro, em cultivo primário de neuroesferas em suspensão, a partir da dissociação de vesículas telencefálicas de ratos em E14. Os dados de imunoistoquímica de encéfalo de ratos em P12 indicaram que (i) as camadas granular externa e a camada piramidal externa do córtex cerebral e as células de Purkinje no cerebelo são mais ricas em FMRP+12ISO; (ii) o giro denteado e CA3 foram fontes de FMRP+12ISO no hipocampo, porém em mais baixa intensidade; e (iii) o conjunto das isoformas da FMRP, incluindo as FMRP+12ISO, foram expressas em região periventricular dos ventrículos laterais em período pós-natal, sugestivo de células-tronco neurais do adulto ou recém diferenciadas. No córtex cerebral, as FMRP+12ISO foram expressas em áreas motora (segmento rostrodorsal), sensorial (segmentos dorsolaterais a laterais), auditiva (segmentos dorsolaterais), olfatória (córtex piriforme) e visual (segmentos ventrolaterais), além da área do cingulado (segmentos mediais) de ambos os hemisférios cerebrais. Os dados também confirmaram que, em P12, as FMRP+12ISO têm expressão mais pronunciada no córtex cerebral e cerebelo do que no hipocampo. À cromatografia, as FMRP+12ISO tiveram o mesmo padrão de distribuição que o conjunto das isoformas da FMRP, fracionando em complexos ribonucleoproteicos maiores que 600 kDa. De modo geral, a expressão das FMRP+12ISO foi baixa em E12 e E14. Houve concordância entre as análises por qRT-PCR, Western blotting e imunoistoquímica, corroborando a baixa expressão do éxon 12 do FMR1 na vesículas telencefálicas em E14. Observamos por imunoistoquímica poucas células sugestivas de progenitoras, na base do neuroepitélio, que expressassem FMRP+12ISO ou outras isoformas da FMRP. O córtex cerebral em E20 foi raramente positivo para FMRP+12ISO ou o conjunto das isoformas da FMRP. Por outro lado, células da camada mais superficial da placa cortical, indicativa de ser a camada I, mostraram expressão de isoformas da FMRP sem o segmento codificado pelo éxon 12 do Fmr1, em E18 e da FMRP, incluindo as FMRP+12ISO, em E20, de forma contínua em várias regiões corticais. Em neuroesferas em suspensão, a expressão das FMRP+12ISO foi muito baixa enquanto isoformas da FMRP, supostamente com a alça variável de KH- 2 em sua conformação curta, tiveram alta expressão nessas células. Desde as primeiras 24 horas sob condições de diferenciação neuronal in vitro, células de neuroesferas aumentaram a expressão das FMRP+12ISO, que se mantiveram alta no período analisado (12 dias in vitro), colocalizando-se com outras isoformas da FMRP. Ensaios preliminares in vitro pela interferência do RNA, em células imortalizadas C6, indicaram um RNA em fita dupla, entre dois testados, com capacidade de inibição de mensagens do Fmr1 que especificamente contenham o éxon 12. A expressão do éxon 12 do FMR1 no córtex cerebral frontal, humano, em envelhecimento foi baixa pela análise de RNAm, enquanto o total de transcritos deste gene apresentou-se em níveis significativos. Nossos dados sugerem que a expressão do éxon 12 do Fmr1 é mais significativa para FMRP+12ISO em células neuronais, durante um período crítico de sinaptogênese, no primeiro mês pós-natal do rato. O tecido telencefálico, embrionário não se mostrou uma fonte rica dessas isoformas, principalmente em células indiferenciadas, que foram francamente negativas / Fragile X Mental Retardation Protein (FMRP), codified by Fragile Mental Retardation 1 (FMR1) gene, is significantly expressed in the brain, gonads and proliferative cells. FMRP is an RNA-binding protein and acts as a translation repressor, which transits between cell nucleus, cytoplasmic granules and polysomes. Its association with RNA occurs via several domains, namely: Nterminal Tudor domains; two central domains with K-heteronucleoprotein (KH) homology; and C-terminal RGG motifs, that are rich in arginine (R) and glicine (G). The absence of FMRP expression triggered by mutations in the FMR1 gene is the most frequent cause of hereditary intellectual disability in human men. Four FMR1 exons may undergo alternative splicing, generating up to 20 non-redundant FMRP isoforms. The translation of the FMR1 mRNA containing exon 12 leads to an in-phase extension of 21 amino acids in the variable loop on FMRP the second KH domain (KH-2). The pattern of expression and function of this isoform are unknown. Although FMRP is highly similar to two paralogs proteins, FMRP-related proteins FRX1P and FRX2P, it presents some unique expression and function characteristics. The long variable loop of the KH-2 domain, for example, is not observed in these paralogs and is a hallmark of FMRP mammal orthologs. Therefore, the study of this protein segment can potentially bring information about its function specifically in the mammalian brain. Using qRT-PCR and Western blotting, we previously demonstrated that, for rat Fmr1 transcripts, the expression of sequences containing exon 12 is regulated during early postnatal development. In this period, expression of these segments in the frontal cerebral cortex and in the cerebellum is higher when compared to hippocampus expression. In the present work, we deepened these studies with the objective of carefully analysing the expression of FMRP isoforms containing FMRP exon 12 (FMRP+12ISO). For this purpose, we employed rat postnatal brains at the twelfth postnatal day (P12, used as a positive control) and rat embryo brain in immunohistochemistry assays with antibodies detecting peptides codified by exon 12. In this strategy, we also carried out molecular exclusion chromatography of ribonucleoproteins particles with lysates from rat P12 encephalon. Analysis of mRNA and protein levels in rat brain in the embryonic period [embryonic days 12 to 20 (E12 to E20)] were conducted in vivo and in vitro, in neurosphere suspension primary cultures, obtained by dissociation of telencephalic vesicles from E14 rats. Immunohistochemical data from P12 rat brain indicated that (i) the granular external layers and pyramidal external layer in the brain cortex and Purkinje cells in the cerebellum are richer in FMRP+12ISO; (ii) in the hippocampus, FMRP+12ISO can be found in dentate gyrus and CA3, although in lesser intensities; and (iii) FMRP isoforms, including FMRP+12ISO, are expressed in the periventricular regions from the lateral ventricles, suggesting their expression in adult neural stem cells or in differentiating cells. In the cerebral cortex, FMRP+12ISO are expressed in motor areas (rostrodorsal segment) and in sensorial areas (dorsolateral and lateral segments), specifically in auditory (dorsolateral segments), olfactory (piriform cortex) and visual (ventrolateral segments) areas, besides expression in the cingulate área (medial segment) in both hemispheres. Our data also confirmed that, in P12 brain, cerebral cortex and cerebellum have higher FMRP+12ISO expression when compared to the hippocampus. Chromatography data indicated that FMRP+12ISO have the same pattern of distribution than the FMRP isoform group, fractionating in ribonucleoproteics complexes heavier than 600kDa. Altogether, FMRP+12ISO expression is low in E12 and E14 rat brain. qRT-PCR, Western blotting and immunohistochemistry data were concordant, corroborating the low expression of exon 12 in E14 telencephalic vesicles. In immunohistochemistry images, we observed few cells with progenitor phenotype, at the basal neuroepithelium, expressing FMRP+12ISO or other FMRP isoforms. In E20, cerebral cortex was rarely positive for FMRP+12ISO or other FMRP isoforms. Still, cells in the superficial layer of the cortical plate, possibly layer 1, were positive for FMRP isoforms that do not contain the segment codified by exon 12 in E18, brains and positive for the ensemble of FMRP, isoforms, FMRP+12ISO included, in E20 brains, in continuous portions of several cortical regions. In suspension neurosphere cultures, FMRP+12ISO expression was very low, while the expression of FMRP isoforms, supposedly with the variable loop of KH-2 in its short conformation, was high in. After 24 hours under neuron differentiation conditions in vitro, neurosphere cells showed increasing expression of FMRP+12ISO, which remained high during the period analyzed (12 days in vitro), co-localizing with other FMRP isoforms. Preliminary assays using RNA interference in vitro in an immortalized glioma cell lineage (C6), disclosed a double-stranded RNA, among two tested samples, with the ability to suppress exon 12 containig Fmr1 mRNA. The expression of FMR1 transcripts containing exon 12 in aging human brain frontal cortex was low, while total FMR1 transcripts levels were significant. Our data suggest that the expression of exon 12 from Fmr1 is more significant in rat neuronal cells during a critical period of synaptogenesis in the first postnatal month. The embryonic telencephalic tissue is not rich in FMRP+12ISO, which were notably absent from undifferentiated cells

A proteína do retardo mental do X frágil (FMRP), codificada pelo gene do Retardo Mental do X Frágil (do inglês, Fragile Mental Retardation 1, FMR1) tem expressão significativa no encéfalo, gônadas e células proliferativas. A FMRP é uma proteína ligante de RNA, repressora traducional, que transita entre o núcleo celular, grânulos citoplasmáticos e polissomos. Sua associação a RNA pode se dar pelos domínios Tudor N-terminais, dois domínios centrais, com homologia à heteronucleoproteína K (KH) ou motivos RGG, ricos em arginina (R) e glicina (G), C-terminais. A abolição da expressão da FMRP por mutações no gene FMR1 é a causa mais frequente de deficiência intelectual hereditária entre homens. Transcritos desse gene sofrem splicing alternativo de quatro éxons, podendo gerar até 20 isoformas não redundantes da FMRP. A tradução de RNAm do FMR1 contendo o éxon 12 causa uma extensão em fase, em 21 aminoácidos na alça variável do segundo domínio KH (KH-2) da FMRP, cujos padrão de expressão e função ainda são desconhecidos. Embora a FMRP tenha alta similaridade com duas proteínas parálogas, proteínas relacionadas à FMRP, FRX1P e FXR2P, ela apresenta algumas características de expressão e função que lhes são próprias. A longa alça variável do domínio KH-2, por exemplo, não é observada nas parálogas e é característica somente de ortólogas da FMRP em mamíferos. Assim, é possível que o estudo deste segmento da proteína traga informações funcionais específicas para o encéfalo de mamífero. Demonstramos anteriormente, por qRT-PCR, que, em transcritos do Fmr1 de rato, a expressão da sequência do éxon 12 é regulada ao longo do desenvolvimento pós-natal precoce, de forma diferencialmente positiva no córtex cerebral frontal e cerebelo, em relação ao hipocampo. No presente trabalho, aprofundamos esses estudos, tendo como objetivo a análise cuidadosa da expressão desse éxon em isoformas da FMRP (FMRP+12ISO), pelo uso de um anticorpo dirigido ao segmento codificado por ele, em encéfalos do décimo segundo dia pós-natal (P12, controle positivo) ou embrionários. Para tal, foram realizadas análises por imunoistoquímica e, em P12, ensaios de cromatografia de exclusão molecular de partículas ribonucleoproteicas. Análises de níveis de RNAm e proteicos em fase embrionária (E12 a E20) do encéfalo do rato foram também conduzidas in vivo e in vitro, em cultivo primário de neuroesferas em suspensão, a partir da dissociação de vesículas telencefálicas de ratos em E14. Os dados de imunoistoquímica de encéfalo de ratos em P12 indicaram que (i) as camadas granular externa e a camada piramidal externa do córtex cerebral e as células de Purkinje no cerebelo são mais ricas em FMRP+12ISO; (ii) o giro denteado e CA3 foram fontes de FMRP+12ISO no hipocampo, porém em mais baixa intensidade; e (iii) o conjunto das isoformas da FMRP, incluindo as FMRP+12ISO, foram expressas em região periventricular dos ventrículos laterais em período pós-natal, sugestivo de células-tronco neurais do adulto ou recém diferenciadas. No córtex cerebral, as FMRP+12ISO foram expressas em áreas motora (segmento rostrodorsal), sensorial (segmentos dorsolaterais a laterais), auditiva (segmentos dorsolaterais), olfatória (córtex piriforme) e visual (segmentos ventrolaterais), além da área do cingulado (segmentos mediais) de ambos os hemisférios cerebrais. Os dados também confirmaram que, em P12, as FMRP+12ISO têm expressão mais pronunciada no córtex cerebral e cerebelo do que no hipocampo. À cromatografia, as FMRP+12ISO tiveram o mesmo padrão de distribuição que o conjunto das isoformas da FMRP, fracionando em complexos ribonucleoproteicos maiores que 600 kDa. De modo geral, a expressão das FMRP+12ISO foi baixa em E12 e E14. Houve concordância entre as análises por qRT-PCR, Western blotting e imunoistoquímica, corroborando a baixa expressão do éxon 12 do FMR1 na vesículas telencefálicas em E14. Observamos por imunoistoquímica poucas células sugestivas de progenitoras, na base do neuroepitélio, que expressassem FMRP+12ISO ou outras isoformas da FMRP. O córtex cerebral em E20 foi raramente positivo para FMRP+12ISO ou o conjunto das isoformas da FMRP. Por outro lado, células da camada mais superficial da placa cortical, indicativa de ser a camada I, mostraram expressão de isoformas da FMRP sem o segmento codificado pelo éxon 12 do Fmr1, em E18 e da FMRP, incluindo as FMRP+12ISO, em E20, de forma contínua em várias regiões corticais. Em neuroesferas em suspensão, a expressão das FMRP+12ISO foi muito baixa enquanto isoformas da FMRP, supostamente com a alça variável de KH- 2 em sua conformação curta, tiveram alta expressão nessas células. Desde as primeiras 24 horas sob condições de diferenciação neuronal in vitro, células de neuroesferas aumentaram a expressão das FMRP+12ISO, que se mantiveram alta no período analisado (12 dias in vitro), colocalizando-se com outras isoformas da FMRP. Ensaios preliminares in vitro pela interferência do RNA, em células imortalizadas C6, indicaram um RNA em fita dupla, entre dois testados, com capacidade de inibição de mensagens do Fmr1 que especificamente contenham o éxon 12. A expressão do éxon 12 do FMR1 no córtex cerebral frontal, humano, em envelhecimento foi baixa pela análise de RNAm, enquanto o total de transcritos deste gene apresentou-se em níveis significativos. Nossos dados sugerem que a expressão do éxon 12 do Fmr1 é mais significativa para FMRP+12ISO em células neuronais, durante um período crítico de sinaptogênese, no primeiro mês pós-natal do rato. O tecido telencefálico, embrionário não se mostrou uma fonte rica dessas isoformas, principalmente em células indiferenciadas, que foram francamente negativas / Fragile X Mental Retardation Protein (FMRP), codified by Fragile Mental Retardation 1 (FMR1) gene, is significantly expressed in the brain, gonads and proliferative cells. FMRP is an RNA-binding protein and acts as a translation repressor, which transits between cell nucleus, cytoplasmic granules and polysomes. Its association with RNA occurs via several domains, namely: Nterminal Tudor domains; two central domains with K-heteronucleoprotein (KH) homology; and C-terminal RGG motifs, that are rich in arginine (R) and glicine (G). The absence of FMRP expression triggered by mutations in the FMR1 gene is the most frequent cause of hereditary intellectual disability in human men. Four FMR1 exons may undergo alternative splicing, generating up to 20 non-redundant FMRP isoforms. The translation of the FMR1 mRNA containing exon 12 leads to an in-phase extension of 21 amino acids in the variable loop on FMRP the second KH domain (KH-2). The pattern of expression and function of this isoform are unknown. Although FMRP is highly similar to two paralogs proteins, FMRP-related proteins FRX1P and FRX2P, it presents some unique expression and function characteristics. The long variable loop of the KH-2 domain, for example, is not observed in these paralogs and is a hallmark of FMRP mammal orthologs. Therefore, the study of this protein segment can potentially bring information about its function specifically in the mammalian brain. Using qRT-PCR and Western blotting, we previously demonstrated that, for rat Fmr1 transcripts, the expression of sequences containing exon 12 is regulated during early postnatal development. In this period, expression of these segments in the frontal cerebral cortex and in the cerebellum is higher when compared to hippocampus expression. In the present work, we deepened these studies with the objective of carefully analysing the expression of FMRP isoforms containing FMRP exon 12 (FMRP+12ISO). For this purpose, we employed rat postnatal brains at the twelfth postnatal day (P12, used as a positive control) and rat embryo brain in immunohistochemistry assays with antibodies detecting peptides codified by exon 12. In this strategy, we also carried out molecular exclusion chromatography of ribonucleoproteins particles with lysates from rat P12 encephalon. Analysis of mRNA and protein levels in rat brain in the embryonic period [embryonic days 12 to 20 (E12 to E20)] were conducted in vivo and in vitro, in neurosphere suspension primary cultures, obtained by dissociation of telencephalic vesicles from E14 rats. Immunohistochemical data from P12 rat brain indicated that (i) the granular external layers and pyramidal external layer in the brain cortex and Purkinje cells in the cerebellum are richer in FMRP+12ISO; (ii) in the hippocampus, FMRP+12ISO can be found in dentate gyrus and CA3, although in lesser intensities; and (iii) FMRP isoforms, including FMRP+12ISO, are expressed in the periventricular regions from the lateral ventricles, suggesting their expression in adult neural stem cells or in differentiating cells. In the cerebral cortex, FMRP+12ISO are expressed in motor areas (rostrodorsal segment) and in sensorial areas (dorsolateral and lateral segments), specifically in auditory (dorsolateral segments), olfactory (piriform cortex) and visual (ventrolateral segments) areas, besides expression in the cingulate área (medial segment) in both hemispheres. Our data also confirmed that, in P12 brain, cerebral cortex and cerebellum have higher FMRP+12ISO expression when compared to the hippocampus. Chromatography data indicated that FMRP+12ISO have the same pattern of distribution than the FMRP isoform group, fractionating in ribonucleoproteics complexes heavier than 600kDa. Altogether, FMRP+12ISO expression is low in E12 and E14 rat brain. qRT-PCR, Western blotting and immunohistochemistry data were concordant, corroborating the low expression of exon 12 in E14 telencephalic vesicles. In immunohistochemistry images, we observed few cells with progenitor phenotype, at the basal neuroepithelium, expressing FMRP+12ISO or other FMRP isoforms. In E20, cerebral cortex was rarely positive for FMRP+12ISO or other FMRP isoforms. Still, cells in the superficial layer of the cortical plate, possibly layer 1, were positive for FMRP isoforms that do not contain the segment codified by exon 12 in E18, brains and positive for the ensemble of FMRP, isoforms, FMRP+12ISO included, in E20 brains, in continuous portions of several cortical regions. In suspension neurosphere cultures, FMRP+12ISO expression was very low, while the expression of FMRP isoforms, supposedly with the variable loop of KH-2 in its short conformation, was high in. After 24 hours under neuron differentiation conditions in vitro, neurosphere cells showed increasing expression of FMRP+12ISO, which remained high during the period analyzed (12 days in vitro), co-localizing with other FMRP isoforms. Preliminary assays using RNA interference in vitro in an immortalized glioma cell lineage (C6), disclosed a double-stranded RNA, among two tested samples, with the ability to suppress exon 12 containig Fmr1 mRNA. The expression of FMR1 transcripts containing exon 12 in aging human brain frontal cortex was low, while total FMR1 transcripts levels were significant. Our data suggest that the expression of exon 12 from Fmr1 is more significant in rat neuronal cells during a critical period of synaptogenesis in the first postnatal month. The embryonic telencephalic tissue is not rich in FMRP+12ISO, which were notably absent from undifferentiated cells

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 852162 bytes, checksum: 18350a1fa68989163ff6494b7784f27a (MD5) Previous issue date: 2012-07-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fragile X syndrome is the most common inherited cause of intellectual disability with an estimated prevalence of 1 in 3600 males and 1 in 4000 to 6000 females, where it causes moderate to severe intellectual and social impairment together with syndromic features including large ears and head, long face and macroorchidism. It is most often is caused by expansion of a CGG trinucleotide repeat array in the 5' UT region of the FMR-1 gene at Xq27.3. This locus corresponds to a fragile site which can be observed in the metaphase chromosome following selective culture conditions. In this study we analyze two brothers with clinical indicative of fragile X syndrome. Peripheral blood lymphocytes were studied after 96 hrs culture periods at 37°C in RPMI 1640 (supplemented with 5% fetal serum bovine, 20 mM HEPES, 2mM glutamine and 1% M-PHA), LymphoGrow® and PB-MAX®. Two bottles for each medium was prepared for cultures with antagonists, and in each one 0,25 μg/mL fluorodeoxyuridine (FUdR) or 8 μg/mL methotrexate (Mtx) were added 72 hrs after the start of culture. Cultures were harvested after 95 hrs and 45 minutes using standard methods following exposure to 0,1 μg/mL colcemid for 15 minutes. Slides were stained with Giemsa 5% for fra(X) screening and G banding was employed for confirmation of the Xq27.3 fragile site. Lymphocytes growing in RPMI 1640, LymphoGrow and PB-MAX responded equivalently to the addition of antagonists. According to the F test at the level of 5% probability, there were no significant differences between the average number of metaphases in the three mediums in combination with FUdR. Similarly, in the three mediums methotrexate treatment was very toxic and resulted in insufficient number of analyzable cells. No fra(X) were detected in the cultures with this treatment. A total of 208 metaphases for brother 1 and 205 for brother 2 were scanned of which 21% and 20%, respectively, were positive for fra(X). These results of fragile X expression in brothers are in agreement with the estimate expression in affected males ranging from 10-40% and corroborate those of other studies which reported that men of the same family tend to have similar frequencies of fra(X). The procedures for induction of fragile site and cytogenetic analysis showed to be adequate in order to identify the presence of FRAXA in the analyzed brothers with clinical suspicion of fragile X syndrome. / A Síndrome do X frágil é a principal causa de retardo mental hereditário com prevalência estimada de 1 em cada 3600 homens e 1 em cada 4000 a 6000 mulheres. Essa síndrome provoca comprometimento intelectual e social moderado a severo, associado com características como cabeça e orelhas grandes, rosto alongado e macroorquidismo. A causa mais frequente dessa desordem é a expansão do trinucleotídeo CGG localizado na região 5' UT do gene FMR-1, em Xq27.3. Esse loco corresponde a um sítio frágil que pode ser visualizado em cromossomos metafásicos sob condições seletivas de cultura. Neste estudo analisamos dois irmãos com indicativo clínico da Síndrome do X frágil. Linfócitos oriundos de sangue periférico foram avaliados após 96 h de cultura a 37°C em meio RPMI 1640 (suplementado com 5% de FBS, 20 mM de HEPES, 2 mM de glutamina e 1% M-PHA), LymphoGrow® e PB-MAX®. Para as culturas com antagonista, dois tubos de cada meio disponível foram preparados, e em cada um, 0,25 μg/mL de fluorodeoxiuridina (FUdR) ou 8 μg/mL de metotrexato (Mtx) foram adicionados 72 h após o início da cultura. As culturas foram colhidas após 95 h e 45 min utilizando-se métodos de rotina, após exposição a 0,1 μg/mL de colcemide durante 15 min. As lâminas foram coradas com Giemsa 5% para rastreamento de cromossomos fra(X), e a técnica de bandeamento G foi empregada para a confirmação do sítio frágil na região Xq27.3. Os linfócitos cultivados nos meios RPMI 1640, LymphoGrow e PB-MAX responderam de forma equivalente à adição dos antagonistas. Não houve diferença significativa pelo teste F a 5% de probabilidade entre o número médio de metáfases observado nos três meios em combinação com FUdR. Do mesmo modo, nos três meios o tratamento com metotrexato foi muito tóxico e resultou em número insuficiente de células analisáveis. Nessas culturas com Mtx não foram detectados cromossomos fra(X). Um total de 208 metáfases para irmão 1 e 205 para o irmão 2 foram analisadas, das quais 21% e 20%, respectivamente, foram positivas para X frágil. Esses dados estão de acordo com a estimativa de expressão em homens afetados que varia de 10-40% e corroboram com os de outros estudos que reportaram que homens da mesma família tendem a apresentar frequências similares de fra(X). Os procedimentos para a indução de sítio frágil e análise citogenética mostraram-se adequados para identificação de FRAXA nos irmãos analisados com indicativo clínico da Síndrome do X frágil.

The main goal of this thesis is to test the brittle-ductile (BD) interaction hypothesis of the lithosphere. The model uses the correlation of two parameters, the seismicity characterizing the brittle part and the attenuation representing the ductile part. It assumes the coupling of both parts and therefore the correlation between the time series of the parameters during the normal part of the stress loading cycle. A few years before the occurrence of a major earthquake, the brittle part of the system suffers a stress overload, so it cannot maintain the normal loading processes through the brittle-ductile transition zone, provoking the decoupling of the parts and breaking the previous correlation between the analyzed time series. First, a worldwide analysis of seismicity is developed, focusing after in three regions, Colombia, Taiwan and the Iberian Peninsula. The seismicity data for the global analysis are obtained from the Centennial Catalog, while local catalogs are used for the regional study. Then, the BD hypothesis is tested in three seismic stations in Colombia and five in Taiwan; for that purpose, a selection of almost 4000 waveforms are effectively used from a total of almost 48000 of the study areas, for the coda Q quality factor analysis. The global and regional seismicity analysis allows the detection of space-time evolution trends with no easy explanation and that are attributed to external manifestations of the Earth¿s interior dynamic processes in the mantle. The detailed seismicity analysis in the 8 studied stations characterizes the brittle part. The waveforms in each station are used to determine the time series of coda Q in a time window of around 14 years. First, its space-time variation and depth dependence are studied, finding significant changes that correlate with local geotectonic structures. Besides, specific time series that characterize the ductile part are obtained. The correlation analysis and the one of the time variation of the central correlation coefficient have allowed evaluating the BD model. A new technique that allows the construction of time series of this coefficient is proposed, in a way that following and detecting the correlation/uncorrelation of the seismicity and Q time series can be done continuously. Therefore, calm and enhanced activity periods can be firmly established in the BD theory. By applying the technique to different geotectonic locations we find cases in which the behavior obeys the theory, whilst for others the validity is unclear. In the former, high values of the central correlation coefficient, above 0.6, are observed during calm periods; this value decreases drastically some time before the occurrence of a major earthquake. In the latter, the correlation is found to be, in most cases, permanently low, what can be attributed to a inexistent or poorly developed BD interaction zone, since, in most cases, these regions are ruled by complex geotectonic structures and a relatively high frequency of major earthquakes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-12Bitstream added on 2014-06-13T20:29:49Z : No. of bitstreams: 1 curtis_kmc_me_araiq.pdf: 767278 bytes, checksum: b9eefeb12752b6e4c943bbfc29b1a46c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A síndrome do cromossomo X frágil (SXF) é a forma mais comum de deficiência mental herdada. A doença ocorre pela expansão das repetições de trinucleotídeos na região 5’ não traduzida do gene FMR1 no cromossomo X. Dependendo do número de repetições CGG originam-se 4 tipos de alelos: normal (NL), pré-mutado (PM), gray zone (GZ) e mutação completa (FM). A instabilidade e expansão das repetições, aliado à metilação do DNA, causam a diminuição ou ausência na produção da proteína FMRP, a qual é essencial para a função cerebral. O diagnóstico da SXF tem sido realizado principalmente por análise molecular Southern blot. Porém, este método é trabalhoso, demorado e de custo elevado. Recentemente foi desenvolvido um novo método molecular para triagem da SXF por PCR, que segundo os autores, é rápido, de baixo custo, e eficiente na detecção das repetições CGG em homens e mulheres. No entanto, notou-se a ausência de informações importantes para reprodução do método. Os objetivos deste estudo foram: (i) padronizar a técnica de PCR proposta por Tassone et al., (2008), adaptando-a, devido a carência de informações metodológicas; (ii) comprovar a exatidão (acurácia), sensibilidade e especificidade do método, comparando-a ao Southern blot; (iii) avaliar a aplicação da técnica utilizando DNA extraído de diferentes materiais biológicos/métodos de extração; (iv) estimar o custo e o tempo de execução do método no mercado nacional. Os materiais biológicos utilizados foram: sangue coletado por sistema à vácuo e células da mucosa oral, que foram extraídos por solventes orgânicos e sangue coletado em cartões FTA, purificado pelo kit Whatman. Obtevese sucesso na reprodução do método da PCR em 75 indivíduos utilizando a enzima Expand Long Template PCR System (Roche Diagnostics). A exatidão (acurácia), sensibilidade e especificidade foram... / Fragile X Syndrome (FXS) is the most common form of inherited mental retardation. The disease occurs by the expansion of triplet nucleotide repeats in the 5' untranslated of the FMR1 gene on chromosome X. Depending on the number of CGG repeats four types of alleles originate from it: normal (NL), pre-mutated (PM), gray zone (GZ) and full mutation (FM). The instability and expansion of these repetitions, together with the methylation of DNA, cause a decrease or absence in the production of the protein FMRP, which is essential for the brain function. The diagnosis of FXS has been done mainly by molecular analysis Southern blot. However, this method is laborious, time consuming and expensive. Recently we have developed a new molecular method for FXS screening by PCR, which according to the authors, is rapid, inexpensive, and efficient in the detection of CGG repeats in male and female. However, we noted the absence of important information for breeding method. The objectives of this study were: (i) to standardize the PCR technique proposed by Tassone et al. (2008), adapting it, due to the lack of methodological information, (ii) verify the accuracy, sensitivity and specificity of the method, comparing it to the Southern blot, and (iii) to evaluate the technique using DNA extracted from different biological materials / extraction methods, and (iv) estimate the cost and time of the method execution in the domestic market. The biological materials used were: blood collected by vacuum system and oral mucosal cells, which were extracted by organic solvents and blood collected on FTA cards, purified by Whatman kit. Success was achieved in the reproduction of the PCR method in 75 individuals using the enzyme Expand Long Template PCR System (Roche Diagnostics). The accuracy, sensitivity and specificity were 100% when analyzing the total sample, indicating that the technique can detect the presence... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3720.pdf: 10000325 bytes, checksum: 03a0dbf8e4a20c3719f74d02199a00c5 (MD5) Previous issue date: 2011-06-29 / Universidade Federal de Minas Gerais / A study on the correlation of blend morphology, properties, the injection molding process and manufacturing methods of polymeric blends constituted of PBT and ABS was proposed. Thus, uncompatibilized PBT/ABS blends have been prepared in a twin-screw extruder using different parameters of process, in order to obtain blends presenting distinct properties and, if possible, distinct morphologies. The extruded blends have been eventually submitted to the injection molding process for the evaluation of the influence of the injection molding process parameters on the morphology, thermal properties and mechanical properties, especially impact strength, of PBT/ABS blends. The following parameters of the injection molding process and its influence on the properties mentioned above have been studied: injection temperature, mold temperature, holding pressure and injection speed. The Design of Experiments approach has been used to arrange the full set of experiments and also to statistically analyze the results. The morphology of the extruded and injection molded blends has been investigated by Transmission Electron Microscopy, the mechanical properties by Izod impact strength tests and the degradation of the blends constituents has also been evaluated. The results have indicated that major differences on the impact strength of the samples can be achieved by only varying the injection molding parameters. Furthermore, mold temperature and injection speed have significantly affected the impact strength and the ductile-brittle transition temperature of the injection molded samples. Morphological analyses and degradation studies have suggested that the dispersion degree of the ABS disperse phase particles within the PBT matrix plays an essential role in determining the impact strength of the blends. / Foi realizado o estudo de correlação entre as condições de preparação e moldagem de blendas poliméricas constituídas de PBT e ABS, e a sua morfologia e suas propriedades. Para tal, blendas PBT/ABS foram preparadas em extrusora de rosca dupla, sem o uso de um agente compatibilizante e utilizando-se diferentes parâmetros de processo, visando a obtenção de blendas com morfologias distintas e, possivelmente, propriedades também distintas. As blendas obtidas por extrusão foram posteriormente submetidas ao processo de moldagem por injeção para avaliação da influência dos parâmetros deste processo sobre a morfologia, propriedades térmicas e propriedades mecânicas, especialmente resistência ao impacto, das blendas PBT/ABS. Os seguintes parâmetros do processo de moldagem por injeção e os seus efeitos nas propriedades citadas anteriormente foram estudados: velocidade de injeção, pressão de recalque, temperatura de injeção e temperatura do molde. Técnicas de DOE Design of Experiments foram utilizadas como ferramenta auxiliar para elaboração do planejamento experimental e também no tratamento estatístico dos resultados obtidos. As morfologias das misturas obtidas, após os processos de extrusão e injeção, foram analisadas através de microscopia eletrônica de transmissão, as propriedades mecânicas através de ensaios de resistência ao impacto e a degradação dos constituintes das blendas, por viscosimetria de soluções diluídas e espectroscopia no infravermelho, também foi avaliada. Os resultados mostram que grandes variações na resistência ao impacto podem ser obtidas apenas alterando-se os parâmetros da moldagem por injeção. A temperatura do molde e a velocidade de injeção influenciaram significativamente na resistência ao impacto e na temperatura de transição dúctil-frágil das amostras. As análises morfológicas e de degradação sugerem que o grau de dispersão das partículas de ABS na matriz de PBT é o principal responsável pela definição da resistência ao impacto das blendas.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-12T14:48:04Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Danyllo Felipe de Oliveira.pdf: 2356321 bytes, checksum: 65e8ae7586ecebdf70bf8d998cba93d3 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T14:48:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Danyllo Felipe de Oliveira.pdf: 2356321 bytes, checksum: 65e8ae7586ecebdf70bf8d998cba93d3 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014 / CAPES / Entende-se por Deficiência Intelectual (DI), conforme a mais recente versão do Código Internacional de Doenças (CID-10), como sendo uma “parada do desenvolvimento ou desenvolvimento incompleto do funcionamento intelectual”. Essa alteração se dá essencialmente durante o desenvolvimento do indivíduo e afeta, principalmente, “funções cognitivas, de linguagem, motricidade e do comportamento social”. Ainda segundo as definições teóricas do CID-10, a DI pode ser subdividida de acordo com o grau de severidade de comprometimento intelectual, sendo este medido pelo nível do quociente de inteligência (QI) obtido dos pacientes em testes de neuropsicologia A deficiência intelectual é uma característica bastante recorrente, e tem sido extensivamente estudada do ponto de vista genético desde a identificação da trissomia do cromossomo 21 como um fator etiológico para a Síndrome de Down. Posteriores investigações usando técnicas citogenéticas de bandeamento cromossômico e hibridização in situ, contribuíram para melhor compreender a base molecular da DI, através da descrição de perdas e ganhos de grandes fragmentos cromossômicos além de microdeleções e microduplicações. Estas alterações têm sido crescentemente descritas para a Síndrome de Cri Du Chat, Smith-Magenis, Wolf- Hischhron, entre outras. Dentre as condições genéticas onde DI é encontrada, as cujo padrão de herança está ligado ao cromossomo X representam de 10 a 15 % dos casos. Em face disso, a deficiência mental de herança ligada ao cromossomo X (DMLX) apresenta-se como um complexo grupo de mais de mais de 200 entidades nosológicas, com uma considerável heterogeneidade genética, uma vez que mais de 100 genes têm sido identificados até o momento. Entretanto, a despeito da grande quantidade de genes envolvidos, mais de 50 % das famílias identificadas com deficiência mental ligada ao X possuem uma etiologia genética desconhecida. Duas famílias com um provável padrão de herança ligado ao cromossmo X, originárias do Estado de Pernambuco foram avaliadas do ponto de vista clínico e molecular. A família 1 apresentou quatro afetados, sendo três homens e uma mulher, que eram portadores de deficiência mental grave. O indivíduo probando, cuja idade é 29 anos, apresenta além da DI, um perímetro cefálico abaixo do segundo percentil. Nenhuma outra alteração dismórfica foi evidenciada nos outros indivíduos, embora entre os afetados haja o registro de crises convulsivas. A segunda família, com três afetados, sendo dois deles gêmeos univitelinos, apresenta indivíduos com deficiência intelectual grave, com nenhum outro sinal dismórfico aparente. A análise por Southern blotting de ambas famílias para a verificação das expansões do gene FMR1, associado à síndrome do cromossomo X frágil, revelou que o probando da família 1 apresentava a pré-mutação (fragmentos de 3 kb), assim como a sua genitora e a irmã desta. O outro afetado, filho desta última portadora da pré-mutação, apresentou a mutação completa (fragmentos de 6 , 6,3 e 8kb). O último indivíduo afetado e sua respectiva genitora apresentaram fragmentos correspondentes ao de indivíduos normais (2,8 e 5,2 kb). Tais dados levam ao diagnóstico da Síndrome do cromossomo X frágil para a primeira família. A segunda família foi semelhantemente testada, mas os indivíduos e sua genitora são normais para o teste do gene FMR1. O estudo do teste de desvio de inativação do cromossomo X na mãe dos afetados da família 2 revelou que este indivíduo apresenta um desvio total de inativação (100:0), um indicativo do padrão de herança ligado ao cromossomo X. A hibridização genômica comparativa (array CGH) não identificou nenhuma alteração cromossômica microestrutural que pudesse explicar o fenótipo.

Orientador : Walter Pinto Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-19T10:07:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_AntoniaPaulaMarquesde_D.pdf: 6354095 bytes, checksum: 6055550531e277ec4bb6f57a9e546598 (MD5) Previous issue date: 1994 / Doutorado / Genetica / Doutor em Ciências Biológicas

Alguns espelhos usados em câmeras de satélite devem apresentar qualidade superficial elevada. Eles são normalmente fabricados em ZERODUR®, um material vitrocerâmico, por meio de processos abrasivos. Observou-se que a qualidade da superfície do material deteriora-se algum tempo após a usinagem, necessitando assim de retrabalho. A causa mais influente desse fenômeno é o crescimento de trincas devido à corrosão sobtensão. Estas trincas são geradas pelas condições impostas nos processos convencionais de lapidação e polimento. Este trabalho apresenta um estudo sobre a usinabilidade do ZERODUR® utilizando torneamento de ultraprecisão com ferramenta de diamante de ponta única como uma alternativa a estes métodos tradicionais. Amostras de ZERODUR® foram submetidas a testes de indentação e riscamento a fim de se estudar as propriedades mecânicas do material, a transição dúctil-frágil e os mecanismos de remoção de material. Com base nesses testes, foi delineado um experimento fatorial do tipo 23 para avaliar a influência das seguintes variáveis de usinagem: profundidade de corte, nos níveis 0,4 e 0,2 \'mü\'m, taxa de avanço, nos níveis 0,3 e 0,1 \'mü\'m/rev e ângulo de saída da ferramenta, nos níveis -5º e -20º. As amostras do experimento foram usinadas em um torno de ultraprecisão com a ferramenta de diamante de ponta única. A qualidade superficial de cada combinação foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura e perfilometria óptica interferométrica. Os resultados dos experimentos foram analisados estatisticamente, por meio de análise de variância (ANOVA). Para os intervalos das variáveis testadas verificou-se que o ângulo de inclinação da ferramenta é o que mais afeta a qualidade superficial. Ângulos com inclinações mais negativas (-20º) proporcionaram as melhores qualidades superficiais (em torno de 200 nm). Nos resultados não houve evidência de que o corte do material tenha ocorrido dentro do regime dúctil. Porém, a rugosidade superficial encontrada em algumas combinações de corte sugere que o torneamento de ultraprecisão pode ser uma alternativa ao processo lapidação que antecede o polimento. Este trabalho de caráter exploratório contribui com estimativas de alguns parâmetros ótimos para usinagem do ZERODUR®, fornecendo subsídios para pesquisas futuras sobre este tema. / Some mirrors used in satellite cameras must present a high surface quality. They are usually made of ZERODUR®, a brittle glass ceramic, by means of abrasive processes. It was observed that the surface quality of the material deteriorates some time after the machining, thus requiring rework. The most influential cause of this phenomenon is the crack growth due to stress corrosion. These cracks are generated by the conventional machining processes of lapping and polishing. This work presents a study on the machinability of ZERODUR® using ultraprecision turning with single-point diamond tool as an alternative to these traditional methods. ZERODUR® samples were subjected to indentation and nano-scratching tests in order to study the ductile-brittle transition and material removal mechanisms. After that, a \'2 POT.3\' factorial experiment was designed in order to assess the influence of three machining parameters on the resulting surface roughness, which are: depth of cut (tested at levels 0,4 and 0,2 \'mü\'m), feed rate (tested at levels 0,3 and 0,1 \'mü\'m/rev) and rake angle of the cutting tool (tested at levels -5º e -20º). The samples were turned with single-point diamond tool using different combinations of the parameters at the levels described above. The surface quality of each sample was evaluated using an interferometric optical profiler and a scanning electron microscope (SEM). The results of the experiments were statistically evaluated by means of Analysis Of Variance (ANOVA). For the ranges tested, it was found that the rake angle of the tool was the most influential parameter. The angle of -20º provided the best values for surface quality, which were around 200 nm. There was no evidence that the cut of the material occurred in the ductile regime, however, the obtained surface roughness showed that the ultraprecision turning may be a feasible alternative for the lapping process of optical components. This exploratory research contributes to the existing knowledge by providing estimates for optimal parameters of ZERODUR® machining, furnishing empirical basis for future research in this field.