Orientador: Antonio Sergio Ramalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-20T00:02:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Compri_MarianeBernadete_M.pdf: 4325209 bytes, checksum: e1998c087a5ff0839c994ca96349692f (MD5) Previous issue date: 1995 / Mestrado / Genetica / Mestre em Ciências Biológicas

O presente trabalho teve como objetivo estimar os parâmetros genéticos e fenotípicos das características de qualidade de carne e de características de desempenho, carcaça e composição corporal em uma linhagem macho de frangos fornecida pela Agroceres Ross Melhoramento Genético de Aves S. A. As aves faziam parte do programa denominado sib test, ou teste de irmãos, aonde são coletadas informações de carcaça dos irmãos dos indivíduos a serem selecionados na referida linhagem, estes chamados de rebanho elite. As características de desempenho analisadas foram peso à seleção (PS), peso ao abate (PA) e medidas de ultra-sonografia de músculo peitoral (US). As características de carcaça analisadas foram o peso de peito (PPEI), o peso eviscerado (PE) e o peso de pernas (PPER) e as características de composição corporal analisadas foram o peso da gordura abdominal (GOR), o peso do fígado (FIG) e o peso do coração (COR). As características de qualidade de carne analisadas foram: medida de pH inicial (pHi), medida de pH em 6 horas após o abate (pH6), medida de pH final (pHf), amplitude inicial de queda de pH (AMi), amplitude final de queda de pH (AMf), teor de luminosidade (L*), teor de vermelho (a*), teor de amarelo (b*), perdas de água por exsudação (EXSU), perdas de água por descongelamento (CONG), perdas de água por cozimento (COZ) e força de cisalhamento (FC). Os componentes de (co) variância foram estimados por verossimilhança restrita, utilizando-se o programa MTDFREML. A matriz de parentesco foi composta por 107.154 animais. Para as características pH6, pHf e L* foram estimados coeficientes de herdabilidade moderados; para as demais características estes coeficientes foram baixos. As estimativas de correlações genéticas obtidas não foram indicativas de associações importantes entre as características de qualidade de carne e as características de desempenho, carcaça e composição corporal, exceto pela seleção a favor de PS, que pode reduzir as perdas de água da carne. As estimativas de correlações genéticas encontradas entre as características de qualidade de carne puderam contribuir para o entendimento dos mecanismos relacionados à qualidade da carne na linhagem analisada, de modo que CONG, FC e L* foram características capazes de trazer respostas correlacionadas favoráveis às demais e em maior ou menor grau apresentarem capacidade de resposta à seleção, recomendando-se sua utilização como critério de seleção quando na existência de necessidade de melhoria na qualidade da carne na linhagem estudada. Contudo, esta necessidade não foi aparente, uma vez que as tendências genéticas das características de qualidade de carne, além de terem sido de pequena magnitude, foram em sua maioria favoráveis à qualidade da carne da linhagem analisada. / This research was conducted to estimate genetic and phenotypic parameters of meat quality, performance, carcass and body composition traits in a male broiler line provided by Agroceres Ross Melhoramento Genético de Aves S. A. Broilers measured belonged to a sib test program, in which data from sibs of the individuals to be selected in this line, called elite flock, are collected. Performance traits analyzed were body weight at selection (PS), body weight at slaughter (PA) and ultrasound records of pectoral muscle (US). Carcass traits analyzed were meat breast weight (PPEI), eviscerated body weight (PE) and leg weight (PPER) and the body composition traits analyzed were abdominal fat weight (GOR), liver weight (FIG) and heart weight (COR). Meat quality traits analyzed were: initial pH measure (pHi), pH measure at 6 hours after slaughter (pH6), final pH measure (pHf), initial range of pH fall (AMi), final range of pH fall (AMf), lightness (L*), redness (a*), yellowness (b*), weep losses (EXSU), drip losses (CONG), shrink losses (COZ) and shear force (FC). (Co) variance components were estimated by restricted maximum likelihood method, using the software MTDFREML. The numerator relationship matrix was composed by 107.154 individuals. For pH6, pHf and L*, moderate heritability coefficients were estimated; for the other traits these coefficients were low. Genetic correlation estimates obtained indicated a small association among meat quality traits and performance, carcass and body composition traits, except for the selection to PS, which seemed to be able to reduce water losses of meat. Genetic correlations estimates among meat quality traits could orientated the understanding of the mechanisms related to meat quality in the analyzed line; CONG, FC and L* seemed to be able to bring favorable correlationed responses, so it was recommended its use as selection criterion if existing the necessity of improving the meat quality in the analyzed line. However, this necessity was not apparent, since the genetic trends of meat quality traits were small and favorable to meat quality in the analyzed broiler line.

O presente trabalho teve como objetivo estimar os parâmetros genéticos e fenotípicos das características de qualidade de carne e de características de desempenho, carcaça e composição corporal em uma linhagem macho de frangos fornecida pela Agroceres Ross Melhoramento Genético de Aves S. A. As aves faziam parte do programa denominado sib test, ou teste de irmãos, aonde são coletadas informações de carcaça dos irmãos dos indivíduos a serem selecionados na referida linhagem, estes chamados de rebanho elite. As características de desempenho analisadas foram peso à seleção (PS), peso ao abate (PA) e medidas de ultra-sonografia de músculo peitoral (US). As características de carcaça analisadas foram o peso de peito (PPEI), o peso eviscerado (PE) e o peso de pernas (PPER) e as características de composição corporal analisadas foram o peso da gordura abdominal (GOR), o peso do fígado (FIG) e o peso do coração (COR). As características de qualidade de carne analisadas foram: medida de pH inicial (pHi), medida de pH em 6 horas após o abate (pH6), medida de pH final (pHf), amplitude inicial de queda de pH (AMi), amplitude final de queda de pH (AMf), teor de luminosidade (L*), teor de vermelho (a*), teor de amarelo (b*), perdas de água por exsudação (EXSU), perdas de água por descongelamento (CONG), perdas de água por cozimento (COZ) e força de cisalhamento (FC). Os componentes de (co) variância foram estimados por verossimilhança restrita, utilizando-se o programa MTDFREML. A matriz de parentesco foi composta por 107.154 animais. Para as características pH6, pHf e L* foram estimados coeficientes de herdabilidade moderados; para as demais características estes coeficientes foram baixos. As estimativas de correlações genéticas obtidas não foram indicativas de associações importantes entre as características de qualidade de carne e as características de desempenho, carcaça e composição corporal, exceto pela seleção a favor de PS, que pode reduzir as perdas de água da carne. As estimativas de correlações genéticas encontradas entre as características de qualidade de carne puderam contribuir para o entendimento dos mecanismos relacionados à qualidade da carne na linhagem analisada, de modo que CONG, FC e L* foram características capazes de trazer respostas correlacionadas favoráveis às demais e em maior ou menor grau apresentarem capacidade de resposta à seleção, recomendando-se sua utilização como critério de seleção quando na existência de necessidade de melhoria na qualidade da carne na linhagem estudada. Contudo, esta necessidade não foi aparente, uma vez que as tendências genéticas das características de qualidade de carne, além de terem sido de pequena magnitude, foram em sua maioria favoráveis à qualidade da carne da linhagem analisada. / This research was conducted to estimate genetic and phenotypic parameters of meat quality, performance, carcass and body composition traits in a male broiler line provided by Agroceres Ross Melhoramento Genético de Aves S. A. Broilers measured belonged to a sib test program, in which data from sibs of the individuals to be selected in this line, called elite flock, are collected. Performance traits analyzed were body weight at selection (PS), body weight at slaughter (PA) and ultrasound records of pectoral muscle (US). Carcass traits analyzed were meat breast weight (PPEI), eviscerated body weight (PE) and leg weight (PPER) and the body composition traits analyzed were abdominal fat weight (GOR), liver weight (FIG) and heart weight (COR). Meat quality traits analyzed were: initial pH measure (pHi), pH measure at 6 hours after slaughter (pH6), final pH measure (pHf), initial range of pH fall (AMi), final range of pH fall (AMf), lightness (L*), redness (a*), yellowness (b*), weep losses (EXSU), drip losses (CONG), shrink losses (COZ) and shear force (FC). (Co) variance components were estimated by restricted maximum likelihood method, using the software MTDFREML. The numerator relationship matrix was composed by 107.154 individuals. For pH6, pHf and L*, moderate heritability coefficients were estimated; for the other traits these coefficients were low. Genetic correlation estimates obtained indicated a small association among meat quality traits and performance, carcass and body composition traits, except for the selection to PS, which seemed to be able to reduce water losses of meat. Genetic correlations estimates among meat quality traits could orientated the understanding of the mechanisms related to meat quality in the analyzed line; CONG, FC and L* seemed to be able to bring favorable correlationed responses, so it was recommended its use as selection criterion if existing the necessity of improving the meat quality in the analyzed line. However, this necessity was not apparent, since the genetic trends of meat quality traits were small and favorable to meat quality in the analyzed broiler line.

Os estudos de associação de genoma inteiro têm encontrado alguns marcadores associados a doenças notoriamente hereditárias com herança complexa, mas, muitas vezes, estes marcadores somente explicam uma pequena parte da herdabilidade. Este relativo insucesso é atribuído, entre outras causas, à epistasia, ou seja, interação entre diferentes locos genéticos. A busca por epistasia é complexa e exige intensos recursos computacionais. Diversos métodos têm sido propostos para abordar este problema, incluindo métodos estatísticos tradicionais, busca estocástica e métodos heurísticos. Poucos destes métodos são capazes de processar as grandes massas de dados produzidas nos estudos caso-controle de genoma inteiro, e ainda menos métodos buscam conjuntos de três ou mais marcadores. A busca exaustiva de conjuntos de marcadores epistáticos é inviável hoje em dia para estes conjuntos, mas o algoritmo BOOST (WAN et al., 2010) mostrou que ela é relativamente fácil para pares de locos, em especial com o uso de placas gráficas como processadores (GPGPU). Partindo deste recente sucesso, propomos um algoritmo em fases para a busca de trios de locos que interagem, utilizando a busca de pares como passo inicial, uma abordagem ainda não utilizada. Outra ideia fundamental do algoritmo proposto é a extensão da concepção de trio de marcadores para um trio de blocos haplotípicos, onde cada bloco é formado por marcadores próximos entre si. Usando os dados do WTCCC, o Troost (de TRio+bOOST) sugeriu trios potencialmente epistáticos em todas a sete doenças. Quando submetidos à confirmação em amostra independente, os trios não puderam ser confirmados, exceto os trios para diabetes tipo 1 (T1D). Duzentos e oito trios foram confirmados para T1D, com baixos valores-P e genótipos combinados de risco com altas razões de chances. Os SNPs que compõem estes trios estão todos na região MHC, sabidamente associada à doença, exceto por um deles que está no cromossomo cinco e não havia sido previamente relacionado à T1D. / Genome-wide association studies have found some markers associated with diseases with complex inheritance. However, these markers explain only a fraction of the previously estimated heritability of the trait. This relative failure has been credited, among other causes, to epistasis, i.e. the interaction among genotypes at different loci. The search for epistasis is complex and requires intense computational resources. Many methods have been proposed to approach this problem, including traditional statistics, stochastic search, and heuristic methods. Few of them are capable of extracting, from the large amount of data produced in genome-wide case-control studies, useful information about sets of markers associated with the trait in question. Exhaustive search of sets of interacting markers is unfeasible nowadays for sets of three or more markers, but the BOOST algorithm (WAN et al., 2010) showed that the search is relatively easy for pairs of SNPs, in particular with the use of graphic cards for general processing (GPGPU). Starting from this recent success, we propose an algorithm in phases for the search for trios of interacting loci, using the search for pairs as the initial step, an approach not tried yet, to our knowledge. Another important idea of our algorithm is the extension of the concept of trio of markers to a trio of haplotypic blocks, where each block is formed by neighbor markers. Using data from WTCCC, the Troost (from TRio+bOOST) algorithm suggested potentially epistatic trios in all seven diseases. When submitted to a confirmation in an independent sample, the results could not be confirmed, except for type-1 diabetes (T1D). Two hundred eight trios were confirmed for T1D, with low p-values and risk combined genotypes with high odds ratio. The SNPs that form those trios are all in the MHC region, which is known to be strongly associated to T1D, except by one SNP in chromosome five that has not been previously associated with T1D.

Os estudos de associação de genoma inteiro têm encontrado alguns marcadores associados a doenças notoriamente hereditárias com herança complexa, mas, muitas vezes, estes marcadores somente explicam uma pequena parte da herdabilidade. Este relativo insucesso é atribuído, entre outras causas, à epistasia, ou seja, interação entre diferentes locos genéticos. A busca por epistasia é complexa e exige intensos recursos computacionais. Diversos métodos têm sido propostos para abordar este problema, incluindo métodos estatísticos tradicionais, busca estocástica e métodos heurísticos. Poucos destes métodos são capazes de processar as grandes massas de dados produzidas nos estudos caso-controle de genoma inteiro, e ainda menos métodos buscam conjuntos de três ou mais marcadores. A busca exaustiva de conjuntos de marcadores epistáticos é inviável hoje em dia para estes conjuntos, mas o algoritmo BOOST (WAN et al., 2010) mostrou que ela é relativamente fácil para pares de locos, em especial com o uso de placas gráficas como processadores (GPGPU). Partindo deste recente sucesso, propomos um algoritmo em fases para a busca de trios de locos que interagem, utilizando a busca de pares como passo inicial, uma abordagem ainda não utilizada. Outra ideia fundamental do algoritmo proposto é a extensão da concepção de trio de marcadores para um trio de blocos haplotípicos, onde cada bloco é formado por marcadores próximos entre si. Usando os dados do WTCCC, o Troost (de TRio+bOOST) sugeriu trios potencialmente epistáticos em todas a sete doenças. Quando submetidos à confirmação em amostra independente, os trios não puderam ser confirmados, exceto os trios para diabetes tipo 1 (T1D). Duzentos e oito trios foram confirmados para T1D, com baixos valores-P e genótipos combinados de risco com altas razões de chances. Os SNPs que compõem estes trios estão todos na região MHC, sabidamente associada à doença, exceto por um deles que está no cromossomo cinco e não havia sido previamente relacionado à T1D. / Genome-wide association studies have found some markers associated with diseases with complex inheritance. However, these markers explain only a fraction of the previously estimated heritability of the trait. This relative failure has been credited, among other causes, to epistasis, i.e. the interaction among genotypes at different loci. The search for epistasis is complex and requires intense computational resources. Many methods have been proposed to approach this problem, including traditional statistics, stochastic search, and heuristic methods. Few of them are capable of extracting, from the large amount of data produced in genome-wide case-control studies, useful information about sets of markers associated with the trait in question. Exhaustive search of sets of interacting markers is unfeasible nowadays for sets of three or more markers, but the BOOST algorithm (WAN et al., 2010) showed that the search is relatively easy for pairs of SNPs, in particular with the use of graphic cards for general processing (GPGPU). Starting from this recent success, we propose an algorithm in phases for the search for trios of interacting loci, using the search for pairs as the initial step, an approach not tried yet, to our knowledge. Another important idea of our algorithm is the extension of the concept of trio of markers to a trio of haplotypic blocks, where each block is formed by neighbor markers. Using data from WTCCC, the Troost (from TRio+bOOST) algorithm suggested potentially epistatic trios in all seven diseases. When submitted to a confirmation in an independent sample, the results could not be confirmed, except for type-1 diabetes (T1D). Two hundred eight trios were confirmed for T1D, with low p-values and risk combined genotypes with high odds ratio. The SNPs that form those trios are all in the MHC region, which is known to be strongly associated to T1D, except by one SNP in chromosome five that has not been previously associated with T1D.

Com as constantes mudanças do sistema produtivo de bovinos de corte, e um mercado consumidor ainda mais exigente, o enfoque sobre a escolha de animais que apresentem qualidade e rendimento de carcaça é cada vez maior. Para que as reivindicações dos frigoríficos sejam atendidas, o criador necessita de ferramentas de avaliação genética que possam identificar com mais precisão os touros que serão, de fato, melhoradores para as características desejáveis. Com isso, este trabalho teve como objetivo: (i) Estimar os componentes de variância e covariância, e os parâmetros genéticos para a característica de musculosidade em animais da raça Nelore; (ii) Estimar os componentes de variância e covariância, e os parâmetros genéticos para características de desenvolvimento ponderal (peso ao nascimento, peso a desmama, ganho de peso aos 345 dias) e reprodutivo (circunferência escrotal) em animais da raça Nelore; (iii) Estimar a correlação entre as características de musculosidade, desenvolvimento ponderal e reprodutivo; (iv) Comparar as metodologias que consideram o grupo de manejo a desmama como efeito fixo e aleatório; (v) Comparar as metodologias uni, bi e multicaracterística e avaliar as vantagens em incluir nos programas de seleção, através do cálculo de resposta correlacionada, a característica de musculosidade; (vi) Estimar as DEP´s para as características de musculosidade, desenvolvimento ponderal e reprodutivo; (vii) Comparar as metodologias multicaracterística e bivariadas na avaliação genética de touros, através do cálculo de perda de eficiência de seleção. / With the constant changes in the beef cattle production system, and an even more demanding consumer market, the focus on the carcass yield and quality is increasing. For the slaughters claims to be met, the breeder needs a tool that can identify the bulls that will be, in fact, the improvers to those specific features. Therefore, this project aims to: (i) Estimate the variance and covariance components, and the genetic parameters for the muscle score trait in Nellore animals; (ii) Estimate the variance and covariance components, and the genetic parameters for the growth traits (birth weight, weaning weight, post-weaning gain) and reproductive traits (scrotal circumference) in Nellore animals; (iii) Estimate the correlation between muscle score, growth and reproductive traits; (iv) Compare methodologies that consider the weaning management group as fixed and random effects; (v) Compare uni, bi and multi-trait methodologies and evaluate the advantages to include in the animal breeding programs, by the correlated response, the muscle score trait; (vi) Estimate the EPD\'s for muscle score, growth and reproductive traits and (vii) Compare the multi-trait and bivariate methodologies in the genetic evaluation of bulls through the calculation of selection efficiency loss.

Parcela considerável de pacientes com distúrbios de crescimento não têm a causa de seus quadros clínicos estabelecida, incluindo aproximadamente 50% dos pacientes com diagnóstico clínico de síndrome de Silver−Russell (SRS) e 10-20% dos pacientes com síndrome de Beckwith-Wiedemann (BWS). O objetivo deste estudo foi investigar as causas genéticas e epigenéticas de distúrbios de crescimento, de etiologia desconhecida, numa contribuição para o entendimento de mecanismos que regulam o crescimento. O estudo compreendeu: (1) a investigação de microdesequilíbrios cromossômicos, por aCGH; (2) a análise do perfil de expressão alelo-específica de genes sujeitos a imprinting (IG), por pirossequenciamento (PSQ) ou sequenciamento de Sanger; (3) a investigação do padrão de metilação global em pacientes com restrição de crescimento, utilizando microarray de metilação. A casuística constituiu-se de 41 pacientes não aparentados, com distúrbios de crescimento, de etiologia desconhecida: (1) 25, com hipótese diagnóstica de SRS; (2) seis, com restrição de crescimento intrauterino e peso ao nascimento abaixo do 10º percentil, associados a outros sinais clínicos; (3) sete, com hipótese diagnóstica de BWS; e (4) três, com macrossomia pré-natal ou pós-natal, associada a outros sinais. A investigação de microdesequilíbrios cromossômicos foi realizada em 40 pacientes. Foram detectadas 58 variantes raras em 30/40 pacientes (75%): 40 foram consideradas provavelmente benignas (18 pacientes, 45%), 12, com efeito patogênico desconhecido (11 pacientes, 27,5%), duas, provavelmente patogênicas (um paciente, 2,5%) e quatro, patogênicas (três pacientes, 7,5%). Essas frequências são comparáveis àquelas descritas em estudos que investigaram CNV em grupos de pacientes com distúrbios de crescimento e outras alterações congênitas, incluindo SRS, e mostram a importância da investigação de microdesequilíbrios cromossômicos nesses pacientes. A diversidade dos microdesequilíbrios cromossômicos identificados é reflexo da heterogeneidade clínica das casuísticas. Neste estudo, muitos dos pacientes com hipótese diagnóstica de SRS e BWS apresentavam sinais clínicos atípicos, explicando a ausência neles das alterações (epi)genéticas que causam essas síndromes. A identificação de CNV características de outras síndromes reflete a sobreposição de sinais clínicos com BWS e SRS. A análise do perfil de expressão alelo-específica de IG foi realizada em um subgrupo de 18 pacientes com restrição de crescimento. Trinta IG com função em proliferação celular, crescimento fetal ou neurodesenvolvimento foram inicialmente selecionados. Após seleção de SNP transcritos com alta frequência na população, genotipagem de pacientes, genitores e indivíduos controle, determinação da expressão dos IG em sangue periférico e seu padrão de expressão (mono ou bialélico), 13 IG, expressos no sangue, tiveram a expressão alelo-específica avaliada, sete deles por PSQ e seis por sequenciamento de Sanger. Alterações no perfil de expressão de dois genes, de expressão normalmente paterna, foram detectadas em 4/18 pacientes (22%). Este estudo é o primeiro a utilizar pirossequenciamento e sequenciamento de Sanger na avaliação do perfil de expressão alelo-específica de IG, em pacientes com restrição de crescimento. Apesar de terem limitações, ambas as técnicas mostraram-se robustas e revelaram alterações de expressão alélica interessantes; entretanto, a relação dessas alterações com o quadro clínico dos pacientes permanece por esclarecer. A investigação da metilação global do DNA foi realizada em subgrupo de 21 pacientes com restrição de crescimento e em 24 indivíduos controle. Dois tipos de análise foram realizados: (1) análise diferencial de grupo e (2) análise diferencial individual. Na primeira análise, em que foi comparado o padrão de metilação do grupo de pacientes com quadro clínico sugestivo de SRS (n=16) com o do grupo controle (n=24), não houve indicação de hipo ou hipermetilação global no grupo SRS. Na segunda análise, foi comparado o padrão de metilação de cada um dos 21 pacientes com restrição de crescimento e dos 24 indivíduos controle, com o padrão de metilação do grupo controle. O número médio de CpG hipermetilados e de segmentos diferencialmente metilados (SDM) foi significativamente maior nos pacientes. Foram identificados 82 SDM hipermetilados, estando 57 associados a gene(s) (69,5%), em 16 pacientes, e 51 SDM hipometilados, 41 deles associados a gene(s) (80,4%), em 10 pacientes. A análise de ontologia genética dos 61 genes associados aos SDM hipo ou hipermetilados nos pacientes destacou genes que atuam no desenvolvimento e na morfogênese do sistema esquelético e de órgãos fetais, e na regulação da transcrição gênica e de processos metabólicos. Alterações de metilação em genes que atuam em processos de proliferação e diferenciação celulares e crescimento foram identificadas em 9/20 dos pacientes (45%), sugerindo implicação clínica. Não foi detectada alteração epigenética comum aos pacientes com diagnóstico clínico de SRS, explicável provavelmente pela heterogeneidade clínica. A investigação de metilação global, utilizando microarray, produziu novos dados que podem contribuir para a compreensão de mecanismos moleculares que influenciam o crescimento pré- e pós-natal. Na translocação aparentemente equilibrada - t(5;6)(q35.2;p22.3)dn, detectada em paciente com suspeita clínica de SRS, a interrupção de um gene, pela quebra no cromossomo 6, pode ser a causa do quadro clínico; alternativamente, a translocação pode ter impactado a regulação de genes de desenvolvimento localizados próximos aos pontos de quebra. A análise de expressão em sangue periférico mostrou que os níveis de cDNA do gene, interrompido pelo ponto de quebra da translocação, estavam reduzidos à metade. Além de sinais típicos da SRS, a paciente apresentava algumas características clínicas sugestivas de displasia cleidocraniana. Assim, a translocação t(5;6) pode ter alterado a interação de genes de desenvolvimento e seus elementos reguladores, levando à desregulação de sua expressão espaço-temporal, e resultando num fenótipo atípico, com características sobrepostas de mais de uma síndrome genética / A large number of patients with growth disorders do not have the cause of their clinical phenotype established, including about 50% of patients with Silver-Russell syndrome (SRS), and 10-20% of patients with Beckwith-Wiedemann syndrome (BWS). The aim of this study was to investigate the (epi)genetic causes of growth disorders of unknown etiology, in a contribution to the understanding of growth regulation. The study included: (1) the investigation of submicroscopic chromosomal imbalances, by aCGH, (2) the analysis of the allele-specific expression profile of imprinted genes (IG), by pyrosequencing (PSQ) or Sanger sequencing, in patients with growth restriction; (3) the investigation of global methylation pattern in patients with growth restriction, using methylation microarray. The cohort consisted of 41 unrelated patients with growth disorders: (1) 25, with the diagnostic hypothesis of SRS; (2) six, with intrauterine growth restriction and birth weight below the 10th centile, associated with other clinical signs; (3) seven, with the diagnostic hypothesis of BWS; and (4) three, with prenatal or postnatal macrosomia, associated with other clinical signs. Chromosomal microdeletions and microduplications were investigated in 40 patients. Fifty-eight rare variants were detected in 30/40 patients (75%): 40 were considered likely benign (18 patients, 45%), 12, of unknown pathogenic significance (11 patients, 27.5%), two, likely pathogenic (one patient, 2.5%), and four, pathogenic (three patients, 7.5%). These frequencies are similar to those described in studies investigating CNVs in groups of patients with growth disorders and other congenital abnormalities, including SRS, and show the importance of investigating chromosomal microimbalances in these patients. The diversity of CNVs identified can be attributed to the clinical heterogeneity of these cohorts. In this study, many of the patients, with the diagnostic hypothesis of SRS or BWS, had atypical clinical signs, thus explaining the absence of specific SRS/BWS (epi)genetic mutations. The identification of CNVs, known to be causative of other syndromes, reflected the overlapping of some of their clinical features with those of SRS and BWS. The analysis of IG allele-specific expression profile was performed in a subgroup of 18 patients with growth restriction. Thirty IGs were initially selected, based on their association with cell proliferation, fetal growth or neurodevelopment. Transcribed SNPs with high frequency in the general population were selected for the genotyping of patients, parents and control subjects, determination of IG expression in peripheral blood, and of the monoallelic or biallelic expression pattern. The allele-specific expression of 13 IGs expressed in blood was then investigated in patients (seven of them by PSQ and six by Sanger sequencing). Expression alterations of two normally paternally expressed genes were detected in 4/18 patients (22%). This study is the first to use pyrosequencing and Sanger sequencing in the evaluation of IG allele-specific expression profile, in patients with growth restriction. Despite the limitations, both techniques have proved to be robust, and revealed interesting alterations in allelic expression; however, the causal relationship of these alterations with the clinical phenotypes remained unclear. The investigation of the global DNA methylation was performed in a subgroup of 21 patients with growth restriction, and in 24 control subjects. Two types of analysis were performed: (1) group differential analysis, and (2) individual differential analysis. In the first analysis, the methylation pattern obtained for the group of patients with the diagnostic hypothesis of SRS (n=16) was compared to that of the control group (n=24); no bias towards DNA hypo or hypermethylation was detected in the SRS group. In the second analysis, the methylation patterns of each of the 21 patients with growth restriction, and each of the 24 control subjects were compared to the methylation pattern of the control group. The average numbers of hypermethylated CpGs and of differentially methylated segments (DMSs) were significantly higher in the patients. In total, 82 hypermethylated DMSs - 57 associated with gene(s) (69.5%), in 16 patients, and 51 hypomethylated DMSs - 41 associated with gene(s) (80.4%), in 10 patients, were identified. Gene ontology analysis of the 61 DMS-associated genes highlighted genes involved in development and morphogenesis of the skeletal system and fetal organs, and also in the regulation of gene transcription and metabolic processes. Methylation changes in genes involved with cellular proliferation and differentiation, and growth were identified in 9/20 patients (45%), suggesting clinical implications; an epigenetic mutation common to SRS patients was not detected, likely due to the clinical heterogeneity of the cohort. The data generated by this global methylation analysis, using microarray, might contribute to the understanding of molecular mechanisms in growth restriction. In an apparently balanced translocation -t(5;6)(q35.2;p22.3)dn, detected in a patient with the diagnostic hypothesis of SRS, a gene found to be disrupted by the chromosome 6 breakpoint might explain the phenotype; alternatively, the translocation might have impacted the regulation of developmental genes in the vicinity of breakpoints. Expression analysis showed a significant decrease in the disrupted gene cDNA levels in the patient\'s blood cells, as expected. In addition to the SRS typical signs, the patient presented clinical features suggestive of cleidocranial dysplasia. Thus, the translocation t(5;6) might have altered the interaction of developmental genes and regulatory elements, leading to misregulation of spatiotemporal gene expression, thus resulting in an atypical phenotype, with overlapping features of more than one genetic syndrome

Muitas doenças genéticas permanecem ainda sem sua causa definida. A dificuldade de estudar algumas dessas doenças remontam a problemática da obtenção de material clinico, sugerindo situações extremas para a coleta, dependendo da patologia. Além disso, é necessário que se obtenha material genético em quantidade adequada para os ensaios e que, de preferência, venha de uma fonte celular que não esteja diretamente exposta a mutações. Nesse trabalho estabelecemos o cultivo inédito das células epiteliais de mucosa oral como modelo celular para o estudo de doenças genéticas. As amostras foram coletadas através da raspagem da mucosa oral de voluntários saudáveis. Após estabelecimento do cultivo, as células foram caracterizadas em relação à sua morfologia através de técnica de colorações, ensaios para analisar a viabilidade celular, microscopia eletrônica de transmissão e varredura, analise da expressão de marcadores por imunocitoquímica e por RT-PCR. Os resultados revelaram a expressão de marcadores como citoquetaratinas 4, 13 e 18, conexinas e marcadores de ciclo celular, como PCNA3 e GAPDH. A expressão de marcadores de pluripotência foi negativa, já que essas células são adultas e totalmente diferenciadas. Com a realização deste trabalho, concluímos que essas células são um bom modelo para o estudo de doenças genéticas e futuras terapias gênicas. / Many genetic diseases are still without their cause defined. The difficulty in studying these diseases back to the problem of obtaining clinical material, suggesting extreme situations for the collection, depending on the pathology. Moreover, it is necessary to obtain genetic material in sufficient quantities for testing and preferably come from a cellular source that is not directly exposed to mutations. This work established for the first time, a protocol for culturing of epithelial cells from oral mucosa as a cellular model for studying genetic diseases. The samples were collected by scraping the oral mucosa of healthy volunteers. After the establishment of cultivation, cells were characterized for their morphology by staining technique, tests to analyze cell viability, transmission electron microscopy and scanning, analysis of expression of markers by immunocytochemistry and RT-PCR. The results revealed the expression of markers such as citoquetaratinas 4, 13 and 18, connexins and cell cycle markers, as PCNA3 and GAPDH. The expression of pluripotency markers were negative, as these cells are adult and fully differentiated. With this work, we conclude that these cells are a good model for studying genetic diseases and future gene therapies.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:23:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Anne Aluska da Silva Pequeno.pdf: 776856 bytes, checksum: f944e884ca72defc62ec6631d955f5ed (MD5) Previous issue date: 2012-05-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / INTRODUCTION: The Northeastearn states of Brazil have higher frequencies of consanguineous marriages, which contribute to increase the risk of children affected by different genetic diseases. OBJECTIVES: The aim of this study was to estimate the prevalence of disabled people and to characterize their etiological factors and demands for rehabilitation services and assistive technology. MATERIALS AND METHODS: Crosssectional epidemiological study using the method of the informant, involving eight communities with high rates of inbreeding in the state of Paraíba, Brazil. 338 individuals were indicated and 256 selected to perform clinical genetics evaluation. Descriptive and correlation statistical analysis was performed using SPSS 17 with significance level of 5%. RESULTS: The frequency of individuals with physical disabilities in the population was 0.3% and 48.5% had genetic etiology. The estimated prevalence of inherited neuromuscular disease was 1/1.732 inhabitants, having been identified three clusters of these neuromuscular diseases: Spoan syndrome, girdle muscular dystrophy type IIB (disferlinopatia) and progressive spinal amyotrophy. CONCLUSION: These findings can show the existence of clusters, resulting from the combination of founder effect, genetic drift and inbreeding. Public policies for these communities should include access to specialized services such as medical genetics community and assistive technology. / INTRODUÇÃO: Os estados do nordeste brasileiro apresentam elevadas frequências de casamentos consanguíneos, os quais contribuem para aumentar o risco de nascimento de crianças afetadas por diferentes doenças genéticas. OBJETIVOS: O objetivo deste estudo foi estimar a prevalência de pessoas com deficiência, caracterizar os fatores etiológicos determinantes e as demandas por serviços de reabilitação e tecnologia assistiva. MATERIAL E MÉTODOS: Estudo epidemiológico transversal com uso do método do informante, realizado em oito municípios com elevadas taxas de endogamia, no estado da Paraíba, Brasil. Foram indicados 338 indivíduos para triagem e selecionados 256 deficientes para avaliação clínica-genética. A análise estatística descritiva e de correlação foi feita com SPSS 17. RESULTADOS: A frequência de indivíduos com deficiência física na população foi de 0,3% e 48,5% dessas deficiências tinham etiologia genética. A prevalência estimada de doenças neuromusculares hereditárias foi de 1/1.732 habitantes, tendo sido identificadas três clusters dessas doenças neuromusculares: síndrome Spoan, distrofia muscular de cinturas tipo II B (disferlinopatia) e amiotrofia espinal progressiva. CONCLUSÃO: Os achados podem evidenciar a existência de clusters, fruto da combinação de efeito de fundador, deriva genética e endogamia. Políticas públicas específicas para essas comunidades devem incluir o acesso aos serviços especializados, como genética médica comunitária e tecnologia assistiva.

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