INTRODUÇÃO: Muitos são os fatores que contribuem para o desempenho cognitivo, porém o peso dos fatores genético, ambiental e sociodemográfico na composição das funções cognitivas ainda é pouco conhecido, especialmente em amostras brasileiras. Portanto, como o cálculo de herdabilidade estima a proporção da variância total do fenótipo atribuída ao fator genético, o presente trabalho avaliou a herdabilidade do desempenho em diferentes testes cognitivos em uma coorte de famílias com o propósito de melhor investigar os aspectos biológicos associados à performance cognitiva. MÉTODOS: Foram avaliados 1 717 indivíduos (60% mulheres, idades entre 18 e 91 anos e, 0 a 23 anos de escolarização), todos participantes do \'Projeto Corações de Baependi\'. Os domínios cognitivos foram avaliados por meio dos testes de lista de palavras (usando três escores diferentes), fluência verbal semântica - categoria animais (escores total e particionados por quartis de minuto) - e o teste de trilhas - parte B. As estimativas de herdabilidade, bem como o impacto de covariáveis sobre o desempenho nos testes, foram calculadas utilizando-se o modelo misto poligênico implementado no software SOLAR. RESULTADOS: Os valores de herdabilidade e respectivas covariáveis de influência significativa para os fenótipos (melhor modelo ajustado) foram os seguintes: teste de lista de palavras - escore total (h2= 0,30; idade, sexo e escolaridade), teste de lista de palavras - primeira evocação (h2= 0,22; idade, escolaridade, cronotipo e horário do dia) -, teste de fluência verbal (h2= 0,21; sexo, idade, escolaridade e horário do dia) - apresentando 4 quartis de minuto, o primeiro quartil (h2= 0,17; idade, escolaridade e horário do dia), o segundo quartil (h2= 0,09; escolaridade e horário do dia), o terceiro quartil (h2= 0,12; escolaridade e horário do dia) e o quarto quartil (h2= 0,0003; escolaridade e sexo) -, teste de lista de palavras - evocação tardia (h2= 0,28; idade e escolaridade) e teste de trilhas (h2= 0,42; sexo, idade e escolaridade). CONCLUSÕES: Os resultados indicaram que o teste de trilhas apresentou o componente genético mais alto de todos os testes e foi mais fortemente influenciado por idade. Testes de lista de palavras estimaram herdabilidades intermediárias e o teste de fluência verbal indicou a menor variância genética dentre os fenótipos e foi expressivamente impactado por escolaridade. O primeiro quartil de minuto do teste de fluência verbal apresentou maior componente herdável sugerindo que processos cognitivos automáticos são melhor explicados por componentes genéticos do que os demais. Efeitos de idade e escolaridade indicaram exercer influência significativa sobre todos os fenótipos e, por consequência, sobre o desempenho cognitivo de uma maneira geral. Maiores graus de escolaridade indicaram melhores performances e o avanço da idade indicou declínio no desempenho cognitivo. As estimativas do componente genético das funções cognitivas podem ser exploradas em estudos de associação genômica ampla / INTRODUCTION: Many factors contribute to cognitive performance. The specific contribution of genetic, environmental or sociodemographic factors in the composition of cognitive functions is still unclear, especially in Brazilian samples. The calculation of heritability estimates the proportion of the total variance of the phenotype which is attributed to its genetic component. Thus, in order to better investigate the biological aspects associated to cognitive performance, this work assessed the heritability of performance in different cognitive tests in a family-based cohort. METHODS: 1,717 participants in the Baependi Heart Study were evaluated (60% women, ages between 18 and 91 years-old, 0 to 23 years of schooling). Cognitive domains were assessed using the words list test (immediate and delayed recall), semantic verbal fluency - category animals (total score and partitioned in quartiles of minute) and the trail making test - part B. The heritability estimates, as well as the impact of covariates over the performance, were calculate using the SOLAR software. RESULTS: The heritability values and the respective covariates of significant influence to the phenotypes (best-fit model) were as follows: Words list test (h2= 0,30; age and schooling), words list test - firs trial recall (h2= 0,22; age, schooling, chronotype and time of day), verbal fluency test (h2= 0,21; sex, age, schooling and time of day), quartiles of minute of the verbal fluency test - first quartile (h2= 0,17; age, schooling and time of day), second quartile (h2= 0,09; schooling and time of day), third quartile (h2= 0,12; schooling and time of day), fourth quartile (h2= 0,0003; schooling and sex), words list test - delayed recall (h2= 0,28; age and schooling and, trail making test (h2= 0,42; sex, age and, schooling). The results indicated that the trail making test - part B presented the highest genetic component of all tests and that it was strongly influenced by age. Words list tests showed intermediate heritability, and the verbal fluency test reflected the lowest heritability amongst the phenotypes, being markedly influenced by schooling. The first quartile of minute of the verbal fluency test presented the highest heritable component, suggesting that automatic cognitive processes are better explained by genetic component then the following ones. Effects of age and schooling influenced significantly all phenotypes and, as a consequence, cognitive performance as a whole. Higher education level was associated with better performances and advanced age with a decrease in cognitive performance. Our findings of genetic components for cognitive functions can be exploited in genome-wide association studies

As bases genéticas e moleculares da resistência de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) a lufenuron foram exploradas no presente estudo. Inicialmente, uma linhagem de S. frugiperda resistente a lufenuron foi selecionada a partir de uma população coletada na cultura do milho na região de Montevidiu-GO com intenso uso desse inseticida. As curvas de concentração-resposta a lufenuron para as linhagens de S. frugiperda suscetível (SUS) e resistente (LUF-R) a lufenuron foram caracterizadas pelo método de bioensaio com tratamento superficial da dieta artificial. As CL50 (I.C. 95%) estimadas para as linhagens SUS e LUF-R foram de 0,23 (0,18 - 0,28) e 210,6 (175,90 - 258,10) ?g de lufenuron.mL-1 respectivamente, com razão de resistência de ? 915 vezes. A partir dos resultados de cruzamentos recíprocos entre as linhagens SUS e LUF-R, concluiu-se que a herança da resistência de S. frugiperda a lufenuron é autossômica e incompletamente recessiva. Os testes de retrocruzamentos da progênie F1 de cruzamentos recíprocos com o parental LUF-R demonstraram um efeito poligênico para a resistência, com a estimativa do número mínimo de segregações independentes entre 1,54 e 1,71, indicando que o número de loci associado à resistência é baixo. Para conhecer o perfil de transcritos de lagartas de S. frugiperda e avaliar o padrão de expressão gênica diferencial entre lagartas da linhagem LUF-R em comparação ao de lagartas da linhagem SUS, buscando identificar o(s) mecanismo(s) de resistência a lufenuron, foram utilizadas novas tecnologias de sequenciamento em larga escala. Para isso, foram utilizados sequenciamentos de quatro bibliotecas de cDNA (plataforma HiScan 1000, Illumina©) obtidas de lagartas de 4º ínstar de S. frugiperda das linhagens LUF-R e SUS, induzidas ou não com lufenuron. O transcritoma foi construído utilizando aproximadamente 19,6 milhões de leituras single-end, o que gerou 18.506 transcritos, com N50 de 996 pb. A pesquisa contra o banco de dados nr (NCBI) proporcionou anotação funcional de 51,1% (9.457) dos transcritos obtidos, grande parte dos alinhamentos apresentaram homologia a insetos, com o maior número deles (45%) se assemelhando aos de Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae), enquanto 10% se assemelharam a sequências de diversas espécies do gênero Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae), sendo 3% dos alinhamentos obtidos contra sequências de Spodoptera frugiperda. A análise comparativa da expressão gênica entre lagartas de S. frugiperda resistente e suscetível a lufenuron identificou 1.224 transcritos expressos diferencialmente (p <= 0,05, teste t; expressão relativa > 2). Sete destes transcritos foram associados ao metabolismo da cutícula, sendo cinco deles superexpressos na linhagem LUFR. O metabolismo de detoxificação apresentou 48 transcritos expressos diferencialmente, dos quais foram identificados 40 transcritos associados às monooxigenases P450, cinco a glutationa-S-transferase, dois às carboxilesterases e um a esterase. Foi observado que 39 dos 48 transcritos associados ao metabolismo de detoxificação foram superexpressos na linhagem resistente. Este padrão foi confirmado a partir da expressão relativa utilizando \"PCR quantitativa em Tempo Real - qPCR\". Estes resultados representam um importante passo para o entendimento dos mecanismos moleculares da resistência de S. frugiperda a lufenuron, proporcionando, ainda, uma visão mais ampla do perfil de expressão gênica de insetos a inseticidas. / The genetic and molecular basis of resistance to lufenuron in Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) were exploited in this study. The resistant population of S. frugiperda was selected from a population collected in Montevidiu, Goiás. Initially, a luferunon-resistant strain of S. frugiperda was selected from a population collected in cornfields located in Montevidiu, Goiás State, Brazil, with intense use of this insecticide. The diet surface treatment bioassay was used to characterize the concentration-response to lufenuron in the susceptible (SUS) and resistant (LUF-R) strains of S. frugiperda. The estimated LC50s (95% C.I.) for the SUS and LUF-R strains were 0.23 (0.18 - 0.28) and 210.6 (175.90 - 258.10) ?g of lufenuron.mL-1 respectively, with resistance ratio of ? 915-fold. Based on reciprocal crosses between SUS and LUF-R strains, the inheritance of S. frugiperda resistance to lufenuron was incomplete autosomal recessive. Backcrosses between F1 of the reciprocal crosses and the parental LUF-R revealed a polygenic resistance, with an estimation of the minimum number of resistance genes from 1.54 to 1.71, indicating that the number of loci associated to resistance is low. Then, a new high-throughput cDNA sequencing technologies was explored to characterize the transcriptional profile of larvae of Spodoptera frugiperda, and to compare the differential gene expression between resistant and susceptible strains of S. frugiperda to lufenuron in order to identify the resistance mechanism(s) involved. Four cDNA libraries obtained from fourth instars of the resistant (LUF-R) and the susceptible (SUS) S. frugiperda strains, exposed or not to lufenuron, were sequenced in a HiScan1000® platform (Illumina©). The transcriptome was de novo assembled using nearly 19.6 million single-end reads, leading to 18,506 transcripts with a N50 of 996 bp in length. A Blast search against the non-redundant database available in NCBI allowed the functional annotation of 51.1% (9,457) of the obtained transcripts. Most of these transcripts aligned with insect sequences, and a majority of them (45%) with Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae). Nearly 10% of the transcripts aligned with species belonging to Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae), with 3% of the alignments matching sequences from Spodoptera frugiperda. Differential gene expression analysis between the resistant and the susceptible strains identified 1,224 differentially expressed transcripts (p <= 0.05, t-test; fold change > 2). Seven of them were associated with the cuticle metabolism, and five out seven were up-regulated in the resistant strain (LUF-R). A large set of transcripts (48) associated with the detoxification metabolism was differentially expressed; 40 P450 monooxygenases, five glutathione-Stransferases, two carboxylesterase and one esterase were identified. Thirty-nine out of these 48 transcripts were up-regulated in the resistant strain. Gene expression data obtained by RNA-Seq analysis was validated by quantitative real time PCR (qPCR) of several selected target transcripts. These results represent an important step toward the understanding of the molecular mechanisms of resistance of S. frugiperda to lufenuron, and provide a broader view on the gene expression profile of insects to insecticides.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-05-24T19:14:51Z No. of bitstreams: 2 Julio Cezar dos Santos.pdf: 1442616 bytes, checksum: dc9859e73b5e29a7f64edb68bb2c545e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-24T19:14:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Julio Cezar dos Santos.pdf: 1442616 bytes, checksum: dc9859e73b5e29a7f64edb68bb2c545e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-09 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Estado do Paraná (FA) / Little is known about chronic exposure to pyrethroids; however, contact with this type of substance is common and has often been found in breast milk and urine, in addition to environmental detections that have sometimes been related to diverse biological changes. The present study aims to evaluate the possible disruptive actions of deltamethrin in low doses on the thyroid, a hyposal function in the development in transgenerations of rats. For this, 6 non-consanguine adult, Wistar albino rats were used, provided by the Central Vivarium of the State University of the West of Paraná (UNIOESTE). All the experimental procedures were followed the protocol evaluated and approved by the Committee of Ethics in the Use of Animals of the State University of the West of Paraná (CEUA / UNIOESTE). The treatment group received a daily intraperitoneal injection of deltamethrin at the concentration of 0.01 mg.kg-1 of body weight between the 8th and 14th day of pregnancy, the control group received canola oil. Next generations (F1 and F2) did not receive treatment and were evaluated for growth and development, by birth weight, Lee index and weight at euthanasia. After euthanasia, the pituitary gland was isolated and weighted. A positive correlation was observed between weight variation throughout pregnancy and the number of pups born. There was no difference between the treatment and control groups in the birth weight of first generation rats (F1). The birth weight of the 2nd generation (F2) rats from the treated rats was lower in comparison with the weight of those from the control rats. When assessing weight, Lee's index and pituitary weight at euthanasia, there were no statistical differences between control and treatment. Females had larger pituitary glands when compared to males. We concluded that deltamethrin interferes with the birth weight of rats and this interference follows a transgenerational pattern of clinical implication. / Pouco se sabe sobre a exposição crônica a piretroides, apesar disso, o contato com esse tipo de substância é comum e frequentemente têm-se verificado sua presença no leite materno e urina, além das detecções ambientais que por algumas vezes foram relacionadas com alterações biológicas diversificadas. O presente estudo visa avaliar as possíveis ações disruptoras da deltametrina em baixas doses sobre a tireoide, função hiposária no desenvolvimento em transgerações de ratos. Para isso, foram utilizados seis ratos adultos não consanguíneos, albinos, da linhagem Wistar, fornecidos pelo Biotério Central da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE). Todos os procedimentos experimentais seguiram em concordância com protocolo avaliado e aprovado pelo Comitê de Ética no Uso de Animais da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (CEUA/UNIOESTE). O grupo Tratamento recebeu uma injeção intraperitoneal diária de deltametrina na concentração de 0,01 mg.kg-1 de peso corpóreo, entre o 8º e 14º dia de prenhez; o grupo Controle recebeu óleo de canola. As gerações seguintes (F1 e F2) não receberam tratamento e foram avaliadas quanto ao crescimento e desenvolvimento, através do peso ao nascer, índice de Lee e peso na eutanásia. Após a eutanásia, a glândula hipófise foi isolada e pesada. Foi observada uma correlação positiva entre variação de peso - ao longo da prenhez - e o número de filhotes nascidos. Não houve diferença entre os grupos Tratamento e Controle, no peso do nascimento dos ratos da primeira geração (F1). O peso de nascimento dos ratos da 2ª geração (F2), oriundos das ratas tratadas, foi menor, comparado ao peso daqueles oriundos de ratas controle. Ao avaliar o peso, o índice de Lee e o peso da hipófise na eutanásia, não houve diferenças estatísticas entre controle e tratamento. As fêmeas apresentaram hipófises maiores, se comparadas aos machos. Concluímos que a deltametrina interfere no peso de nascimento dos ratos e esta interferência obedece a um padrão transgeracional de implicação clínica.

Este trabalho teve o objetivo de estimar a frequência de deficiência mental causada por mutações no cromossomo X entre pacientes do sexo masculino, que constituem casos isolados de deficiência mental. A estratégia adotada foi a determinação do padrão de inativação do cromossomo X nas mães dos afetados, com base (a) nas indicações de que desvios extremos do padrão casual de inativação do cromossomo X têm alta probabilidade de estar relacionados à presença de mutações do cromossomo X e (b) na observação de que a frequência desses desvios está significantemente aumentada em mulheres certamente portadoras de mutações que causam deficiência mental de herança ligada ao X. A vantagem seletiva das células que possuem o alelo não mutado no cromossomo X ativo é uma explicação para tais desvios extremos da inativação do cromossomo X, raramente encontrados na população geral. Selecionamos 115 meninos portadores de deficiência mental moderada a grave associada a outros sinais clínicos, não característicos de síndrome conhecida e que tinham cariótipos normais e teste negativo para a síndrome do cromossomo X frágil; suas genitoras concordaram com a participação no estudo. Esses pacientes foram encaminhados ao Serviço de Aconselhamento Genético do Laboratório de Genética Humana, Departamento de Genética e Biologia Evolutiva, por diferentes serviços médicos, para diagnóstico e orientação quanto a riscos de recorrência na família. O padrão de inativação do cromossomo X nas mães dos afetados foi investigado, com base na metilação diferencial dos alelos do gene AR (Androgen Receptor gene) , no cromossomo X ativo e inativo. As mães de 100 desses meninos se revelaram heterozigóticas quanto à repetição polimórfica CAG do gene AR, requisito do teste para determinar o padrão de inativação do cromossomo X. Onze mulheres (11%) apresentaram desvios extremos do padrão de inativação do X (&ge; 98:2), frequência significativamente maior (P = 0.0001; teste exato de Fisher) do que aquela que a literatura registra, em estudo utilizando o mesmo ensaio, entre mulheres adultas da população geral (0,017; IC 95% = 0,007 0,034). A raridade de desvios tão extremos na população geral permite admitir que as mães dos afetados que apresentam tais desvios sejam portadoras de mutação no cromossomo X, que causa a deficiência mental em seus filhos. Sendo assim, estimamos em 11% a frequência de deficiência mental em nossa amostra de 100 meninos casos isolados de deficiência mental (IC 95% = 0,056 0,188), sem incluir a síndrome do X frágil, responsável por 2,5% a 3% da deficiência mental no sexo masculino. Essa nossa estimativa para a proporção de deficiência mental moderada grave ligada ao X entre indivíduos do sexo masculino com DM é da mesma ordem de grandeza daquelas relatadas na literatura, baseadas (a) na frequência da síndrome do X frágil em coortes de homens com deficiência mental e entre famílias com deficiência mental de herança ligada ao X ou (b) nas inferências da prevalência de deficiência mental e de deficiência mental causada por mutações no cromossomo X na população geral masculina. Entretanto, a frequência por nós determinada deve ser uma subestimativa, considerando que os desvios extremos do padrão de inativação ocorrem em apenas um terço das portadoras obrigatórias de mutações que causam deficiência mental com herança ligada ao X. Com base nos resultados deste estudo, consideramos indicada a avaliação do padrão de inativação do cromossomo X em mães de indivíduos do sexo masculino, casos isolados de deficiência mental. A detecção de desvio extremo da inativação deve ser considerada indicativa de deficiência mental de herança ligada ao X, constituindo subsídio para o aconselhamento genético da família e podendo levar á identificação da mutação causadora da deficiência mental. / Nearly a third of obligate carriers of mutations causative of X-linked mental retardation (XLMR) have been reported to have extreme X-inactivation skewing in peripheral blood cells, compared to their non-carrier relatives. Selective advantage of cells with the non-mutated allele on the active X chromosome would explain this skewing. Based on these findings, we used the pattern of X-inactivation in mothers of mentally retarded boys, as a parameter to evaluate the frequency of XLMR among non-familial cases. To determine the X-inactivation pattern in these women, we investigated the methylation status of the AR (Androgen Receptor) alleles in blood cells. We selected 115 boys with moderate to severe mental retardation of unknown cause, who had normal karyotypes and tested negative for fragile X syndrome; the mothers of 100 of these boys were found to be heterozygous for the polymorphic CAG repeat of the AR gene, a requisite of the X-inactivation assay. Eleven women (11%) had extremely skewed X-inactivation (&ge; 98:2), a frequency significantly higher (P = 0.0001; Fisher exact test) than the frequency reported for adult women from the general population (1.7%; 95% CI = 0.007 0,034). Assuming that every mother with extremely skewed X-inactivation is a carrier of an X-chromosome mutation that causes mental retardation in her son, the frequency of XLMR in our sample of 100 boys is 11% (95% CI = 0,056 0,188), the fragile X syndrome being excluded. Although these figures are quite in agreement with previous estimations of the frequency of XLMR among mentally retarded men, they might be an underestimation, when it is taken into account that only about a third of obligate carriers of XLMR mutations have highly skewed X inactivation.

Diversas pesquisas têm reportado que o aumento da produtividade da cultura do milho se deve muito mais à tolerância a estresses abióticos do que a aumentos per se. O déficit hídrico é um dos mais importantes fatores envolvidos na redução de produtividade nessa cultura, mas devido à dificuldade de seleção direta para tolerância à seca, são empregados caracteres secundários como o caráter stay green ou senescência retardada de folhas e colmos. Todavia, estudos sobre a herança desse caráter são escassos na literatura. Em vista disso, este trabalho teve como objetivo estudar a herança deste caráter em milho tropical, utilizando o delineamento III (Comstock e Robinson, 1952). A partir do cruzamento entre as linhagens endogâmicas L08-05F e L38-05D, foram obtidas 100 progênies F2:3, as quais foram retrocruzadas com cada um dos parentais, resultando em 200 progênies de retrocruzamento. Estas progênies foram avaliadas em dez ambientes, com duas repetições por ambiente, em Piracicaba SP, utilizando o delineamento ?-látice. A avaliação do stay green foi feita em dez plantas competitivas por parcela, 120 dias após a semeadura, utilizando uma escala de notas variando de 1 a 5, em que 1 correspondeu às plantas com todas as folhas acima e pelo menos duas folhas verdes abaixo da espiga e 5 à planta com todas as folhas secas. O caráter florescimento feminino foi avaliado e utilizado como covariável para ajuste das variações de maturação das progênies, e as médias das parcelas foram utilizadas para as análises. A estimativa da variância aditiva foi muito superior à de dominância e a variância da interação aditiva por ambiente apresentou maior magnitude que a variância aditiva. O tipo de ação gênica foi de dominância parcial, mas devido ao desequilíbrio de ligação da população, este pode estar superestimado. O coeficiente de herdabilidade em nível de plantas apresentou baixa magnitude (~25%) enquanto que em nível de médias a magnitude foi elevada (~70%). Estes resultados indicam que os efeitos aditivos são mais importantes que os dominantes no controle do caráter stay green e que os efeitos aditivos não são consistentes nos diversos ambientes de avaliação. Assim, o nível de heterose deve apresentar baixa magnitude, e a seleção fenotípica não pode ser realizada em nível de plantas, mas baseada em médias de experimentos com repetições, conduzidas em diversos ambientes para minimizar os efeitos destes e suas interações com os genótipos. A linhagem L08-05F apresentou maior nível de stay green que a linhagem L38-05D e, portanto, pode ser utilizada como fonte de alelos favoráveis para serem transferidos para outras linhagens visando aumentar o nível deste caráter em linhagens que apresentarem baixos níveis de senescência retardada. / Several researches have reported that the increase in maize productivity could be attributed to the tolerance to abiotic stresses rather than to an increase on a plant productivity per se. Moisture stress is one of the most important stresses that reduce the maize productivity, but because of the difficulties for the direct selection for tolerance to moisture stress secondary traits as delayed senescence, also known as stay green trait, has been employed for this purpose. However, there is limited information reported on the inheritance of this trait. Thus, the objective of this research was to study the inheritance of the stay green trait in maize using the design III (Comstock and Robinson, 1952). One hundred F2:3 progenies were developed from a population derived from the cross between the inbred lines L08-05F and L38-05D; and these progenies were backcrossed to the inbred parents giving rise to 200 backcrossed progenies. These progenies were evaluated in ten environments, with two replications per environment, in Piracicaba City, São Paulo State, using the experimental design ?-lattice. The stay green trait was recorded in ten competitive plants per plot 120 days after sowing, using a scale with scores from 1 to 5, where score 1 was assigned to the plants with all leaves above the ear and at least two leaves below the ear green, and score 5 was assigned to plants with all leaves senescent. The trait days to silking was also recorded and used as covariate to adjust the maturation variation of the backcrossed progenies, and the mean of the plots was used for analysis. The estimate of the additive variance was quite larger than the dominance variance, the additive x environment variance was quite larger than the additive variance, and the average level of dominance was partial dominance, but since the population was in linkage disequilibrium the level of dominance may be overestimated. The heritability coefficient on a plant level was of low magnitude (~25%) while that one on a mean level presented high magnitude (~70%). These results indicated that the additive effects were more important than the dominance effects for the control of the stay green trait, and that the additive effects are not consistent across the environments. Therefore, the level of heterosis should present low magnitude, and the phenotypic selection should not be conducted on a plant level; instead selection should be based on the means of replicated experiments assessed in several environments to minimize their effects and the genotype by environment interactions. The inbred line L08-05F presented higher level of stay green than the inbred L38-05D and thus the former inbred could be used as a source of favorable alleles to be transferred to others inbreds to increase the level of this trait in inbreds that have low levels of delayed senescence.

Este é um estudo de caso sobre o processo de produção de material didático para um curso de língua de herança no município de Pedrinhas Paulista, uma ex-colônia italiana, localizada no interior do estado de São Paulo, fundada em 1952. Os participantes implicados na pesquisa são os alunos do curso de língua de herança, as colaboradoras, o professor formador, a professora supervisora e a pesquisadora. Os instrumentos empregados para a geração de dados foram: gravações em áudio de encontros via Skype com o formador, gravações em áudio e vídeo de entrevistas e diários reflexivos. A análise de dados foi feita com base nos conceitos de identidade, cultura e língua de herança e nos pressupostos teóricos da História Oral e da Pedagogia Pós-Método. Os principais resultados de análises do processo de produção do material didático e implementação do curso de língua de herança apontam para: 1) a importância da concretização dos parâmetros da particularidade, da praticidade e da possibilidade para os processos de planejamento e de elaboração do curso e do material para o ensino de língua de herança, sensível ao contexto histórico e sociocultural de Pedrinhas Paulista, a fim de promover transformações sociais no tocante à conscientização tanto dos alunos quanto da comunidade e do município no que diz respeito à preservação do patrimônio histórico, cultural e linguístico; 2) a necessidade de estruturar o curso de língua de herança a partir de elementos culturais presentes nas histórias de vida dos imigrantes e descendentes, favorecendo assim, a revitalização linguística e a (re)construção da identidade da comunidade. Espera-se que esta pesquisa possa contribuir para a área de ensino de línguas, em especial para estudos sobre produção de materiais didáticos em contextos de minorias linguísticas, como comunidades de imigrantes e refugiados. / This is a case study about the process of producing didactic material for an inheritance language course in the municipality of Pedrinhas Paulista, a former Italian colony, located in the interior of the state of São Paulo, founded in 1952. Participants in the research are the students of the language course of inheritance, the collaborators, the teacher trainer, the supervising teacher and the researcher. The instruments used for the generation of data were: audio recordings of meetings via Skype with the trainer, audio and video recordings of interviews and reflective diaries. The analysis of data was made based on the concepts of identity, culture and heritage language and on the theoretical assumptions of Oral History and Post-Method Pedagogy. The main results of the analysis of the process of production of didactic material and implementation of the language course of inheritance point to: 1) the importance of concretizing the parameters of the particularity, practicality and possibility for the processes of planning and elaboration of the course and the material for the teaching of heritage language, sensitive to the historical and sociocultural context of Pedrinhas Paulista, in order to promote transformations social issues regarding the awareness of both students and the community and the municipality regarding the preservation of historical, cultural and linguistic heritage; 2) the need to structure the language course of inheritance based on cultural elements present in the life stories of immigrants and descendants, thus favoring linguistic revitalization and (re) construction of community identity. It is hoped that this research may contribute to the area of language teaching, especially for studies on the production of didactic materials in contexts of linguistic minorities such as immigrant communities and refugees.

Amplamente disseminada pelo país, causando prejuízos em viveiros e plantios comerciais, a ferrugem do eucalipto, causada pelo fungo Puccinia psidii, é atualmente uma das mais preocupantes doenças em eucalipto. A seleção de genótipos resistentes é facilitada quando informações sobre o controle genético da resistência e estratégias eficientes de seleção, como a seleção assistida por marcadores, estão disponíveis. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de compreender melhor o controle da resistência à ferrugem sob condições de campo e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistência a este patógeno. A herança da resistência foi estudada em quatorze progênies, obtidas a partir de cruzamentos e auto-cruzamentos controlados entre quatro clones híbridos inter-específicos de E. grandis x E. urophylla, contrastantes para a resistência. Os resultados indicaram a existência de um loco de grande efeito fenotípico e multialélico. Marcadores AFLP e RGA ligados ao loco de resistência foram identificados em uma progênie segregante por meio da análise de segregantes agrupados. O loco de resistência foi localizado no grupo de ligação 3, próximo ao marcador Embra 181. Um marcador AFLP(E12M32_165) e um RGA (AluI/NBS3_600) foram identificados a 4,3 e 6,8 cM do loco de resistência, respectivamente, em repulsão com o alelo de resistência. O marcador AluI/NBS3_600, apresenta grande potencial de uso na seleção assistida por marcadores, especialmente no viveiro antes dos genótipos serem testados em campo, minimizando assim os custos envolvidos nas instalações de áreas experimentais. / Widely disseminated all over the country, damaging nurseries and plantation areas, eucalyptus rust, caused by the fungus Puccinia psidii, is currently the most concerning eucalyptus disease. The selection of resistant genotypes is facilitated when information about the genetic control of resistance and quick selection strategies such as marker assisted selection, are available. This objective of this study was to better understand the control of rust resistance under field conditions and identify molecular markers linked to resistance genes. The mode of inheritance was analyzed in fourteen progenies obtained from controlled crosses and self-crosses between four interspecific hybrid clones of E. grandis x E. urophylla with contrasting phenotypes regarding rust resistance. The results suggested the existence of a single multiallelic locus with major phenotypic effects. However, this locus appears to be complex, multiallelic, and organized in clusters of resistance genes with interaction between the clusters. Some of these alleles may confer resistance to many pathogen isolates/races or even to other genetically related pathogens found near the geographic origin of eucalyptus. Using the strategy of bulked segregant analysis, AFLP and RGA linked markers to resistance were identified in one of the progenies. The resistance locus was located in linkage group 3, next to the Embra 181 marker locus. One AFLP (E12M32_165) and one RGA marker (AluI/NBS3_600) were located at 4.3 and 6.8 cM from the resistance locus, respectively, in repulsion phase with the resistance allele. The AluI/NBS3_600 marker has potential to be used in marker assisted selection, especially in the initial steps of selection in the nursery before field tests, thus minimizing the costs of field trials.

Os métodos sorológicos para determinar o fenótipo Vel- requerem o uso de antissoros humanos raros e não permitem o rastreamento de muitas amostras ao mesmo tempo, limitando sua aplicação como ferramenta para busca de doadores raros. Neste estudo, desenvolvemos uma estratégia de triagem molecular de baixo custo, usando PCR em tempo real e reciclagem do DNA extraído de pools de plasma da rotina viral NAT (Teste de Ácido Nucleico) para identificar doadores Vel- e Vel+W. Um total de 25.322 doadores de sangue do Sudeste Brasileiro foram genotipados por PCR em tempo real para detectar a deleção de 17nt (c.64_80del17) no gene SMIM1, que determina o fenótipo Vel-, utilizando DNA extraído de pools de plasma de seis doadores rotineiramente descartados após a liberação dos resultados NAT para HBV, HCV e HIV. Cento e oitenta e oito (188) de 4.220 pools foram reativos para deleção. A deleção SMIM1*64_80del17 estava presente em 210 doadores sendo em 208 (0,4%) em heterozigose e em apenas dois (0,008%), em homozigose. A estratégia de genotipagem de pools de DNA, usando o ensaio de PCR em tempo real, desenhado para a identificação da deleção de 17 nucleotídeos no gene SMIM1, mostrou-se eficaz e acurada na identificação de doadores com fenótipo Vel- e Vel+W. A reciclagem do DNA da rotina NAT a torna uma técnica economicamente atrativa e definitivamente superior às técnicas sorológicas para o rastreamento deste fenótipo raro. / Serologic methods to determine the Vel- phenotype require the use of rare human antisera and do not allow for many samples to be tested simultaneously, which limits their application as a tool to search for rare donors. This study developed a low-cost molecular screening strategy using the real-time polymerase chain reaction (PCR) with DNA extracted from plasma pools used for viral nucleic acid test (NAT) screening, to identify Vel- and Vel+W donors. A total of 25,322 blood donors from the Brazilian southeast region were genotyped through real-time PCR targeting the 17-nucleotide (c.64_80del17) deletion in the SMIM1 gene, which determines the Vel- phenotype, by using leftover nucleic acid from plasma pools of six donors, routinely discarded after the release of viral NAT results. One hundred and eighty eight from 4,220 pools tested were reactive. The SMIM1*64_80del17 deletion was present in 210 donors, 208 (0.4%) in heterozygosity and only 2 in homozygosis (0.008%). The DNA pool genotyping strategy using real-time PCR designed to detect the deletion in the SMIM1 gene proved effective and accurate in identifying donors with the Vel- and Vel+W phenotypes. The fact that residual nucleic acid from routine viral NAT screening was successfully employed renders this technique economically attractive and definitely superior to the serologic techniques available to search for this rare phenotype

Este é um estudo de caso sobre o processo de produção de material didático para um curso de língua de herança no município de Pedrinhas Paulista, uma ex-colônia italiana, localizada no interior do estado de São Paulo, fundada em 1952. Os participantes implicados na pesquisa são os alunos do curso de língua de herança, as colaboradoras, o professor formador, a professora supervisora e a pesquisadora. Os instrumentos empregados para a geração de dados foram: gravações em áudio de encontros via Skype com o formador, gravações em áudio e vídeo de entrevistas e diários reflexivos. A análise de dados foi feita com base nos conceitos de identidade, cultura e língua de herança e nos pressupostos teóricos da História Oral e da Pedagogia Pós-Método. Os principais resultados de análises do processo de produção do material didático e implementação do curso de língua de herança apontam para: 1) a importância da concretização dos parâmetros da particularidade, da praticidade e da possibilidade para os processos de planejamento e de elaboração do curso e do material para o ensino de língua de herança, sensível ao contexto histórico e sociocultural de Pedrinhas Paulista, a fim de promover transformações sociais no tocante à conscientização tanto dos alunos quanto da comunidade e do município no que diz respeito à preservação do patrimônio histórico, cultural e linguístico; 2) a necessidade de estruturar o curso de língua de herança a partir de elementos culturais presentes nas histórias de vida dos imigrantes e descendentes, favorecendo assim, a revitalização linguística e a (re)construção da identidade da comunidade. Espera-se que esta pesquisa possa contribuir para a área de ensino de línguas, em especial para estudos sobre produção de materiais didáticos em contextos de minorias linguísticas, como comunidades de imigrantes e refugiados. / This is a case study about the process of producing didactic material for an inheritance language course in the municipality of Pedrinhas Paulista, a former Italian colony, located in the interior of the state of São Paulo, founded in 1952. Participants in the research are the students of the language course of inheritance, the collaborators, the teacher trainer, the supervising teacher and the researcher. The instruments used for the generation of data were: audio recordings of meetings via Skype with the trainer, audio and video recordings of interviews and reflective diaries. The analysis of data was made based on the concepts of identity, culture and heritage language and on the theoretical assumptions of Oral History and Post-Method Pedagogy. The main results of the analysis of the process of production of didactic material and implementation of the language course of inheritance point to: 1) the importance of concretizing the parameters of the particularity, practicality and possibility for the processes of planning and elaboration of the course and the material for the teaching of heritage language, sensitive to the historical and sociocultural context of Pedrinhas Paulista, in order to promote transformations social issues regarding the awareness of both students and the community and the municipality regarding the preservation of historical, cultural and linguistic heritage; 2) the need to structure the language course of inheritance based on cultural elements present in the life stories of immigrants and descendants, thus favoring linguistic revitalization and (re) construction of community identity. It is hoped that this research may contribute to the area of language teaching, especially for studies on the production of didactic materials in contexts of linguistic minorities such as immigrant communities and refugees.

Em trabalho anterior, identificamos a mutação c.382C8594;T no gene UBE2A, localizado em Xq24 e codificador de enzima conjugadora de ubiquitina, como causa de nova síndrome de deficiência mental (DM) de herança ligada ao cromossomo X. Foi a primeira descrição de mutação nesse gene e a primeira associação de mutação em gene que codifica conjugase de ubiquitina com patologia humana. Neste trabalho, focalizamos o gene UBE2A quanto a expressão dos transcritos alternativos, função das isoformas por eles codificadas e o efeito da mutação c.382C 8594; T como causa de deficiência mental (DM). No Capítulo I, revisamos os aspectos genéticos da DM, dando ênfase à herança ligada ao cromossomo X, principal causa de DM herdada e resumimos o estudo que levou à identificação da mutação em UBE2A como causa de quadro sindrômico de DM. Revisamos o papel da via de ubiquitinação de proteínas e das enzimas que participam do processo, em especial as conjugases de ubiquitina. Levantamos evidências na literatura que não deixam dúvida sobre a importância da via de ubiquitinação no sistema nervoso, tanto em processos de neurodesenvolvimento como neurodegeneração. No Capítulo II, avaliamos a contribuição de mutações em UBE2A como causa de DM. Apresentamos os resultados do sequenciamento direto da região codificadora do gene UBE2A em afetados de 23 famílias em que a DM segrega ligada à segmento que inclui Xq24, onde está localizado o gene UBE2A. Uma dessas famílias foi averiguada no Serviço de Aconselhamento Genético do Laboratório de Genética Humana do Departamento de Genética e Biologia Evolutiva, Instituto de Biociência, USP (LGH-IB/USP), coordenado pelo Dr. Paulo A. Otto e pela Dra. Angela Vianna Morgante. As demais 22 famílias pertencem ao banco de amostras do Consórcio Europeu de Deficiência Mental (European Mental Retardation Consortium EURO-MRX). A triagem foi também realizada em um indivíduo afetado por DM sindrômica que compartilha características clínicas com nossos pacientes. Como acontece com a maioria dos genes do cromossomo X, o gene UBE2A não parece ser responsável por parcela significativa dos casos de DM, já que novas mutações em UBE2A não foram detectadas nessa triagem. Avaliamos o efeito da mutação c.382C 8594; T nos níveis da transcrição e da tradução em homem afetado e em mulher portadora. A presença da mutação que leva a um códon de parada prematura não resultou na degradação do RNA, que detectamos nas células do afetado. Já na mulher portadora, apenas o transcrito normal foi detectado, de acordo com nossos dados anteriores que mostraram desvio completo no padrão de inativação do cromossomo X nas portadoras da mutação, tendo um mesmo cromossomo X ativo nas células do sangue. A vantagem proliferativa das células em que o cromossomo X com alelo mutado estava inativo deve ter levado a esse padrão de inativação desviado do casual, evidenciando o efeito deletério da mutação. Entretanto, o mecanismo pelo qual a mutação afeta a via de UBE2A permanece interrogado. A proteína UBE2A alterada foi encontrada em baixa quantidade nas células do paciente, o que pode ser o resultado de síntese prejudicada ou de degradação pós-traducão. Independente do mecanismo responsável, o fato de apenas uma pequena quantidade da proteína mutada ter sido encontrada, nos permite afirmar que, nas células desses indivíduos, há perda de função de UBE2A. Devemos, contudo, considerar que a proteína mutada é sintetizada e que, no caso de a menor quantidade dever-se à degradação pós-tradução, esse processo pode prejudicar a homeostase celular e contribuir para o quadro clínico. O capítulo II focaliza os transcritos alternativos de UBE2A. Diversos bancos de dados apontam para a existência de três transcritos alternativos do gene UBE2A humano, mas não há trabalho científico que caracterize os tecidos em que os transcritos são expressos ou a função das proteínas por eles codificadas. A mutação c.382C 8594; T localiza-se no éxon 6 do gene, comum a todos os transcritos, de forma que, no caso de eles codificarem proteínas funcionais, a mutação comprometeria três proteínas, e não apenas uma. Demonstramos que os três transcritos de UBE2A são xpressos em leucócitos, pré-adipócitos, placenta, córtex cerebral e hipocampo humanos. Detectamos também os três transcritos nas células de sangue e pré-adipócitos de um de nossos pacientes portador da mutação c.382C 8594; T. Embora os bancos de dados apontem para a existência de apenas um transcrito de UBE2A em camundongos, identificamos um transcrito alternativo correspondente ao transcrito alternativo 3 humano. Este foi detectado inclusive em camundongos nocaute quanto ao gene UBE2A o processo de geração do animal nocaute foi realizado por recombinação homóloga em que o cassete de neomicina foi inserido no éxon 1 do gene, de maneira que não eliminou a existência do transcrito correspondente ao transcrito 3 humano, que utiliza uma 5 UTR alternativa localizada no íntron 3. Entretanto, as proteínas codificadas pelos transcritos alternativos não foram detectadas nos extratos protéicos analisados humanos e de camundongo. Esse resultado poderia ser explicado pela falta de especificidade do anticorpo utilizado ou por essas isoformas representarem pequena parcela do pool de proteínas da célula. Os anticorpos comerciais anti-RAD6 e anti-HR6A/HR6B foram produzidos após imunização de coelhos com a porção N-terminal da isoforma 1. Seria, portanto, possível que não fossem capazes de detectar as isoformas 2 e 3, em que o segmento utilizado para a produção dos anticorpos está total ou parcialmente ausente. No caso de as proteínas estarem pouco representadas na célula, experimentos de co-imunoprecipitação auxiliariam na identificação dessas isoformas nos extratos protéicos. Entretanto, para a detecção de todas as isoformas de UBE2A seria necessário anticorpo que reconhecesse a porção C-terminal de UBE2A. Em 2009, duas novas mutações em UBE2A foram descritas em estudo colaborativo realizado no Welcome Trust Sanger Institute, Hinxton, Cambridge, Reino Unido, após sequenciamento em larga escala de aproximadamente 700 genes do cromossomo X de cerca de 200 indivíduos com DM de herança ligada ao X. Ambas as mutações c.215C 8594; T e c.328C 8594; G eram do tipo missense. Não foram fornecidas informações quanto ao quadro clínico dos portadores dessas mutações e também não foi esclarecido porque apenas a alteração c.215C 8594; T que resulta na troca do resíduo de fenilalanina da posição 72 por um resíduo de serina (F72S) foi considerada pelos autores como possivelmente patogênica. Nossos estudos in vitro, apresentados no Capítulo III, sugerem que ambas as alterações afetam a função de UBE2A. Em 2010, foram publicados dois trabalhos associando novas alterações em UBE2A a quadro de DM. Honda e col. (2010) descreveram uma microdeleção em Xq24 que inclui UBE2A e outros oito genes, em um menino com DM e características também presentes em nossos pacientes. Budny e col. (2010) descreveram mutações missense em UBE2A em duas famílias em que segregava quadro de DM sindrômica semelhante ao de nossos pacientes. Por comunicação pessoal de Arjan de Brouwer (Departamento de Genética Humana da Universidade Radboud, Nijmegen, Holanda), soubemos da existência de três outras microdeleções de segmentos do cromossomo X que incluem UBE2A, em pacientes do sexo masculino, não aparentados. Comparamos as características clínicas de nossos pacientes com as dos portadores das microdeleções em Xq24 e com aquelas dos portadores de mutações missense em UBE2A. A DM grave e o comprometimento significativo ou ausência de fala são comuns a todos. Outras características como baixa estatura, sinófris, boca grande e lábios finos com comissuras voltadas para baixo, pescoço curto e largo, implantação baixa de cabelos na nuca, mamilos espaçados, pênis pequeno, hirsutismo generalizado e a ocorrência de convulsões parecem predominar. Entretanto, enquanto a microcefalia aparece em dois dos três portadores de microdeleções avaliados, a macrocefalia parece predominar no grupo em que ocorrem as mutações de ponto. No Capítulo III, abordamos estudos funcionais in vivo e in vitro para avaliar se as isoformas alternativas de UBE2A compartilham suas funções de conjugase de ubiquitina e compreender o efeito da mutação c.382C8594;T na função de UBE2A. Buscamos estabelecer modelo celular para avaliar o efeito da mutação na formação de neuritos. Trabalho previamente publicado havia demonstrado que a diferenciação neuronal de células PC12 concomitantemente com a inibição parcial do mRNA de UBE2B (parálogo de UBE2A) resultava na redução de 20-30% do comprimento de neuritos. Entretanto, nossos ensaios de diferenciação de pré-adipócitos não responderam nossas questões sobre o efeito da mutação na formação de neuritos, pois não conseguimos obter, nas células do controle ou nas do paciente, a densidade de neuritos descrita anteriormente na diferenciação de pré-adipócitos. Diferentemente das células PC12, de origem ectodérmica, os pré-adipócitos tem origem mesodérmica, o que dificulta sua diferenciação em linhagem derivada de outro folheto germinativo. A elevada conservação entre as proteínas ortólogas UBE2A e UBE2B humanas e RAD6 de levedura e a observação de que ambas as parálogas humanas são capazes de complementar os fenótipos apresentados pela linhagem 916;rad6 de Saccharomyces cerevisiae nos levou a considerar a linhagem de levedura 916;rad6 como modelo para nossos estudos funcionais. Também, avaliamos a capacidade das isoformas 2 e 3 e da isoforma Q128X de UBE2A para ubiquitinar histonas H2A in vitro, conforme previamente descrito para a isoforma UBE2A/1. Os resultados dos ensaios in vivo indicam que apenas a expressão do transcito 1 de UBE2A é capaz de complementar os fenótipos apresentados pela linhagem 916;rad6 de S. cerevisiae. A expressão dos transcritos 2 ou 3 não resulta na restituição do fenótipo de sensibilidade à UV - a expressão gera certa toxicidade, agravada quando as células são cultivadas a 37o C. Entretanto, as isoformas por eles codificadas não parecem ser estáveis na levedura: assim como nos tecidos humanos testados, não conseguimos detectá-las nos extratos protéicos das leveduras que expressavam esses transcritos. A expressão do transcrito 1 contendo a mutação c.382CT revelou que a isoforma UBE2A/Q128X, por sua vez, é estável na linhagem 916;rad6, porém, além de não restituir o fenótipo de sensibilidade à UV, foi, dentre as isoformas de UBE2A, a mais tóxica. Os fenótipos de toxicidade não foram observados após expressão em linhagem selvagem de S. cerevisiae. Esses resultados indicam que as isoformas 2 e 3 de UBE2A não apresentam atividade de conjugase de ubiquitina e que são, aparentemente, degradadas imediatamente após sua expressão em levedura. O fato de o fenótipo de toxicidade ser agravado, em condições de choque térmico, apóia a hipótese de degradação dessas isoformas, em levedura. A degradação pode ser resultado da ausência de parceiro que permita sua estabilidade, mas a ausência das isoformas também em extratos protéicos de tecidos humanos sugere que o mesmo processo de degradação ocorra em mamíferos. Segundo a classificação das E2, as diversas conjugases de ubiquitina têm em comum o domínio UBC altamente conservado e as variações observadas consistem em inserções ou extensões C-terminais, mas nunca deleções, como ocorre nas isoformas 2 e 3 de UBE2A. Os transcritos alternativos teriam, assim, função regulatória. Os ensaios in vitro confirmaram a capacidade de UBE2A/1 ubiquitinar histonas H2A. Os ensaios com UBE2A/2 e UBE2A/3 não foram conclusivos, uma vez que a incapacidade de ubiquitinação de histonas que observamos pode ter consequência da renaturação in vitro, que pode ter ocorrido prejudicando sua função. Entretanto a obtenção das isoformas puras nos permitiu verificar que, caso a isoforma 2 estivesse presente nos extratos de levedura, ela seria reconhecida pelo anticorpo anti-RAD6. Verificamos que a proteína mutada UBE2A/Q128X é capaz de interagir com a E1, da qual recebe a molécula de ubiquitina, mas não é capaz de transferi-la para a histona. O segmento C-terminal ausente nessa isoforma é, portanto, importante nesse processo. Os ensaios in vitro despertaram nossa atenção para o fenômeno de autoubiquitinação de UBE2A, possível mecanismo de autorregulação previamente considerado na literatura. O fato de alguns trabalhos sugerirem que as E2 atuem também como dímeros in vivo e in vitro e a elevada conservação entre as parálogas humanas UBE2A e UBE2B nos levaram a considerar a possibilidade de mecanismo de regulação recíproca. Dessa maneira, a degradação de UBE2A/Q128X nas células do paciente poderia ser dependente de UBE2B. A reduzida capacidade de autoubiquitinação da isoforma mutada dificultaria sua degradação e tornaria necessária a atividade da paráloga. Isso explicaria porque ela é estável quando expressa na linhagem de levedura 916;rad6, mas não nas células do paciente. A presença de RAD6 estaria diretamente relacionada à ausência de toxicidade após a expressão de UBE2A/Q128X em linhagem selvagem a degradação da isoforma mutada está ocorrendo nessas células. A não viabilidade de camundongo duplo-nocaute quanto as parálogas UBE2A e UBE2B não permite testar a estabilidade da isoforma mutada em células de mamíferos. Observamos, de fato, que a inibição do proteassoma nas células do paciente leva ao acúmulo dessa proteína. A presença da mutação c.382C8594;T nas células do paciente parece resultar no fenótipo de DM devido à perda de função de UBE2A: a isoforma mutada não restitui o fenótipo de sensibilidade à UV de S. cerevisiae e não foi capaz de ubiquitinar histonas H2A in vitro. Além disso, indivíduos com microdeleções de UBE2A apresentam fenótipo semelhante ao de nossos pacientes. Por outro lado, a presença da proteína mutada que necessitaria de UBE2B para ser degradada pode caracterizar um ganho tóxico de função - comprometeria a função de ambas as parálogas. É possível que os dois mecanismos contribuam para o quadro clínico. Os dados dos ensaios in vivo e in vitro abrem caminhos de investigação do processo de regulação de UBE2A e UBE2B no nível da proteína, sugerindo a autoubiquitinação e a ubiquitinaão recíproca como possíveis mecanismos reguladores, que podem explicar a conservação das duas parálogas de RAD6 em mamíferos. / We have previously described a nonsense mutation (c.382C8594;T) in the UBE2A gene, at Xq24, which encodes a ubiquitin conjugating enzyme (E2), as the cause of a new X-linked mental retardation syndrome. The predicted protein lacks the 25 C-terminal amino acid residues conserved in vertebrates and in Drosophila. This was the first description of a mutation in a ubiquitin conjugating enzyme gene causative of a human disease. In the present work, we focused on the UBE2A gene, its alternative transcripts and isoforms, and the effect of the c.382C8594;T mutation. We screened for UBE2A mutations 23 males presenting X-linked mental retardation (XLMR), previously mapped to the interval encompassing this gene, and one isolated case, who shared clinical features with our previously described patients. No mutations were detected in this selected series of patients suggesting that mutations in UBE2A is not a common cause of XLMR, similarly to the majority of the XLMR genes hereto described. Very recently four Xq24 microdeletions encompassing UBE2A and three missence mutations were found by other groups in mentally retarded males that shared several clinical features with our patients. Comparing these and our patients, a clinical picture emerges of mental retardation associated with severe speech impairment, present in all of them. Short stature, large mouth with downturned corners and thin lips, short and broad neck, low posterior hairline, widely spaced nipples, marked generalized hirsutism and seizures are common features. However, microcephaly was observed only in patients carrying UBE2A deletions, while carriers of missense or nonsense mutations showed macrocephaly. We evaluated the effect of the UBE2A c.382C8594;T mutation on transcription and translation. This mutation affects the last UBE2A exon and, as expected, does not lead to nonsense mediated RNA decay, demonstrated by the presence of UBE2A mRNA in leucocytes of an affected male. However, only a small amount of the mutated protein was detected in the patients cells, suggesting the loss of UBE2A function as the cause of the syndrome. The posttranslational degradation of the mutated protein could also disturb the cellular homeostasis, a gain of function that remained a possibility. The detrimental effect of the c.382C8594;T mutation was further supported by the presence of only the normal transcript in leucocytes of a heterozygous woman, who had completely skewed X inactivation, thus pointing to the selective advantage of lymphocytes carrying the normal allele on the active X chromosome. Our search in DNA and protein sequence databases suggested that the UBE2A gene produces three alternative transcripts all classified as protein coding. These three tanscripts contain the mutation site (c.382C8594;T). We showed that all three UBE2A transcripts are expressed in human leucocytes, adipocytes, placenta, cerebral cortex and hippocampus. We also detected an alternative transcript in murine, which corresponds to the human transcript 3. This alternative transcript was present in all murine tissues analyzed, including samples from a UBE2A knockout mouse. However, we failed to detect the proteins encoded by the alternative transcripts. This could result from low affinity of the used commercial antibody to the isoforms. Alternatively, a small amount of these proteins in the pool of cellular proteins, might have not been detected by Western blotting. We performed in vivo and in vitro assays to address the role of the alternative UBE2A isoforms, and to evaluate the effect of c.382C-T mutation on UBE2A function. Taking into account the high amino acid conservation between the human UBE2A and the Saccharomyces cerevisiae ortholog RAD6, we used a 916;rad6 yeast strain to verify whether UBE2A alternative and mutated isoforms were able to complement its UV-sensitivity phenotype, as previously demosntrated for UBE2A isoform 1. We also performed in vitro assays to evaluate their ubiquitination activity towards histone H2A, a known in vitro substrate of RAD6 and UBE2A. Only UBE2A isoform 1 could rescue the UV sensitivity phenotype of the knockout yeast strain. The expression of the alternative isoforms 2 and 3 was partially toxic to this yeast strain, and toxicity increased under heat shock conditions. However, these two isoforms do not seem to be stable in yeast cells: as in human tissues, we failed to detect UBE2A isoforms 2 and 3 in yeast cells expressing the corresponding transcripts. The mutant isoform was stable in yeast, but was unable to rescue the UV-sensitivity phenotype, its expression resulting in severe toxicity to the 916;rad6 strain. On the other hand, toxicity was not observed when the mutant UBE2A isoform was expressed in wild type yeast. These findings suggest that isoforms 2 and 3 do not have ubiquitin conjugating activity and, apparently, are degraded immediately after translation. The fact that toxicity is enhanced when these isoforms are expressed under heat shock conditions supports Degradation hypothesis. The degradation could also be due to the absence of a functional partner, in yeast, that could contribute to their stability. Since the alternative isoforms were not detected in the human tissues analyzed, the degradation might occur in human cells as well. E2 enzymes share a catalytic domain and variations among them consist of insertions or terminal extensions, never deletions. Both isoforms 2 and 3 would have deletions of the catalytic domain, suggesting that they are not functional. A regulatory role for these transcripts is a possibility. Our in vitro assays confirmed that UBE2A isoform 1 is capable of histone H2A ubiquitination. The assays for isoforms 2 and 3 were inconclusive, since their lack of ubiquitin conjugating activity could be caused by incorrect in vitro refolding, required because the proteins were obtained from bacterial inclusion bodies after heterologous expression. The mutated protein, however, was able to interact with the ubiquitin molecule, but failed to transfer it to histones, thus pointing to the importance of the C-terminal segment in this process. Our in vitro assays stongly suggested that UBE2A autoubiquitination occur, an activity previously considered a possible E2 regulatory mechanism. Since there is evidence that some E2s form functional dimers, we hypothesized that, due to their high amino acid conservation, UBE2A and its paralog UBE2B might form heterodimers in vivo, as a mutual regulating mechanism. Under this hypothesis, the degradation of the mutated protein could be UBE2B dependent. The reduced autoubiquitination capacity of the mutated isoform could impair its degradation, and require the participation or the paralog. This would explain why the mutated protein was stable in the 916;rad6 yeast strain, but not in the patient´s cells with a functional UBE2B. Following the same reasoning, in wild type yeast, the presence of RAD6 would explain the absence of the mutated protein and toxicity. The non-viability of the double (UBE2A and UBE2B) knockout cells prevented testing whether the mutated protein was stable in the absence of its paralog. However, proteasome inhibition in cultured cells from one of our patients resulted in accumulation of the mutated protein, confirming its degradion via the ubiquitin-proteasome pathway. In conclusion, the UBE2A c.382C8594;T mutation seems to lead to mental retardation in our patients due to loss of UBE2A function: the mutated isoform is unable to rescue the UV-sensitivity phenotype of 916;rad6 yeast or to ubiquitinate histones in vitro. In addition, patients carrying UBE2A deletions share clinical manifestations with our patients. On the other hand, the possibility remains of a clinical effect of the requirement of UBE2B for degrading the mutated UBE2A. Our data suggest reciprocal ubiquitination in addition to autoubiquitination as UBE2A and UBE2B regulatory mechanism that would explain the conservation of the two paralog genes in mammals.