Os genes homeobox atuam como reguladores da morfogênese e diferenciação celular embrionária, portanto, é evidente a possibilidade de sua expressão anormal estar presente na progressão de tumores. Estudos preliminares em nosso laboratório verificaram a participação de alguns genes homeobox em carcinoma epidermóide de boca (CEB). Este trabalho teve como objetivo avaliar a amplificação, expressão e o perfil de metilação dos genes HOXA5, HOXA7, HOXA9, HOXB5, HOXB13, HOXC12 em linhagem celular derivadas de CEB e tecidos frescos tumoral e não-tumoral. Além disso, verificar o efeito da desmetilação na expressão gênica de linhagens celulares que apresentaram genes 100% metilados e a participação das enzimas responsáveis pela metilação do DNA, bem como a expressão das DNAmetiltransferases (DNMT) nos tumores. A análise de amplificação do DNA e expressão de mRNA foi realizada por qRT-PCR. O perfil de metilação foi avaliada pelo sistema PCR Array e a análise proteica das DNMT1, DNMT3a, DNMT3b e HOXA9 foi verificada por meio de reações imunohistoquímicas. As linhagens celulares SCC4 e SCC9 foram utilizadas para análise de desmetilação com 5-aza-2\'-deoxicitidina e a linhagem SCC4 para avaliar os efeitos do aumento de expressão do HOXA9, na proliferação celular por imunocitoquimica para Ki67, migração celular por transwell e apoptose pela avaliação de células positivas no ensaio de TUNEL. Na comparação entre os grupos, o gene HOXA5 apresentou-se amplificado na margem em relação ao tumor; o HOXA9 apresentou nível de metilação aumentada no tumor; o HOXB5 com amplificação maior na margem, com nível de expressão do mRNA aumentada nos tumores, e nível de metilação do tumor maior em relação a margem, sendo correlacionada com menor sobrevida; HOXB13 se apresentou amplificado no tumor em relação a margem, e com nível de metilação maior nos tumores e, HOXC12 com níveis de metilação maior nos tumores em relação a margem. É interessante, que os mesmos genes que tiveram níveis de metilação aumentados nos tumores em relação a margem, também estavam 100% metilados nas linhagens celulares SCC4 e SCC9 e tiveram sua expressão restaurada após o tratamento com 5-aza-2´-deoxicitina. Na avaliação do nível de expressão das DNMTs nos tumores, a DNMT3b apresentou-se com níveis aumentados em relação a DNMT1 e DNMT3a, e quando avaliado em nível proteico, a DNMT3a pode ser correlacionada com melhor sobrevida. O aumento da expressão do gene HOXA9 mostrou diminuição da migração celular, porém não alterou a proliferação e apoptose celular. A expressão proteica não apresentou correlação com parâmetros clínicos. Em conclusão, os resultados mostram que os genes homeobox estudados estão pouco metilados nas linhagens celulares e em tecidos de CEB. A amplificação desses genes não é um evento frequente. O gene HOXA9 é pouco expresso no tumor, e o aumento da sua expressão em linhagens celulares diminui a migração celular. / Homeobox genes are important as morphogenetic and embrionary cellular differentiation regulators, therefore there is basis for their abnormal expression in tumor progression. Preliminary studies in our laboratory have shown that homeobox genes are dysregulated in oral squamous cell carcinoma (OSCC). This study evaluates the genomic amplification, mRNA expression and methylation status of HOXA5, HOXA7, HOXA9, HOXB5, HOXB13, HOXC12 in squamous cell carcinoma derived cell lines, and fresh tumor tissue. Also, analyzes the demethylation effect in gene expression of cell lines with genes showing 100% methylation, and the participation of enzymes responsible for DNA methylation, DNAmetiltransferases (DNMT), in gene and protein expression in tumors. DNA amplification and mRNA expression was analyzed by qRT-PCR. The methylation profile was evaluated by PCR Array System and DNMT1, DNMT3a, DNMT3b and HOXA9 protein expression was verified by immunohistochemistry. SCC4 and SCC9 cell lines were submitted to 5-aza-2\'-deoxycytidine for demethylation analysis. SCC4 cell lineage was analyzed by immunocytochemistry for Ki67, cell migration by transwell and apoptosis by TUNEL test after increased expression of HOXA9. HOXA5 gene was amplified in the adjacent margin when compared with the tumor; HOXA9 showed increased level of methylation in tumor; HOXB5 showed amplification in the margin, increased mRNA expression in tumors, increased methylation level and was correlated with decreased survival; HOXB13 was amplified in tumor samples when compared to the margins and also higher methylation level in tumors; and HOXC12 also showed increased methylation levels in tumors when compared to margin. Interestingly, the same genes with increased methylation levels in tumors, were also 100% methylated in cell lines SCC4 and SCC9. The expression of these gens was restored after treatment with 5-aza-2\'-deoxycytidine. DNMT3b presented higher levels of protein expression relative to DNMT1 and DNMT3a. DNMT3a protein expression was correlated with improved survival. SCC4 cells overexpressing HOXA9 gene showed decreased cell migration, with no effect on cell proliferation and apoptosis. HOXA9 protein expression was not correlated with clinical parameters. In conclusion, the results shows that homeobox genes are methylated in some OSCC cell lines and tissues. Amplification of these genes is not a frequent event. HOXA9 gene has low expression in OSCC, and when overexpressed in cell lines decreases cell migration.

P. aeruginosa PA14 é uma linhagem isolada de queimadura que apresenta vários fatores de patogenicidade comuns no quadro de infecção de hospedeiros filogeneticamente distintos (plantas, mamíferos ou invertebrados). O gene kerV foi revelado numa busca por mutantes atenuados em virulência em uma biblioteca de mutantes por transposons da linhagem PA14 (Rahme et al., 1997). A caracterização da linhagem D12, mutante em kerV, confirmou sua virulência atenuada (Apidianakis et al., 2005 e An et al., 2009) e resultados do transcriptoma mostraram alteração na expressão de mais de 500 genes, sendo alguns relacionados com o sistema de \"quorum sensing\" (Rahme et al, dados não publicados). O gene kerV está próximo à montante ao gene gloB, envolvido em detoxificação de metilglioxal, e à jusante aos genes rnhA e dnaQ, que codificam proteínas envolvidas na replicação e reparo do DNA. Este trabalho teve como objetivo estudar a função molecular do produto de kerV e a expressão dos genes do lócus kerV-rnhA-dnaQ. Análises de bioinformática indicam que a proteína KerV é uma metiltransferase dependente de S-adenosil-metionina (SAM), apresentando um domínio conservado de ligação a SAM e uma arquitetura de domínio compatível com a organização em fitas-beta e hélices-alfa alternadas descritas para a família das metiltransferases dependentes de SAM. Ela não apresenta outros domínios conservados que indiquem seu substrato de metilação. A expressão heteróloga desta proteína em E. coli, mostrou que ela é expressa de maneira parcialmente solúvel quando co-expressa com as chaperoninas GroEL/GroES em baixas temperaturas ou quando fusionada a MBP ou GST. A purificação desta proteína mostra que ela é co-eluída com a chaperonina GroEL sugerindo que para atingir sua conformação nativa ela necessita dessas proteínas acessórias. MBP-KerV purificado foi usado para ensaios \"in vitro\" de atividade de metiltransferase e ligação a SAM, que não foram conclusivos, pois não há certeza do seu correto estado de enovelamento. Ensaios de duplo-híbrido mostraram que KerV não interage com os produtos de rnhA e dnaQ, sugerindo que KerV não está diretamente relacionado com suas funções. A freqüência de mutação na linhagem D12 está levemente aumentada (aproximadamente quatro vezes), o que sugere que KerV não está diretamente envolvida no reparo de DNA do tipo ´mismatch repair`. Os ensaios usados para detectar metilação do DNA, proteínas e rRNAs não revelaram que KerV estaria envolvido com a metilação destes substratos. Os inícios de transcrição dos genes kerV, rnhA e dnaQ foram determinados. A deleção de kerV causa um efeito polar na transcrição do gene rnhA, que não se reflete nos níveis da proteína. A deleção também afeta a expressão de dnaQ, sugerindo que KerV seja importante para sua regulação. Os ensaios de complementação da virulência em modelos invertebrados e de células epiteliais de pulmão mostram que apenas a presença dos três genes e seus produtos em níveis normais são capazes de reverter a maioria dos fenótipos atenuados. KerV se mostrou essencial para a inibição da translocação de NF-kB para o núcleo das células, comprovando que esta proteína é relevante para a virulência de PA14, contribuindo com o silenciamento da resposta imune do hospedeiro. O conjunto dos resultados indicam uma complexa inter-relação entre a expressão dos genes kerV, rnhA e dnaQ e seu papel na biologia de P. aeruginosa. / P. aeruginosa PA14 is a burn isolate multi-host pathogen strain. The screening for virulence attenuated mutants in a PA14 transposon mutant library revealed the kerV gene (Rahme et al., 1997). The characterization of D12 strain, a kerV mutant, confirmed the attenuated virulence phenotype (Apidianakis et al., 2005 and An et al., 2009) and transcriptome analysis showed the expression of more than 500 genes are affected in D12, some of these genes are related with quorum sensing (Rahme et al, unpublished data). kerV is upstream of the gloB gene, related with methylglioxal detoxification and downstream of the rnhA and dnaQ genes, both related with DNA replication and repair. The purpose of this work was to study the molecular function of KerV product and the expression of kerV-rnhA-dnaQ locus. Bioinformatics analysis indicated that KerV is a SAM dependent methyltransferase that have a conserved SAM binding domain with architecture compatible with classic alternating β-stranded and α-helical regions. KerV does not show any other conserved motif that could indicate its methylation substrate. Heterologous expression in E. coli showed that KerV is partially soluble only when co-expressed with GroeL/GroES chaperones at low temperatures or when KerV is in fusion with MBP or GST tag. During the purification process KerV was copurified with GroEL chaperone suggesting that this association may be required for the correct folding of KerV. Methyltransferase activity and SAM binding assays were done with purified MBPKerV and the results were not conclusive since the proper conformation of MBP-KerV cannot be verified. Yeast two-hybrid assays indicated that RNaseH and DnaQ are not interaction partners of KerV, suggesting that their functions are not directly related. The mutation frequency of D12 strain increased only about four times in relation to PA14, suggesting that KerV is not directly involved with DNA mismatch repair. The assays to detect methylation in DNA, RNAs and proteins do not show that KerV is involved with methylation of these substrates. The transcription start sites of kerV, rnhA and dnaQ genes were mapped through 5\'-RACE- and primer extension experiments. The kerV deletion causes a polar effect on the transcription of rnhA gene, which is not reflected on RNaseH protein levels. The kerV deletion also affects dnaQ expression, suggesting that KerV is important for its regulation.The virulence complementation assays in flies and lung epithelial cells showed that the fully rescue of the wild type phenotype was achieved only when the entire locus is present. KerV was essential to inhibit the NF-kB nucleus translocation, demonstrating that KerV is relevant to PA14 virulence, contributing for the silencing of host immune system. Altogether, these data showed a complex inter-relation among kerV, rnhA and dnaQ genes and its role in P. aeruginosa biology

Evidências de estudos genético-epidemiológicos têm demonstrado a existência de um fator de risco genético para o desenvolvimento da esquizofrenia. Na presente Tese, um total de 245 pacientes com esquizofrenia e 834 controles foi selecionado com o objetivo de investigar a diferença na distribuição de alelos e genótipos de seis polimorfismos de quatro diferentes genes do sistema dopaminérgico nesses dois grupos: 1. TaqI A1/A2 do DRD2 - rs1800497; 2. -141C (Ins/Del) do DRD2 - rs1799732; 3. Ser-9-Gly do DRD3 - rs6280; 4. VNTR da região 3´ não-codificadora do SLC6A3; 5. A1343G do SLC6A3 - rs6347; 6. A/G da região 3´ não-codificadora do COMT - rs165599. Os resultados mostraram associação dos polimorfismos -141C (Ins/Del) do DRD2 (rs1799732) e A1343G do SLC6A3 (rs6347) com esquizofrenia na amostra investigada. / Evidences from genetic epidemiological studies have demonstrated the existence of a genetic risk factor for schizophrenia. In the present work a total of 245 schizophrenic patients and 834 controls were selected to investigate differences in the allelic and genotypic distribution of six polymorphisms from four different genes of the dopaminergic system between the groups: 1. TaqI A1/A2 of the DRD2 - rs1800497; 2. -141C (Ins/Del) of the DRD2 - rs1799732; 3. Ser-9-Gly of the DRD3 - rs6280; 4. VNTR in the 3\'-untranslated region of the SLC6A3; 5. A1343G of the SLC6A3 - rs6347; 6. A/G in the 3\'-untranslated region of the COMT - rs165599. The results have found an association of the polymorphisms -141C (Ins/Del) of the DRD2 (rs1799732) and A1343G of the SLC6A3 (rs6347) with schizophrenia in the investigated sample.

A partir de 280 isolados fúngicos de cana-de-açúcar, 18 cepas foram avaliadas quanto á presença de genes da policetídeo sintase por meio da técnica do PCR. Estes fungos foram identificados taxonomicamente por uma abordagem polifásica, classificando-os dentro de quatro ordens e nove gêneros. A avaliação da atividade biológica demonstrou a presença de metabolitos com propriedades antibióticas quando enfrentados a micro-organismos patogênicos. Segundo a análise de correspondência múltipla, esta atividade poderia estar associada com a local de isolamento dos fungos. Foram detectadas 36 seqüências similares a genes PKS a partir de 17 destes fungos. A análise filogenética do domínio KS, conduzida pelo método de neighbor-joining, indicou que 16 seqüências se acomodaram dentro do grupo monofilético dos PKS envolvidos na produção de policetídeos não reduzidos e as outras 10 seqüências se acomodaram dentro do grupo monofilético dos PKS envolvidos na produção de policetídeos reduzidos. A análise do domínio CMT também apontou que as seqüências podiam se acomodaram em grupos de PKS dependendo do grau de redução do policetídeo, todas as seqüências CMT se relacionaram com PKS envolvidos na produção de policetídeos reduzidos. As análises dos modelos estruturais também demonstraram que as seqüências estavam altamente relacionadas com estruturas protéicas da família das enzimas de condensação, destacando a presença de uma hélice característica que carrega o resíduo de cisteína, responsável pela atividade de condensação. Extratos orgânicos obtidos de cultivos dos fungos foram avaliados parar detectar a presença de compostos tipo lovastatina. Por meio de cromatografia CCDS, detectaram-se bandas de 10 extratos com o mesmo deslocamento que a lovastatina padrão, mas apenas 6 destas foram confirmados por CLAE. O isolado A. flavus CBMAI 1023, foi selecionado para a realização de experimentos de produção a maior escala onde foi possível isolar e caracterizar um novo policetídeo. / From a group of 280 sugarcane-derived fungi 18 strains were assessed for the presence of polyketide synthase genes by PCR approaches. These fungi were identified taxonomically by a polyphasic approach classifying into four orders and nine genres. Biological activity tests showed the presence of antibiotic metabolites against pathogenic microorganisms and the relationship of this activity might be linked with the fungal isolate location by multiple correspondence analyses. 36 sequences similar to PKS genes fragments were detected from 17 of these fungi. A neighbor-joining phylogenetic analysis of the KS domain showed that 16 sequences fit on the monophyletic group of PKS evolved with production of non reduced polyketides, and the other 10 sequences fit on the monophyletic group of PKS evolved with the production of reduced polyketides. CMT domain analysis also pointed that the sequences fit with groups of PKS depending on polyketide reduction grade, all ten related to PKS evolved with the synthesis of reduced polyketides. Protein structural analysis also pointed out that these sequences are closely related with proteins from condensing enzyme family, highlighting the presence of a characteristic helix elbow that bears the cysteine residue responsible for the condensation activity. The fungi were also tested for their capacity of producing lovastatin compounds where chromatographic TLC detected bands from 10 extracts with the same dislocation compared to a lovastatin, but only 6 were confirmed by HPLC. The A. flavus CBMAI (1023) were selected for upscale production experiments, from where it was possible isolate and characterize a new polyketide compound.

INTRODUÇÃO: Fatores associados à etiopatogenia das complicações diabéticas, incluindo hiperglicemia e estresse oxidativo, podem causar alterações epigenéticas que modificam a expressão de genes em células-alvo, sem alterar sua sequência de DNA. São considerados mecanismos epigenéticos: (1) as modificações pós-traducionais das histonas; (2) a metilação do DNA e (3) a ação dos micro-RNAs (miRNAs); todos já foram reconhecidos na patogênese da \"memória metabólica\", situação na qual a hiperglicemia continua a exercer efeitos deletérios prolongados mesmo depois de ser normalizada. A sirtuína-1 é uma enzima que causa modificações pós-traducionais das histonas por sua atividade de histona desacetilase, silenciando a transcrição gênica. O silenciamento gênico também pode ocorrer pela ação da DNA metiltransferase 1 (DNMT1), enzima que adiciona um grupamento metil (CH3) na posição 5 de resíduos de citosina localizadas em ilhas CpG presentes nas regiões promotoras dos genes. Os miRNAs constituem uma classe de pequenos RNAs não codificadores com cerca de 19 a 25 nucleotídeos que controlam a expressão gênica por meio da repressão da tradução ou da degradação do RNA mensageiro-alvo. As hipóteses do presente estudo são (1) que exista um perfil sérico de miRNAs associado à presença ou ausência de complicações crônicas e (2) que existam variantes em genes relacionados à desacetilação das histonas e à metilação de citosinas que poderiam predispor ao aparecimento das complicações diabéticas, o que se constituiria na \"genética da epigenética\". OBJETIVOS: (1) caracterizar e comparar o perfil de miRNAs sérico de pacientes com diabetes mellitus tipo 1 (DM1) sem nenhuma complicação microvascular versus aqueles com três complicações microvasculares: retinopatia diabética (RD), doença renal diabética (DRD) e neuropatia diabética, para identificar vias epigeneticamente moduladas nesses dois grupos de pacientes e (2) avaliar a frequência de polimorfismos de um único nucleotídeo nos genes que codificam as enzimas DNMT1 e sirtuína-1 e suas associações com cada uma das complicações microvasculares em pacientes com DM1. MÉTODOS: O perfil sérico de 381 miRNAs foi avaliado com o uso do estojo comercial Taqman® Human MicroRNA Array A em 10 pacientes bem caracterizados clínica e laboratorialmente divididos em dois grupos: Pacientes com DM1 sem complicações [sem DRD (Clearance de creatinina > 90 ml/min/1,73 m2 e excreção urinária de albumina < 20 mg/g de creatinina), sem polineuropatia sensitivo-motora distal (ausência de sintomas sugestivos de neuropatia, sensibilidade térmica e dolorosa e reflexo aquileu normais), sem neuropatia autonômica cardiovascular (NAC) e sem RD] e Pacientes com DM1 com complicações [DRD (Clearance de creatinina < 60 ml/min/1,73 m2 e excreção urinária de albumina > 200 mg/g de creatinina), com polineuropatia sensitiva-motora distal, com NAC instalada e RD moderada ou grave]. Os cinco miRNAs mais diferencialmente expressos foram validados em uma casuística bem caracterizada de 20 pacientes com DM1 sem nenhuma complicação e 27 com todas as complicações microvasculares, com o emprego do estojo comercial TaqMan(TM) Advanced miRNA cDNA Synthesis. A avaliação da frequência de polimorfismos de um único nucleotídeo nos genes que codificam as enzimas DNMT1 (rs8112895, rs7254567, rs11085721, rs17291414, rs10854076) e sirtuína-1 (rs10997870; rs12766485) foi realizada após a genotipagem por reação em cadeia da polimerase em tempo real, em uma casuística composta por 466 pacientes com DM1. RESULTADOS: Do total de 377 miRNAs-alvo avaliados no soro dos pacientes com DM1, um total de 21 miRNAs estava superexpresso no grupo com complicações. Dos 5 miRNAs para os quais foi realizada a validação na casuística de 47 pacientes com DM1, dois foram confirmados como superexpressos na população com complicações (hsa-miR-518d-3p e hsa-miR-618). O polimorfismo rs11085721 no gene que codifica a DNMT1 associou-se à presença de NAC no sexo feminino, sendo o alelo raro C considerado de risco e conferindo um odds ratio (intervalo de confiança de 95%) de 2,44 (1,26-5,28). Nenhum polimorfismo da sirtuína-1 associou-se às complicações microvasculares avaliadas. CONCLUSÃO: o perfil de miRNAs séricos difere entre pacientes com DM1 com e sem complicações. O achado de uma variante em um gene que codifica a enzima de uma via epigenética conferir suscetibilidade a uma complicação crônica sugere que também exista a \"genética da epigenética\" modulando o desenvolvimento das complicações / INTRODUCTION: Factors associated with the etiopathogenesis of diabetic complications, including hyperglycemia and oxidative stress, may cause epigenetic changes that modify the expression of genes in target cells without altering their DNA sequence. The following mechanisms are considered epigenetics: (1) post-translational modifications of histones; (2) methylation of DNA and (3) action of micro-RNAs (miRNAs); all have already been recognized in the pathogenesis of \"metabolic memory\", a situation in which hyperglycemia exerts prolonged deleterious effects even after its normalization. Sirtuin-1 is an enzyme that causes post-translational modifications of histones by their histone deacetylase activity, silencing gene transcription. Gene silencing may also occur through the action of DNA methyltransferase 1 (DNMT1), an enzyme that adds a methyl group (CH3) at position 5 of cytosine residues located in CpG islands from gene-promoter regions. miRNAs are a class of small non-coding RNAs with about 19 to 25 nucleotides that control gene expression by promoting translation repression or degradation of target messenger RNAs. The hypotheses of the present study are (1) there is a serum profile of miRNAs associated with the presence or absence of chronic complications and (2) there are variants in genes related to histone deacetylation and cytosine methylation that could predispose to diabetes complications, which would constitute the \"genetics of epigenetics\". OBJECTIVES: (1) to characterize and compare the serum miRNA profile of patients with type 1 diabetes mellitus (T1D) without any microvascular complications versus those with three microvascular complications: diabetic retinopathy (DR), diabetic kidney disease (DKD) and diabetic neuropathy to identify signaling pathways epigenetically modulated in these two groups of patients and (2) to assess the frequency of single nucleotide polymorphisms in the genes encoding DNMT1 and sirtuin-1 and their associations with each of the microvascular complications in T1D patients. METHODS: The serum profile of 381 miRNAs was evaluated using the Taqman® Human MicroRNA Array A kit in 10 clinical and laboratory well-characterized patients divided into two groups: Patients without microvascular complications: without DKD (creatinine clearance> 90 ml/min/1.73 m2 and urinary albumin excretion < 20 mg / g creatinine), without distal sensory-motor polyneuropathy (absence of symptoms suggestive of neuropathy and normal thermal and pain sensitivity and Achilles reflex), without cardiovascular autonomic neuropathy (CAN) and without DR; and T1D patients with complications: with DKD (creatinine clearance < 60 ml / min / 1.73 m2 and urinary albumin excretion> 200 mg / g creatinine), with distal sensory-motor polyneuropathy, with CAN and with DR moderate or severe. The five most differentially expressed miRNAs were validated in a well-characterized case series of 20 patients with no complications and 27 patients with all microvascular complications using the TaqMan (TM) Advanced miRNA cDNA Synthesis kit. The evaluation of the frequency of single nucleotide polymorphisms in genes encoding the DNMT1 (rs8112895, rs7254567, rs11085721, rs1729414, rs10854076) and sirtuin-1 (rs10997870; rs12766485) was performed by genotyping using real-time polymerase chain reaction in a sample of 466 T1D patients. RESULTS: Of the total of 377 target miRNAs evaluated in the serum of T1D patients, 21 miRNAs were overexpressed in the group with complications. Of the 5 miRNAs for which validation was performed in 47 patients, two were confirmed as overexpressed in the group with complications (hsa-miR-518d-3p and hsa-miR-618). The polymorphism rs11085721 in the gene encoding DNMT1 was associated with the presence of CAN in female patients, with the minor allele C being considered of risk and conferring an odds ratio (95% confidence interval) of 2.44 (1.26 - 5.28). Polymorphisms in the gene encoding Sirtuin-1 did not associate with microvascular complications. CONCLUSION: the serum miRNA profile differs between patients with and without microvascular complications. A variant in a gene encoding a enzyme of an epigenetic pathway conferring susceptibility to a chronic complication suggests that there is also the \"genetics of epigenetics\" modulating the development of complications

Evidências de estudos genético-epidemiológicos têm demonstrado a existência de um fator de risco genético para o desenvolvimento da esquizofrenia. Na presente Tese, um total de 245 pacientes com esquizofrenia e 834 controles foi selecionado com o objetivo de investigar a diferença na distribuição de alelos e genótipos de seis polimorfismos de quatro diferentes genes do sistema dopaminérgico nesses dois grupos: 1. TaqI A1/A2 do DRD2 - rs1800497; 2. -141C (Ins/Del) do DRD2 - rs1799732; 3. Ser-9-Gly do DRD3 - rs6280; 4. VNTR da região 3´ não-codificadora do SLC6A3; 5. A1343G do SLC6A3 - rs6347; 6. A/G da região 3´ não-codificadora do COMT - rs165599. Os resultados mostraram associação dos polimorfismos -141C (Ins/Del) do DRD2 (rs1799732) e A1343G do SLC6A3 (rs6347) com esquizofrenia na amostra investigada. / Evidences from genetic epidemiological studies have demonstrated the existence of a genetic risk factor for schizophrenia. In the present work a total of 245 schizophrenic patients and 834 controls were selected to investigate differences in the allelic and genotypic distribution of six polymorphisms from four different genes of the dopaminergic system between the groups: 1. TaqI A1/A2 of the DRD2 - rs1800497; 2. -141C (Ins/Del) of the DRD2 - rs1799732; 3. Ser-9-Gly of the DRD3 - rs6280; 4. VNTR in the 3\'-untranslated region of the SLC6A3; 5. A1343G of the SLC6A3 - rs6347; 6. A/G in the 3\'-untranslated region of the COMT - rs165599. The results have found an association of the polymorphisms -141C (Ins/Del) of the DRD2 (rs1799732) and A1343G of the SLC6A3 (rs6347) with schizophrenia in the investigated sample.

O uso da cocaína e do crack tornou-se um problema de saúde pública importante no Brasil por conta de prejuízos significativos do ponto de vista médico, psicológico e social que ele acarreta. Estudos de gêmeos e, em famílias, sugerem que a dependência de cocaína é uma doença complexa, com participação importante de fatores genéticos. Os estudos genéticos sobre usuários de cocaína são poucos e padecem de problemas metodológicos, tais como, amostras pequenas, com alto grau de miscigenação populacional e um número limitado de marcadores genéticos pesquisados. Além disto, há pouco sendo feito no sentido de verificar como os genes já associados à dependência de cocaína interagem entre si, ou seja, de investigações sobre a epistasia genética. Com o intuito de aprofundar a investigação dos aspectos biológicos da dependência de cocaína, nós estudamos, através de um estudo casocontrole, uma amostra de inicial de 746 pacientes dependentes de crack/cocaína hospitalizados em clínicas especializadas para o tratamento de dependência química na cidade de São Paulo, que foram comparados a 891 controles normais, sem história prévia de abuso ilegal de substâncias. Os objetivos desta tese foram: 1) verificar a associação de três polimorfismos (rs1803274, rs4263329, rs4680662) para o gene da butirilcolinesterase (BCHE), uma enzima envolvida na metabolização da cocaína no desenho do tipo gene candidato; 2) testar a hipótese de interação entre o marcador funcional Val158Met do gene para a enzima catecol-O-metiltransferase (COMT) e os marcadores do tipo VNTR das regiões 3´UTR e Intron8 do gene do transportador da dopamina (DAT1) e; 3) numa análise de caráter exploratório, verificar a interação gene-gene de 40 polimorfismos em 12 genes com plausibilidade biológica para a dependência da cocaína. A análise estatística fez uso de modelos de regressão logística para a interação de marcadores nos dois genes, COMT e DAT1 e, do programa Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) para a análise multivariada. A análise envolvendo os marcadores para o gene BCHE não se mostraram associados ao fenótipo da dependência de cocaína porém, encontrou-se uma associação do marcador funcional rs1803274 (p=0,001; OR=5,83; IC95%=2,10 - 16,16) nos usuários exclusivos de crack, a forma cheirada da cocaína quando comparados aos grupos de uso exclusivo da cocaína na forma cheirada ou, de uso das duas formas de administração. Os marcadores do tipo VNTR da DAT1 não interagiram em um modelo de regressão logística com o marcador Val158Met da COMT. Finalmente, os modelos construídos pelo programa MDR não forneceram interações gene-gene que tivessem uma previsibilidade além do acaso. Dentro de uma perspectiva genética, os estudos futuros para a dependência de cocaína devem aprimorar a caracterização fenotípica, por meio de subgrupos divididos por sintomas clínicos e pelo uso de fenótipos intermediários, fazer um rastreio minucioso dos marcadores ao longo dos genes de interesse e, usar de métodos analíticos para as interações gene-gene e gene-ambiente / The use of crack/cocaine has become a major public health problem in Brazil due to its manifold problems in the medical, psychological and social realms. Twin and family studies have documented the role played by genetic factors and environment in cocaine addiction. Genetic association studies in cocaine addiction are few and have methodological problems: small sample size, population stratification and a paucity of genetic markers have been studied so far. There is also a lack of knowledge on how the genes already shown to be associated with cocaine addiction interact, that is, genetic epistasis. In order to advance the knowledge of biological factors in cocaine addiction we investigated, by means of a case-control study, 746 patients with crack/cocaine dependence admitted to specialized clinics for the treatment of drug addiction in the city of São Paulo. They were compared to 891 control subjects with no previous history of illegal drug abuse. The objectives of this thesis were: 1) investigate the association of three SNPs (rs1803274, rs4263329, rs4680662) in the butirilcholinesterase gene (BCHE) that encodes an enzyme involved in cocaine metabolism; 2) test the hypothesis of an interaction between the functional marker Val158Met of the catechol-o-metiltransferase enzyme (COMT) gene and two VNTRs markers, 3´UTR and Intron8, of the dopamine transporter gene (DAT1) and, 3) in an exploratory analysis, investigate the gene-gene interaction of 40 polymorphisms in 12 genes with a biological plausibility for cocaine addiction. Logistic regression was used to assess COMT*DAT1 gene-gene interaction and, the Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) program was used for the other multivariate analysis. Genetic variants for the BCHE gene were not associated with cocaine addiction but, an association was found between the functional marker rs1803274 (p=0,001; OR=5,83; IC95%=2,10 - 16,16) and crack users compared to those that snorted cocaine or used both forms of administration. The DAT1 VNTRs did not interact with the COMT Val158Met marker. Finally, the models generated by the MDR program did not provided any predictive gene-gene interaction better than chance. Future studies investigating genetic risk factors for cocaine dependence should improve phenotype characterization (clinically derived subgroups and use of endophenotypes) and should also make a thorough scan of the genetic markers along the genes of interest including gene-gene and gene-environment analysis

O uso da cocaína e do crack tornou-se um problema de saúde pública importante no Brasil por conta de prejuízos significativos do ponto de vista médico, psicológico e social que ele acarreta. Estudos de gêmeos e, em famílias, sugerem que a dependência de cocaína é uma doença complexa, com participação importante de fatores genéticos. Os estudos genéticos sobre usuários de cocaína são poucos e padecem de problemas metodológicos, tais como, amostras pequenas, com alto grau de miscigenação populacional e um número limitado de marcadores genéticos pesquisados. Além disto, há pouco sendo feito no sentido de verificar como os genes já associados à dependência de cocaína interagem entre si, ou seja, de investigações sobre a epistasia genética. Com o intuito de aprofundar a investigação dos aspectos biológicos da dependência de cocaína, nós estudamos, através de um estudo casocontrole, uma amostra de inicial de 746 pacientes dependentes de crack/cocaína hospitalizados em clínicas especializadas para o tratamento de dependência química na cidade de São Paulo, que foram comparados a 891 controles normais, sem história prévia de abuso ilegal de substâncias. Os objetivos desta tese foram: 1) verificar a associação de três polimorfismos (rs1803274, rs4263329, rs4680662) para o gene da butirilcolinesterase (BCHE), uma enzima envolvida na metabolização da cocaína no desenho do tipo gene candidato; 2) testar a hipótese de interação entre o marcador funcional Val158Met do gene para a enzima catecol-O-metiltransferase (COMT) e os marcadores do tipo VNTR das regiões 3´UTR e Intron8 do gene do transportador da dopamina (DAT1) e; 3) numa análise de caráter exploratório, verificar a interação gene-gene de 40 polimorfismos em 12 genes com plausibilidade biológica para a dependência da cocaína. A análise estatística fez uso de modelos de regressão logística para a interação de marcadores nos dois genes, COMT e DAT1 e, do programa Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) para a análise multivariada. A análise envolvendo os marcadores para o gene BCHE não se mostraram associados ao fenótipo da dependência de cocaína porém, encontrou-se uma associação do marcador funcional rs1803274 (p=0,001; OR=5,83; IC95%=2,10 - 16,16) nos usuários exclusivos de crack, a forma cheirada da cocaína quando comparados aos grupos de uso exclusivo da cocaína na forma cheirada ou, de uso das duas formas de administração. Os marcadores do tipo VNTR da DAT1 não interagiram em um modelo de regressão logística com o marcador Val158Met da COMT. Finalmente, os modelos construídos pelo programa MDR não forneceram interações gene-gene que tivessem uma previsibilidade além do acaso. Dentro de uma perspectiva genética, os estudos futuros para a dependência de cocaína devem aprimorar a caracterização fenotípica, por meio de subgrupos divididos por sintomas clínicos e pelo uso de fenótipos intermediários, fazer um rastreio minucioso dos marcadores ao longo dos genes de interesse e, usar de métodos analíticos para as interações gene-gene e gene-ambiente / The use of crack/cocaine has become a major public health problem in Brazil due to its manifold problems in the medical, psychological and social realms. Twin and family studies have documented the role played by genetic factors and environment in cocaine addiction. Genetic association studies in cocaine addiction are few and have methodological problems: small sample size, population stratification and a paucity of genetic markers have been studied so far. There is also a lack of knowledge on how the genes already shown to be associated with cocaine addiction interact, that is, genetic epistasis. In order to advance the knowledge of biological factors in cocaine addiction we investigated, by means of a case-control study, 746 patients with crack/cocaine dependence admitted to specialized clinics for the treatment of drug addiction in the city of São Paulo. They were compared to 891 control subjects with no previous history of illegal drug abuse. The objectives of this thesis were: 1) investigate the association of three SNPs (rs1803274, rs4263329, rs4680662) in the butirilcholinesterase gene (BCHE) that encodes an enzyme involved in cocaine metabolism; 2) test the hypothesis of an interaction between the functional marker Val158Met of the catechol-o-metiltransferase enzyme (COMT) gene and two VNTRs markers, 3´UTR and Intron8, of the dopamine transporter gene (DAT1) and, 3) in an exploratory analysis, investigate the gene-gene interaction of 40 polymorphisms in 12 genes with a biological plausibility for cocaine addiction. Logistic regression was used to assess COMT*DAT1 gene-gene interaction and, the Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) program was used for the other multivariate analysis. Genetic variants for the BCHE gene were not associated with cocaine addiction but, an association was found between the functional marker rs1803274 (p=0,001; OR=5,83; IC95%=2,10 - 16,16) and crack users compared to those that snorted cocaine or used both forms of administration. The DAT1 VNTRs did not interact with the COMT Val158Met marker. Finally, the models generated by the MDR program did not provided any predictive gene-gene interaction better than chance. Future studies investigating genetic risk factors for cocaine dependence should improve phenotype characterization (clinically derived subgroups and use of endophenotypes) and should also make a thorough scan of the genetic markers along the genes of interest including gene-gene and gene-environment analysis

INTRODUÇÃO: Fatores associados à etiopatogenia das complicações diabéticas, incluindo hiperglicemia e estresse oxidativo, podem causar alterações epigenéticas que modificam a expressão de genes em células-alvo, sem alterar sua sequência de DNA. São considerados mecanismos epigenéticos: (1) as modificações pós-traducionais das histonas; (2) a metilação do DNA e (3) a ação dos micro-RNAs (miRNAs); todos já foram reconhecidos na patogênese da \"memória metabólica\", situação na qual a hiperglicemia continua a exercer efeitos deletérios prolongados mesmo depois de ser normalizada. A sirtuína-1 é uma enzima que causa modificações pós-traducionais das histonas por sua atividade de histona desacetilase, silenciando a transcrição gênica. O silenciamento gênico também pode ocorrer pela ação da DNA metiltransferase 1 (DNMT1), enzima que adiciona um grupamento metil (CH3) na posição 5 de resíduos de citosina localizadas em ilhas CpG presentes nas regiões promotoras dos genes. Os miRNAs constituem uma classe de pequenos RNAs não codificadores com cerca de 19 a 25 nucleotídeos que controlam a expressão gênica por meio da repressão da tradução ou da degradação do RNA mensageiro-alvo. As hipóteses do presente estudo são (1) que exista um perfil sérico de miRNAs associado à presença ou ausência de complicações crônicas e (2) que existam variantes em genes relacionados à desacetilação das histonas e à metilação de citosinas que poderiam predispor ao aparecimento das complicações diabéticas, o que se constituiria na \"genética da epigenética\". OBJETIVOS: (1) caracterizar e comparar o perfil de miRNAs sérico de pacientes com diabetes mellitus tipo 1 (DM1) sem nenhuma complicação microvascular versus aqueles com três complicações microvasculares: retinopatia diabética (RD), doença renal diabética (DRD) e neuropatia diabética, para identificar vias epigeneticamente moduladas nesses dois grupos de pacientes e (2) avaliar a frequência de polimorfismos de um único nucleotídeo nos genes que codificam as enzimas DNMT1 e sirtuína-1 e suas associações com cada uma das complicações microvasculares em pacientes com DM1. MÉTODOS: O perfil sérico de 381 miRNAs foi avaliado com o uso do estojo comercial Taqman® Human MicroRNA Array A em 10 pacientes bem caracterizados clínica e laboratorialmente divididos em dois grupos: Pacientes com DM1 sem complicações [sem DRD (Clearance de creatinina > 90 ml/min/1,73 m2 e excreção urinária de albumina < 20 mg/g de creatinina), sem polineuropatia sensitivo-motora distal (ausência de sintomas sugestivos de neuropatia, sensibilidade térmica e dolorosa e reflexo aquileu normais), sem neuropatia autonômica cardiovascular (NAC) e sem RD] e Pacientes com DM1 com complicações [DRD (Clearance de creatinina < 60 ml/min/1,73 m2 e excreção urinária de albumina > 200 mg/g de creatinina), com polineuropatia sensitiva-motora distal, com NAC instalada e RD moderada ou grave]. Os cinco miRNAs mais diferencialmente expressos foram validados em uma casuística bem caracterizada de 20 pacientes com DM1 sem nenhuma complicação e 27 com todas as complicações microvasculares, com o emprego do estojo comercial TaqMan(TM) Advanced miRNA cDNA Synthesis. A avaliação da frequência de polimorfismos de um único nucleotídeo nos genes que codificam as enzimas DNMT1 (rs8112895, rs7254567, rs11085721, rs17291414, rs10854076) e sirtuína-1 (rs10997870; rs12766485) foi realizada após a genotipagem por reação em cadeia da polimerase em tempo real, em uma casuística composta por 466 pacientes com DM1. RESULTADOS: Do total de 377 miRNAs-alvo avaliados no soro dos pacientes com DM1, um total de 21 miRNAs estava superexpresso no grupo com complicações. Dos 5 miRNAs para os quais foi realizada a validação na casuística de 47 pacientes com DM1, dois foram confirmados como superexpressos na população com complicações (hsa-miR-518d-3p e hsa-miR-618). O polimorfismo rs11085721 no gene que codifica a DNMT1 associou-se à presença de NAC no sexo feminino, sendo o alelo raro C considerado de risco e conferindo um odds ratio (intervalo de confiança de 95%) de 2,44 (1,26-5,28). Nenhum polimorfismo da sirtuína-1 associou-se às complicações microvasculares avaliadas. CONCLUSÃO: o perfil de miRNAs séricos difere entre pacientes com DM1 com e sem complicações. O achado de uma variante em um gene que codifica a enzima de uma via epigenética conferir suscetibilidade a uma complicação crônica sugere que também exista a \"genética da epigenética\" modulando o desenvolvimento das complicações / INTRODUCTION: Factors associated with the etiopathogenesis of diabetic complications, including hyperglycemia and oxidative stress, may cause epigenetic changes that modify the expression of genes in target cells without altering their DNA sequence. The following mechanisms are considered epigenetics: (1) post-translational modifications of histones; (2) methylation of DNA and (3) action of micro-RNAs (miRNAs); all have already been recognized in the pathogenesis of \"metabolic memory\", a situation in which hyperglycemia exerts prolonged deleterious effects even after its normalization. Sirtuin-1 is an enzyme that causes post-translational modifications of histones by their histone deacetylase activity, silencing gene transcription. Gene silencing may also occur through the action of DNA methyltransferase 1 (DNMT1), an enzyme that adds a methyl group (CH3) at position 5 of cytosine residues located in CpG islands from gene-promoter regions. miRNAs are a class of small non-coding RNAs with about 19 to 25 nucleotides that control gene expression by promoting translation repression or degradation of target messenger RNAs. The hypotheses of the present study are (1) there is a serum profile of miRNAs associated with the presence or absence of chronic complications and (2) there are variants in genes related to histone deacetylation and cytosine methylation that could predispose to diabetes complications, which would constitute the \"genetics of epigenetics\". OBJECTIVES: (1) to characterize and compare the serum miRNA profile of patients with type 1 diabetes mellitus (T1D) without any microvascular complications versus those with three microvascular complications: diabetic retinopathy (DR), diabetic kidney disease (DKD) and diabetic neuropathy to identify signaling pathways epigenetically modulated in these two groups of patients and (2) to assess the frequency of single nucleotide polymorphisms in the genes encoding DNMT1 and sirtuin-1 and their associations with each of the microvascular complications in T1D patients. METHODS: The serum profile of 381 miRNAs was evaluated using the Taqman® Human MicroRNA Array A kit in 10 clinical and laboratory well-characterized patients divided into two groups: Patients without microvascular complications: without DKD (creatinine clearance> 90 ml/min/1.73 m2 and urinary albumin excretion < 20 mg / g creatinine), without distal sensory-motor polyneuropathy (absence of symptoms suggestive of neuropathy and normal thermal and pain sensitivity and Achilles reflex), without cardiovascular autonomic neuropathy (CAN) and without DR; and T1D patients with complications: with DKD (creatinine clearance < 60 ml / min / 1.73 m2 and urinary albumin excretion> 200 mg / g creatinine), with distal sensory-motor polyneuropathy, with CAN and with DR moderate or severe. The five most differentially expressed miRNAs were validated in a well-characterized case series of 20 patients with no complications and 27 patients with all microvascular complications using the TaqMan (TM) Advanced miRNA cDNA Synthesis kit. The evaluation of the frequency of single nucleotide polymorphisms in genes encoding the DNMT1 (rs8112895, rs7254567, rs11085721, rs1729414, rs10854076) and sirtuin-1 (rs10997870; rs12766485) was performed by genotyping using real-time polymerase chain reaction in a sample of 466 T1D patients. RESULTS: Of the total of 377 target miRNAs evaluated in the serum of T1D patients, 21 miRNAs were overexpressed in the group with complications. Of the 5 miRNAs for which validation was performed in 47 patients, two were confirmed as overexpressed in the group with complications (hsa-miR-518d-3p and hsa-miR-618). The polymorphism rs11085721 in the gene encoding DNMT1 was associated with the presence of CAN in female patients, with the minor allele C being considered of risk and conferring an odds ratio (95% confidence interval) of 2.44 (1.26 - 5.28). Polymorphisms in the gene encoding Sirtuin-1 did not associate with microvascular complications. CONCLUSION: the serum miRNA profile differs between patients with and without microvascular complications. A variant in a gene encoding a enzyme of an epigenetic pathway conferring susceptibility to a chronic complication suggests that there is also the \"genetics of epigenetics\" modulating the development of complications

A partir de 280 isolados fúngicos de cana-de-açúcar, 18 cepas foram avaliadas quanto á presença de genes da policetídeo sintase por meio da técnica do PCR. Estes fungos foram identificados taxonomicamente por uma abordagem polifásica, classificando-os dentro de quatro ordens e nove gêneros. A avaliação da atividade biológica demonstrou a presença de metabolitos com propriedades antibióticas quando enfrentados a micro-organismos patogênicos. Segundo a análise de correspondência múltipla, esta atividade poderia estar associada com a local de isolamento dos fungos. Foram detectadas 36 seqüências similares a genes PKS a partir de 17 destes fungos. A análise filogenética do domínio KS, conduzida pelo método de neighbor-joining, indicou que 16 seqüências se acomodaram dentro do grupo monofilético dos PKS envolvidos na produção de policetídeos não reduzidos e as outras 10 seqüências se acomodaram dentro do grupo monofilético dos PKS envolvidos na produção de policetídeos reduzidos. A análise do domínio CMT também apontou que as seqüências podiam se acomodaram em grupos de PKS dependendo do grau de redução do policetídeo, todas as seqüências CMT se relacionaram com PKS envolvidos na produção de policetídeos reduzidos. As análises dos modelos estruturais também demonstraram que as seqüências estavam altamente relacionadas com estruturas protéicas da família das enzimas de condensação, destacando a presença de uma hélice característica que carrega o resíduo de cisteína, responsável pela atividade de condensação. Extratos orgânicos obtidos de cultivos dos fungos foram avaliados parar detectar a presença de compostos tipo lovastatina. Por meio de cromatografia CCDS, detectaram-se bandas de 10 extratos com o mesmo deslocamento que a lovastatina padrão, mas apenas 6 destas foram confirmados por CLAE. O isolado A. flavus CBMAI 1023, foi selecionado para a realização de experimentos de produção a maior escala onde foi possível isolar e caracterizar um novo policetídeo. / From a group of 280 sugarcane-derived fungi 18 strains were assessed for the presence of polyketide synthase genes by PCR approaches. These fungi were identified taxonomically by a polyphasic approach classifying into four orders and nine genres. Biological activity tests showed the presence of antibiotic metabolites against pathogenic microorganisms and the relationship of this activity might be linked with the fungal isolate location by multiple correspondence analyses. 36 sequences similar to PKS genes fragments were detected from 17 of these fungi. A neighbor-joining phylogenetic analysis of the KS domain showed that 16 sequences fit on the monophyletic group of PKS evolved with production of non reduced polyketides, and the other 10 sequences fit on the monophyletic group of PKS evolved with the production of reduced polyketides. CMT domain analysis also pointed that the sequences fit with groups of PKS depending on polyketide reduction grade, all ten related to PKS evolved with the synthesis of reduced polyketides. Protein structural analysis also pointed out that these sequences are closely related with proteins from condensing enzyme family, highlighting the presence of a characteristic helix elbow that bears the cysteine residue responsible for the condensation activity. The fungi were also tested for their capacity of producing lovastatin compounds where chromatographic TLC detected bands from 10 extracts with the same dislocation compared to a lovastatin, but only 6 were confirmed by HPLC. The A. flavus CBMAI (1023) were selected for upscale production experiments, from where it was possible isolate and characterize a new polyketide compound.