INTRODUÇÃO: O bócio é um termo genérico usado para descrever o aumento no volume da glândula tireoide que pode estar associado à formação de múltiplos nódulos, o chamado bócio multinodular. Camundongos transgênicos tireoide específicos com depleção do Pten ou aumento de expressão do Dream, dois importantes genes que têm sido implicados nas vias de sinalização das células foliculares, apresentam desenvolvimento de bócio. Em humanos, uma larga porcentagem de pacientes com doença de Cowden apresentam bócio ou outras anormalidades tireoidianas associadas a mutações germinativas no PTEN. OBJETIVO: O objetivo desse estudo foi investigar a expressão dos genes PTEN e DREAM em tecido hiperplásico tireoidiano, bem como mutações germinativas e somáticas no PTEN e mutações somáticas no DREAM, em pacientes portadores de bócio multinodular, com a finalidade de avaliar o papel destes genes na etiologia do bócio. MÉTODOS: Foram investigados 60 pacientes com bócio multinodular (54 mulheres). A extração do DNA genômico foi realizada a partir de tecido hiperplásico da tireoide e do sangue periférico dos pacientes enquanto o RNA foi obtido apenas do tecido glandular. A quantificação relativa do RNA mensageiro do PTEN e do DREAM foi avaliada pelo método de 2-??Ct utilizando o GAPDH como normalizador em dados produzidos pela PCR em tempo real. A alta e a baixa expressão de PTEN e DREAM foram definidas, respectivamente, por valores de quantificação superiores a 2.0 e inferiores a 0.5 em comparação a um pool comercial de RNA de tireoide normal de humanos. Análise de mutação foi realizada por amplificação da região codificante dos genes PTEN e DREAM pela PCR convencional seguida por sequenciamento automático (RQ = quantificação relativa; x? = média e DP = desvio padrão). RESULTADOS: Foi observada alta expressão do PTEN em 58,3% dos pacientes portadores de bócio (x RQ = 3,81; DP = 2,26) enquanto apenas dois casos apresentaram baixa expressão (x? RQ = 0,34; DP= 0,09). Nos 38,3% casos restantes foi observada expressão normal de PTEN (x? RQ = 1,35; DP = 0,35). Em relação ao gene DREAM, alta e baixa expressão foram observadas em 33,3% (x RQ = 6,07; DP = 5,02) e 15,0% (x RQ = 0,30; DP = 0,10) dos pacientes com bócio respectivamente, enquanto pouco mais da metade dos casos (51,6%) teve expressão normal RQ = 1,12 ; DP = 0,40). A Análise de mutações do PTEN e do DREAM revelaram apenas polimorfismos intrônicos, previamente descritos no banco de dados do NCBI, tanto nos DNA de sangue e/ou de tecido hiperplásico. CONCLUSÕES: Nossos resultados demonstraram uma expressão aumentada de PTEN em bócio multinodular, sugerindo que este pode estar hiperexpresso, ou pelo menos tem sua expressão mantida, nesta hiperplasia benigna da tireoide. Alterações na sequência gênica codificante do PTEN não foram observadas. Na análise mutacional e de expressão do DREAM não foram encontradas alterações que pudessem ser relacionadas à patogênese de bócio em humanos / BACKGROUND: Multinodular goiter is a clinicopathological entity characterized by an increased volume of the thyroid gland with formation of nodules. A high proliferative status of thyroid follicular cells and goiter were observed in mutants mice with specifically deleted Pten or Dream overexpression in thyrocytes. In humans, a large percentage of patients with Cowden disease have goiters or other thyroid abnormalities associated with germ-line PTEN mutations. OBJECTIVE: The aim of this study was to investigate the tissue expression of PTEN and DREAM, as well as germ-line and somatic PTEN mutations and somatic DREAM mutations, in patients with multinodular goiter to evaluated the role of these genes in goitrogenesis. METHODS: We investigated 60 multinodular goiter patients (54 females). Genomic DNA was extracted from both patients\' hyperplastic thyroid tissue and peripheral blood whereas RNA was obtained only from glandular tissue. Relative quantification of PTEN and DREAM messenger RNA was evaluated using 2-Ct method normalized to GAPDH expression on data produced by real-time PCR. PTEN and DREAM over and lower expression were respectively defined by value > 2.0-fold and < 0.5-fold relative to a commercial pool of normal human thyroid RNA. Mutations analyses were performed by amplification of PTEN and DREAM coding region by PCR followed by automatic sequencing. RQ = relative quantification; x = average; SD = standard deviation. RESULTS: We observed a high expression of PTEN in 58.3% of multinodular goiter patients (RQ x = 3.81; SD = 2.26) and only two cases with lower expression (RQ x = 0.34; SD = 0.09). In the remaining 38.3% of patients expression of PTEN was normal (RQ x = 1.35; SD = 0.35). For the DREAM, over and lower expression were observed in 33.3% (RQ x = 6.07; SD = 5.02) and 15.0% (RQ x = 0.30; SD = 0.10) of patients respectively, whereas 51.6% had normal expression (RQ x = 1.12; SD = 0.40). Regarding PTEN and DREAM mutations analysis, only previously described intronic polymorphisms were observed in DNA from blood and/or thyroid hyperplastic tissue. CONCLUSIONS: Our results demonstrated that PTEN expression is higher in multinodular goiter suggesting that this gene is overregulated (or at least has its expression maintained) in this benign hyperplastic thyroid lesions. No evidence for the involvement of DREAM in goitrogenesis was observed in our cohort of multinodular goiter patients

En 1977, Carl Woese sépare les procaryotes en deux grands groupes en proposant une nouvelle classification basée sur des critères phylogénétiques. Les Archaea deviennent ainsi un domaine à part entière aux cotés des Bacteria et des Eucarya. Depuis, la compréhension de ce nouveau groupe et de ses relations avec les deux autres domaines, essentielles pour comprendre l’évolution ancienne du vivant, est largement passée par l’étude de leur phylogénie. Presque 40 ans de recherche sur les archées ont permis de faire évoluer leur image : de bactéries vivant dans des milieux spécialisés, souvent extrêmes, on est passé à un domaine indépendant, très diversifié aussi bien génétiquement, métaboliquement ou encore écologiquement. Ces dernières années la barre symbolique de cent génomes complets d’archées séquencés a été franchie et, parallèlement, les projets génomiques et métagénomiques sur des groupes peu caractérisés ou de nouvelles lignées de haut rang taxonomique (e.g. Nanohaloarchaea, Thaumarchaeota, ARMAN, Aigarchaeota, groupe MGC, groupe II des Euryarchaeota, etc.) se sont multipliés. Tout ceci apporte un matériel sans précédent pour l’étude de l’histoire évolutive et de la diversité des Archaea. Les protéines ribosomiques ont été utilisées de façon courante pour inférer la position phylogénétique des nouvelles lignées d’Archaea. Néanmoins, les phylogénies résultantes ne sont pas complètement résolues, laissant des interrogations concernant d’importantes relations de parenté. La recherche de nouveaux marqueurs est donc cruciale et c’est dans ce contexte que mon projet de thèse s’inscrit. À partir de l’analyse des génomes de deux Thaumarchaeota et d’une Aigarchaeota, nous avons identifié 200 protéines conservées et bien représentées dans les différents phyla d’archées. Ces protéines sont impliquées dans de nombreux processus cellulaires, ce qui peut apporter un signal phylogénétique complémentaire à celui des marqueurs de type informationnel utilisés par le passé. En plus de confirmer la plupart des relations phylogénétiques inférées à partir de ces derniers (i.e., protéines ribosomiques et sous unités de l’ARN polymérase), l’analyse phylogénétique de ces nouveaux marqueurs apporte un signal permettant une meilleure résolution de la phylogénie des archées et la clarification de certaines relations jusqu’ici confuses. Un certain nombre de ces nouveaux marqueurs sont aussi présents chez les bactéries. Les relations entre les grands phyla d’archées restant encore non résolues, nous avons utilisé ces protéines pour essayer de placer la racine de l’arbre des Archaea en utilisant comme groupe extérieur les bactéries. Nous avons ainsi pu identifier 38 protéines, parmi les 200 sélectionnées précédemment, ayant un signal phylogénétique suffisamment fiable pour cette étude, auxquelles nous avons ajouté 32 protéines ribosomiques universelles. L’utilisation conjointe de ces données nous a permis de placer la racine entre les Euryarchaeota, d’une part, et un groupe rassemblant les Thaumarchaeota, les Aigarchaeota, les Korarchaeota et les Crenarchaeota, d’autre part. Ce nouvel éclairage sur l’évolution ancienne des archées nous a amené à proposer une révision de leur taxonomie avec, principalement, la création du nouveau phylum "Proteoarchaeota" contenant les quatre phyla actuels que nous proposons de rétrograder en classes : Thaumarchaea, Aigarchaea, Korarchaea et Crenarchaea.Finalement, l’analyse des protéines codées dans les trois génomes qui ont servi de point de départ de ma thèse nous a permis de générer une masse considérable de données qui ont révélé des traits particuliers ou encore des histoires évolutives inattendues. Un exemple est l’histoire du complexe formé par la chaperonne DnaK et de ses co-chaperonnes GrpE, DnaJ, et DnaJ-Fer chez les Thaumarchaeota, impliquant plusieurs transferts horizontaux entre les trois domaines du vivant. / In 1977, Carl Woese proposed a new classification of organisms based on phylogenetic criteria where he divided prokaryotes into two major groups. Thus, Archaea were defined as a new domain, together with Bacteria and Eucarya. Since then, the study of this group and its relationships with the two other domains, essential to understand the early evolution of Life, has been largely done through the investigation of its phylogeny. Almost 40 years of research on the archaea have led to a significant evolution of the knowledge on this group: from considering them as bacteria living in specialized environments, most often extreme ones, to defining them as an independent domain, highly diversified in genetic, metabolic and ecological terms. During the last years, the symbolic barrier of 100 complete archaeal genome sequences has been reached and, simultaneously, many genome projects from poorly-known groups or new high-rank lineages (e.g., Nanohaloarchaea, Thaumarchaeota, ARMAN, Aigarchaeota, MGC, group II Euryarchaeota, etc.) have been launched. All this provides unprecedented information to study the evolutionary history of Archaea. Ribosomal proteins have been used recurrently to infer the phylogenetic position of new archaeal lineages. Nevertheless, the resulting phylogenies are not fully resolved and several important nodes remain uncertain. The identification of new phylogenetic markers is therefore crucial. This represents the framework of my PhD thesis project. On the basis of the analysis of the genome sequences of two Thaumarchaeota and one Aigarchaeota, we have identified 200 conserved proteins well represented among the different archaeal phyla. These proteins are involved in a number of cellular functions, thus providing a phylogenetic signal complementary to the one obtained from the informational proteins (i.e., ribosomal proteins and RNA polymerase subunits). The phylogenetic analysis of these new markers has led to a better resolution of the archaeal phylogeny, including several relationships that remained unclear. Several of the new markers are also present in bacteria. Since the relationships among the different archaeal phyla are not yet resolved, we have used those markers to try to place the root of the archaeal phylogeny using the bacterial sequences as outgroup. We have identified 38 proteins among the 200 detected before containing a phylogenetic signal useful for that purpose, to which we have added 32 universal ribosomal proteins. The use of this complete dataset allowed us locating the root between the Euryarchaeota and a large group joining the Thaumarchaeota, Aigarchaeota, Korarchaeota and Crenarchaeota. This new result on the ancient evolutionary history of Archaea has led us to propose a taxonomic revision for this domain, in particular the erection of a new phylum "Proteoarchaeota", containing the current four phyla that we propose to retrograde into classes (Thaumarchaeales, Aigarchaeales, Korarchaeales and Crenarchaeales). Finally, the analysis of the proteins encoded by the three reference genomes at the origin of this work has generated a large amount of data, which reveals particular traits in certain organisms or unexpected evolutionary histories. One example concerns the evolution in Thaumarchaeota of the protein complex composed of the DnaK chaperon and its co-chaperons GrpE, DnaJ, and DnaJ-Fer, which involves several horizontal gene transfer events among the three domains of Life.

A síndrome de Noonan (SN) é uma doença de herança autossômica, relativamente frequente na população e que apresenta heterogeneidade genética. Caracteriza-se por dismorfismos faciais, baixa estatura, pescoço curto/alado, alterações cardíacas, deformidades esternais e criptorquia. A SN apresenta sobreposição dos achados clínicos com outras síndromes mais raras, denominadas síndromes Noonan-like (SNL): síndrome cardio-facio-cutânea (CFC), síndrome de Costello (SC), neurofibromatose-síndrome de Noonan (NFSN), síndrome de Noonan com manchas lentiginosas/síndrome de LEOPARD (SL), síndrome de Noonan-like com perda de cabelos anágenos (SNL-PCA) e síndrome de Noonan-like com leucemia mielomonocítica juvenil (SNL-LMMJ). As SN e SNL decorrem de mutações em genes pertencentes à via de sinalização RAS/MAPK alguns dos quais são protooncogenes, o que tem despertado o interesse na caracterização do risco de desenvolvimento de neoplasias nessas síndromes. Os objetivos deste estudo visam o sequencimento conjunto dos genes PTPN11, SOS1, RAF1, KRAS, SHOC2, BRAF e HRAS em pacientes com diagnóstico clínico das SN e SNL a fim de: determinar a frequência de mutação; estabelecer uma correlação genótipo-fenótipo; estabelecer um fluxograma para o estudo molecular a partir dos hotspots; e avaliar se a variabilidade fenotípica apresentada nos pacientes com SN pode ser explicada pela presença de mutações em mais de um gene da via RAS/MAPK. Foram avaliados 194 probandos - 152 com SN e 42 com SNL (19 CFC, 15 NFNS, 4 CS e 4 LS). Mutações foram identificadas em 99 pacientes 80 com SN (53%); 19 com SNL. Apenas um paciente com SN apresentou mutação em dois genes da via RAS/MAPK (PTPN11 e SOS1). O estudo molecular na SN mostrou, assim como na literatura, um maior envolvimento do gene PTPN11 (34%), seguido dos genes SOS1 (12%) e RAF1 (7%). A comparação dos achados clínicos, levando em consideração as alterações gênicas, também confirma as correlações já descritas na literatura; entre elas observamos que pacientes com SN e mutação no gene: PTPN11, apresentaram maior frequência de estenose pulmonar valvar (EPV) e baixa estatura; SOS1, apresentaram maior frequência de EPV; RAF1, apresentaram maior frequência de miocardiopatia hipertrófica, e menor frequência de EPV e déficit intelectual; SHOC2, apresentaram anormalidades de cabelo. Na nossa casuística também foram observados alguns achados raros: craniosinostose, tumor expansivo em fossa posterior e a primeira descrição de um tumor sólido (schwanomatose) em um paciente com mutação no gene KRAS. A partir deste estudo foi possível estabelecer um fluxograma para investigação molecular devido à correlação genótipo-fenótipo, que embora não seja totalmente precisa, explica parte da grande variabilidade clínica observada em especial quanto ao tipo de cardiopatia. A presença de mutações em diferentes genes da via RAS/MAPK não é frequente, além de não agravar o fenótipo e não explicar a variabilidade fenotípica observada. Embora um grande avanço no conhecimento sobre SN e SNL tenha sido alcançado, vários aspectos precisam ser melhor elucidados, como: caracterização precisa da propensão ao desenvolvimento de neoplasias, estudos que permitam avaliar as consequências biológicas das mutações, identificação de outros genes responsáveis, assim como outros fatores genéticos e/ou ambientais que possam explicar a variabilidade clínica inter e intrafamilial / Noonan syndrome (NS) is a relatively common, autosomal dominant disease that presents a marked genetic heterogeneity. It is characterized by facial dysmorphisms, short stature, webbed/short neck, cardiac abnormalities, esternal anomalies and cryptorchidism. NS shows clinical overlap of some of its findings with other rarer syndromes, known as Noonan-like syndromes (NLS): cardio-facio-cutaneous syndrome (CFC), Costello syndrome (CS), neurofibromatosis-Noonan syndrome (NFNS), Noonan syndrome with lentiginous stains/LEOPARD syndrome (LS), Noonan-like syndrome with loose anagen hair (NLS-LAH) and Noonan-like syndrome with juvenile myelomonocytic leukemia (NLS-JMML). NS and NLS are related to mutations in genes belonging of RAS-MAPK signaling pathway. Some of these genes are classified as proto-oncogenes. This fact also arouses the interest in the characterization of the risk for cancer development in this group of patients. The objectives of this study are to sequence the genes associated with NS and NLS (PTPN11, SOS1, RAF1, KRAS, SHOC2, HRAS and BRAF) in patients that fulfilled clinical diagnostic criteria for NS or NLS to: determine the frequency of the mutations; establish a genotype-phenotype correlation; estabilish a flowchart for molecular study from the hotspots; and evaluate when the phenotypic variability presented in NS patients can be explained by the presence of mutations in more than one gene of the RAS/MAPK pathway. This study evaluated 194 probands 152 with NS e 42 with NLS (19 CFC, 15 NFSN, 4 SC e 4 SL). Mutations were identified in 99 patients 80 with NS (53%), 19 with NLS. Only one patient presented mutation in two different genes of the RAS/MAPK pathway (PTPN11 and SOS1). The molecular analysis showed a predominance of mutations in the PTPN11 gene (34%), followed by the SOS1 (12%) and RAF1 (7%) genes in patients with NS, in accordance with the literature. Patients with NS and mutation in the: PTPN11 gene, presented a higher frequency of valvular pulmonary stenosis (VPS) and short stature; SOS1 gene, showed a higher frequency of VPS; RAF1 gene, showed a higher frequency of hypertrophic cardiomyopathy and lower frequency of VPS and intellectual deficit; and SHOC2 gene, showed more hair abnormalities. This genotype-phenotype correlations is also concordant with the literature. In our study, we also observed some rare finds in some patients: craniosynostosis, expansive tumor in the posterior fossa and the first description of a solid tumor (schwanomatose) in a patient with NS and KRAS gene mutation. Based on this genotype-phenotype correlation, we have proposed a flowchart for molecular investigation. The presence of mutation in more them one gene of the RAS/MAPK pathway was not frequent; additionally, it did not aggravate the phenotype and could not explain the phenotypic variability observed. Although a great advance in the knowledge about SN and SNL has been achieved, several aspects remain to be clarified, as the exact risk for cancer development, functional studies to assess the biological consequences of the mutations and the identification of other genes, as well as other genetic and/or environmental factors that influence the interand intrafamilial clinical variability

A acromegalia é doença insidiosa e desfigurante caracterizada por um crescimento desproporcional dos ossos das mãos, pés e do crânio devido à exposição crônica a altos níveis de hormônio de crescimento (GH) e de seu efetor insuline growth factor 1 (IGF-1). Trata-se de uma doença rara, com incidência estimada de 3-4 casos por milhão, com prevalência de aproximadamente 50 casos por milhão de pessoas. A principal causa da acromegalia é a presença de um tumor hipofisário secretor de GH (somatotropinoma). Caso o somatotropinoma ocorra durante a infância ou adolescência, antes do fechamento das epífises dos ossos longos, a criança crescerá longitudinalmente de forma descontrolada, caracterizando a forma clínica gigantismo. Na grande maioria dos casos a acromegalia se apresenta na forma esporádica, entretanto casos familiais da doença podem ocorrer associados à Neoplasia Endócrina Múltipla tipo 1 (NEM-1), ao complexo de Carney (CNC) e à acromegalia familial isolada (IFS). Os genes responsáveis pela NEM-1 (MEN1) e CNC (PRKAR1A) foram clonados há mais 10 anos, entretanto etiologia molecular da IFS permaneceu desconhecida até recentemente. Vierimaa et al. (2006) combinaram estudos de ligação por análise de polimorfismos e estudos de expressão gênica e identificaram mutações no gene AIP em famílias com acromegalia não-NEM-1 e não-CNC; além de perda de heterozigose (LOH) nos somatotropinomas dos pacientes com mutação AIP. No presente estudo, investigamos o gene AIP em três famílias brasileiras com IFS e em seus tumores (hipofisários e não-hipofisários). Descrevemos uma nova mutação AIP (Y268X) em uma família brasileira com IFS, confirmando o papel desse novo gene na predisposição a tumores hipofisários. A partir de dados gerados em uma extensa revisão da literatura, sugerimos que os tumores hipofisários familiais isolados são doenças multigênicas que possuiriam um gene principal, mas que sofreriam influência de outros genes/loci ainda pouco caracterizados. Assim, investigamos também o envolvimento de diversos genes/loci candidatos (SSTR2, SSTR5, CDKN1B, AHR, PRKAR1A, PTTG, PROP1, MEG3, RB1 e 2p16) como possíveis moduladores do fenótipo na IFS. Nossos dados sugerem que além da mutação AIP, há necessidade da co-segregação de marcadores localizados em regiões com potencial oncogênico para o desenvolvimento da doença hipofisária. Também apresentamos nesta Tese as primeiras análises de tumores nãohipofisários em pacientes com mutação AIP e encontramos evidências do possível envolvimento de AIP na tumorigênese de um carcinoma funcionante do córtex adrenal de paciente com IFS. / Acromegaly is a rare disfigurating and insidious disease characterized by enlargement of hands, feet and skull bones due to excess of growth hormone (GH) secreted by a pituitary tumor (somatotropinoma). The majority of the cases with acromegaly is sporadic, however it may occur in association with inherited disorders as Multiple Endocrine Neoplasia type 1 (MEN1), Carney complex (CNC) and Isolated Familial Somatotropinoma (IFS). The genes associated with MEN1 syndrome (MEN1) and CNC (PRKAR1A) have been described more than a decade ago, however until very recently the molecular etiology of IFS remained unknown. Using a combined strategy of single nucleotide polymorphism (SNP) analysis and gene expression analysis, Vierimaa et al. (2006) described mutations in the AIP gene occurring in families with acromegaly not associated with MEN1 and CNC. In the current study, we investigated three Brazilian families with IFS and were able to describe two germline mutations in the AIP gene, confirming the role of this new gene in the predisposition to familial somatotropinoma. We revised the literature of genetic studies of isolated pituitary adenoma syndromes, which indicated a genetic heterogeneity as well as possible multigenic inheritance for these diseases. Thus, we investigated the role of several genes/loci (SSTR2, SSTR5, CDKN1B, AHR, PRKAR1A, PTTG, PROP1, MEG3, RB1 and 2p16) selected as potentially acting as phenotypic modulators in IFS. Our data indicate that AIP-mutated patients are prone to pituitary disease, however it is necessary the co-segregation of markers located at oncogenic regions to the development of the pituitary tumors and manifestation of the disease. Herein, we also present the first somatic analysis of non-pituitary tumors of AIP-mutated patients. A potential role of AIP, which is implicated in the cAMP pathway, could not be excluded in the development of an adrenocortical carcinoma.

Flavonoids are secondary metabolites that are important in plant defense, protection and human health. Most naturally-occurring flavonoids are found in glucosylated form. Glucosyltransferases (GTs) are enzymes that catalyze the transfer of glucose from a high energy sugar donor to an acceptor molecule. A flavonol-specific 3-O-GT enzyme has been identified and cloned from leaf tissues of grapefruit. The enzyme shows rigid substrate specificity and regiospecificity. F3-O-GTs from grape (Vitis vinifera) and grapefruit (Citrus paradisi) were modeled against F7-O-GTs from Crocus sativus and Scrutellaria biacalensis, and several non-conservative amino acid differences were identified that may impact regioselectivity. This research is designed to test the hypothesis that specific amino acid residues impart the regiospecificity of the grapefruit enzyme. Site-directed mutagenesis was performed on three potentially key amino acid residues within the grapefruit F3-O-GT that were identified through homology modeling. Analyses of the enzyme activity of the mutant F3-O-GT proteins revealed that the single point mutations of serine 20 to leucine (S20L) and proline 297 to phenylalanine (P297F) rendered the recombinant enzyme inactive with flavonol substrates. Mutation of glycine 392 to glutamate (G392E) was active at 80% relative to the wild type. The mutant enzyme also did not show broadened acceptor specificity as it also favored flavonols as the preferred acceptor substrate. The glucosylation products of the active mutant enzyme will be analyzed to determine if this resulted in a change in regiospecificity.

L’acétylation des résidus de glucosamine terminaux par la N-acétyltransférase lysosomale (HGSNAT) est une étape essentielle de la dégradation catabolique de l’héparan sulfate. Des défauts dans cette réaction causent une maladie de surcharge lysosomale autosomale récessive rare : le désordre de Sanfilippo type C (SFC). À ce jour, 54 mutations ont été rapportées chez des patients SFC, incluant 13 mutations des sites d’épissage, 11 insertions et délétions, 8 mutations non-sens, 18 mutations faux-sens et 4 polymorphismes, avec différentes manifestations phénotypiques. Nous avons identifié 10 d’entre elles et effectué une étude exhaustive portant sur l’éventail des mutations SFC, leur distribution dans la population de patients, ainsi que leur impact potentiel sur la structure de la HGSNAT. Les erreurs d’épissage, les mutations non-sens, les insertions et les délétions devraient toutes entraîner un ARN non fonctionnel qui est rapidement dégradé par des mécanismes de contrôle qualité cellulaire. Les 4 polymorphismes identifiés sont des changements d'acides aminés qui ne modifient pas l'activité enzymatique, la glycosylation ou la localisation et n'ont donc pas de signification au niveau clinique. Au niveau des enzymes, les polymorphismes sont des changements d’acides aminés qui n’affectent pas la fonction, mais dans un contexte d’acides nucléiques ils peuvent être considérés comme des mutations faux-sens. Les dix-huit mutations faux-sens qui ont été exprimées ont produit des protéines inactives, en raison d'erreurs dans leur repliement. Ceci expliquerait donc la progression sévère de la maladie chez les personnes porteuses de ces mutations. Les protéines mutantes mal repliées sont anormalement glycosylées et conservées dans le réticulum endoplasmique. La thérapie par amélioration de l’activité enzymatique par des chaperonnes est une option thérapeutique potentielle, spécifiquement conçue pour exploiter l'activité enzymatique résiduelle de mutants mal repliés, afin d’éliminer les substrats stockés. Nous avons démontré que le traitement de plusieurs lignées de fibroblastes de patients SFC avec le chlorhydrate de glucosamine, un inhibiteur spécifique de la HGSNAT, a partiellement restauré l’activité de l'enzyme mutante, fournissant une preuve de l’utilité future de la thérapie par des chaperonnes dans le traitement de la maladie de SFC. / The acetylation of terminal glucosamine residues by lysosomal N-acetyltransferase (HGSNAT) is an essential part of the catabolic breakdown of heparan sulfate. Defects in this reaction result in the rare autosomal recessive lysosomal storage disorder Sanfilippo syndrome type C (SFC). To date 54 mutations in SFC patients have been reported including 13 splice-site mutations, 11 insertions and deletions, 8 nonsense, 18 missense and 4 polymorphisms, with different phenotypic manifestations. We have identified 10 of them and conducted a comprehensive review discussing the spectrum of Sanfilippo C mutations, their distribution within the patient population as well as how the mutations could potentially affect the structure of HGSNAT. Splicing errors, nonsense mutations, insertions and deletions were all predicted to result in non-functional RNA which is rapidly degraded by cellular quality control mechanisms. The 4 identified polymorphisms resulted in amino acid changes which did not affect the enzyme activity, glycosylation or targeting and were therefore not clinically significant. Polymorphisms, in the context of enzymes are amino acid changes not affecting function, but in the context of nucleic acids can still be considered as missense mutations. Eighteen missense mutations were expressed and shown be inactive due to errors in protein folding providing an explanation for the severe disease progression seen in individuals with these mutations. Misfolded mutants were abnormally glycosylated and retained in the endoplasmic reticulum. Enzyme enhancement/chaperone therapy is a potential treatment option specifically designed to exploit the residual enzyme activity of misfolded mutants in order to clear stored substrates. We demonstrated that treatment of several fibroblast lines of SFC patients with a specific inhibitor of HGSNAT; glucosamine-hydrochloride partially rescued mutant enzyme activity providing a proof of principle for the future use of chaperone therapeutics in the treatment of SFC.

Os insulinomas são os tumores neuroendócrinos pancreáticos funcionantes mais frequentes, entretanto, os aspectos moleculares envolvidos em sua tumorigênese precisam ser melhor esclarecidos. As características morfológicas e histoquímicas dos insulinomas não conseguem predizer completamente seu comportamento biológico, apenas o fenótipo invasivo local e a presença de metástase são as formas confiáveis do diagnóstico maligno. A presente investigação teve por objetivos analisar a expressão gênica por reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real e a expressão protéica por imuno-histoquímica dos componentes da via de sinalização do fator de crescimento hepatocítico (HGF) e seu receptor (c-MET) em 27 amostras de insulinomas, sendo: 16 tumores benignos grau 1 (G1), seis tumores benignos grau 2 (G2), dois insulinomas malignos grau 3 (G3) e três metástases hepáticas. Além disso, realizou-se a pesquisa de mutações somáticas no gene MET. Observou-se (1) o aumento da expressão dos genes HGF, MET e ST14 (codificante para a matriptase) e a baixa expressão do gene HAI-1 (codificante para a protease inibidora tipo-kunitz do tipo 1) nos insulinomas malignos e metástases quando comparados aos insulinomas benignos G1; (2) uma correlação positiva entre a expressão do mRNA do gene MET e o gene ST14 e índice proliferativo Ki-67, bem como uma correlação inversa entre a expressão do mRNA do gene HAI-1 e os genes MET, HGF, ST14 e o índice mitótico; (3) uma correlação positiva entre a expressão do gene ST14 e a expressão do mRNA do gene HGF; (4) maior expressão protéica de c-MET nos insulinomas malignos G3 em relação aos insulinomas G1/G2 e (5) ausência de mutações nos éxons 2, 10, 14, 16, 17 e 19 do gene MET. Concluiu-se que os genes HGF, MET, ST14 e HAI-1 estão diferencialmente expressos entre insulinomas malignos e benignos, o que pode ter implicações diagnósticas e terapêuticas / In an attempt to better understand the molecular processes involved in the tumourigenesis of islet beta-cells, the present study evaluated the expression of genes belonging to the hepatocyte growth factor and its receptor (HGF/MET) system, namely, MET, HGF; HGFAC and ST14 (encode HGF activator and matriptase, respectively, two serine proteases that catalyze conversion of pro-HGF to active HGF); and SPINT1 and SPINT2 (encode serine peptidase inhibitors Kunitz type 1 and type 2, respectively, two potent inhibitors of HGF activator and of matriptase) in 27 sporadic insulinomas; 16 grade 1 (G1), six grade 2 (G2), two grade 3 (G3) and three hepatic metastases. Quantitative reverse-transcriptase polymerase chain reaction was employed to assess RNA expression of the target genes and immunohistochemical analysis was used to evaluate the expression of MET and SPINT1. Somatic mutations of MET gene were searched by direct sequencing of exons 2, 10, 14, 16, 17 and 19. Overexpression of MET was observed in grouped G3 insulinomas and metastases concomitantly with upregulation of the genes encoding HGF and matriptase and downregulation of SPINT1. Positive correlations were observed between MET RNA expression and Ki-67 proliferation index while a negative correlation was detected between SPINT1 expression and the mitotic index. No somatic mutations were found in MET gene. The final effect of the increased expression of HGF, its activator (matriptase) and its specific receptor (MET) together with a decreased expression of one potent inhibitor of matriptase (SPINT1) is probably a contribution to tumoural progression and malignancy in insulinomas

INTRODUÇÃO: O bócio é um termo genérico usado para descrever o aumento no volume da glândula tireoide que pode estar associado à formação de múltiplos nódulos, o chamado bócio multinodular. Camundongos transgênicos tireoide específicos com depleção do Pten ou aumento de expressão do Dream, dois importantes genes que têm sido implicados nas vias de sinalização das células foliculares, apresentam desenvolvimento de bócio. Em humanos, uma larga porcentagem de pacientes com doença de Cowden apresentam bócio ou outras anormalidades tireoidianas associadas a mutações germinativas no PTEN. OBJETIVO: O objetivo desse estudo foi investigar a expressão dos genes PTEN e DREAM em tecido hiperplásico tireoidiano, bem como mutações germinativas e somáticas no PTEN e mutações somáticas no DREAM, em pacientes portadores de bócio multinodular, com a finalidade de avaliar o papel destes genes na etiologia do bócio. MÉTODOS: Foram investigados 60 pacientes com bócio multinodular (54 mulheres). A extração do DNA genômico foi realizada a partir de tecido hiperplásico da tireoide e do sangue periférico dos pacientes enquanto o RNA foi obtido apenas do tecido glandular. A quantificação relativa do RNA mensageiro do PTEN e do DREAM foi avaliada pelo método de 2-??Ct utilizando o GAPDH como normalizador em dados produzidos pela PCR em tempo real. A alta e a baixa expressão de PTEN e DREAM foram definidas, respectivamente, por valores de quantificação superiores a 2.0 e inferiores a 0.5 em comparação a um pool comercial de RNA de tireoide normal de humanos. Análise de mutação foi realizada por amplificação da região codificante dos genes PTEN e DREAM pela PCR convencional seguida por sequenciamento automático (RQ = quantificação relativa; x? = média e DP = desvio padrão). RESULTADOS: Foi observada alta expressão do PTEN em 58,3% dos pacientes portadores de bócio (x RQ = 3,81; DP = 2,26) enquanto apenas dois casos apresentaram baixa expressão (x? RQ = 0,34; DP= 0,09). Nos 38,3% casos restantes foi observada expressão normal de PTEN (x? RQ = 1,35; DP = 0,35). Em relação ao gene DREAM, alta e baixa expressão foram observadas em 33,3% (x RQ = 6,07; DP = 5,02) e 15,0% (x RQ = 0,30; DP = 0,10) dos pacientes com bócio respectivamente, enquanto pouco mais da metade dos casos (51,6%) teve expressão normal RQ = 1,12 ; DP = 0,40). A Análise de mutações do PTEN e do DREAM revelaram apenas polimorfismos intrônicos, previamente descritos no banco de dados do NCBI, tanto nos DNA de sangue e/ou de tecido hiperplásico. CONCLUSÕES: Nossos resultados demonstraram uma expressão aumentada de PTEN em bócio multinodular, sugerindo que este pode estar hiperexpresso, ou pelo menos tem sua expressão mantida, nesta hiperplasia benigna da tireoide. Alterações na sequência gênica codificante do PTEN não foram observadas. Na análise mutacional e de expressão do DREAM não foram encontradas alterações que pudessem ser relacionadas à patogênese de bócio em humanos / BACKGROUND: Multinodular goiter is a clinicopathological entity characterized by an increased volume of the thyroid gland with formation of nodules. A high proliferative status of thyroid follicular cells and goiter were observed in mutants mice with specifically deleted Pten or Dream overexpression in thyrocytes. In humans, a large percentage of patients with Cowden disease have goiters or other thyroid abnormalities associated with germ-line PTEN mutations. OBJECTIVE: The aim of this study was to investigate the tissue expression of PTEN and DREAM, as well as germ-line and somatic PTEN mutations and somatic DREAM mutations, in patients with multinodular goiter to evaluated the role of these genes in goitrogenesis. METHODS: We investigated 60 multinodular goiter patients (54 females). Genomic DNA was extracted from both patients\' hyperplastic thyroid tissue and peripheral blood whereas RNA was obtained only from glandular tissue. Relative quantification of PTEN and DREAM messenger RNA was evaluated using 2-Ct method normalized to GAPDH expression on data produced by real-time PCR. PTEN and DREAM over and lower expression were respectively defined by value > 2.0-fold and < 0.5-fold relative to a commercial pool of normal human thyroid RNA. Mutations analyses were performed by amplification of PTEN and DREAM coding region by PCR followed by automatic sequencing. RQ = relative quantification; x = average; SD = standard deviation. RESULTS: We observed a high expression of PTEN in 58.3% of multinodular goiter patients (RQ x = 3.81; SD = 2.26) and only two cases with lower expression (RQ x = 0.34; SD = 0.09). In the remaining 38.3% of patients expression of PTEN was normal (RQ x = 1.35; SD = 0.35). For the DREAM, over and lower expression were observed in 33.3% (RQ x = 6.07; SD = 5.02) and 15.0% (RQ x = 0.30; SD = 0.10) of patients respectively, whereas 51.6% had normal expression (RQ x = 1.12; SD = 0.40). Regarding PTEN and DREAM mutations analysis, only previously described intronic polymorphisms were observed in DNA from blood and/or thyroid hyperplastic tissue. CONCLUSIONS: Our results demonstrated that PTEN expression is higher in multinodular goiter suggesting that this gene is overregulated (or at least has its expression maintained) in this benign hyperplastic thyroid lesions. No evidence for the involvement of DREAM in goitrogenesis was observed in our cohort of multinodular goiter patients

A acromegalia é doença insidiosa e desfigurante caracterizada por um crescimento desproporcional dos ossos das mãos, pés e do crânio devido à exposição crônica a altos níveis de hormônio de crescimento (GH) e de seu efetor insuline growth factor 1 (IGF-1). Trata-se de uma doença rara, com incidência estimada de 3-4 casos por milhão, com prevalência de aproximadamente 50 casos por milhão de pessoas. A principal causa da acromegalia é a presença de um tumor hipofisário secretor de GH (somatotropinoma). Caso o somatotropinoma ocorra durante a infância ou adolescência, antes do fechamento das epífises dos ossos longos, a criança crescerá longitudinalmente de forma descontrolada, caracterizando a forma clínica gigantismo. Na grande maioria dos casos a acromegalia se apresenta na forma esporádica, entretanto casos familiais da doença podem ocorrer associados à Neoplasia Endócrina Múltipla tipo 1 (NEM-1), ao complexo de Carney (CNC) e à acromegalia familial isolada (IFS). Os genes responsáveis pela NEM-1 (MEN1) e CNC (PRKAR1A) foram clonados há mais 10 anos, entretanto etiologia molecular da IFS permaneceu desconhecida até recentemente. Vierimaa et al. (2006) combinaram estudos de ligação por análise de polimorfismos e estudos de expressão gênica e identificaram mutações no gene AIP em famílias com acromegalia não-NEM-1 e não-CNC; além de perda de heterozigose (LOH) nos somatotropinomas dos pacientes com mutação AIP. No presente estudo, investigamos o gene AIP em três famílias brasileiras com IFS e em seus tumores (hipofisários e não-hipofisários). Descrevemos uma nova mutação AIP (Y268X) em uma família brasileira com IFS, confirmando o papel desse novo gene na predisposição a tumores hipofisários. A partir de dados gerados em uma extensa revisão da literatura, sugerimos que os tumores hipofisários familiais isolados são doenças multigênicas que possuiriam um gene principal, mas que sofreriam influência de outros genes/loci ainda pouco caracterizados. Assim, investigamos também o envolvimento de diversos genes/loci candidatos (SSTR2, SSTR5, CDKN1B, AHR, PRKAR1A, PTTG, PROP1, MEG3, RB1 e 2p16) como possíveis moduladores do fenótipo na IFS. Nossos dados sugerem que além da mutação AIP, há necessidade da co-segregação de marcadores localizados em regiões com potencial oncogênico para o desenvolvimento da doença hipofisária. Também apresentamos nesta Tese as primeiras análises de tumores nãohipofisários em pacientes com mutação AIP e encontramos evidências do possível envolvimento de AIP na tumorigênese de um carcinoma funcionante do córtex adrenal de paciente com IFS. / Acromegaly is a rare disfigurating and insidious disease characterized by enlargement of hands, feet and skull bones due to excess of growth hormone (GH) secreted by a pituitary tumor (somatotropinoma). The majority of the cases with acromegaly is sporadic, however it may occur in association with inherited disorders as Multiple Endocrine Neoplasia type 1 (MEN1), Carney complex (CNC) and Isolated Familial Somatotropinoma (IFS). The genes associated with MEN1 syndrome (MEN1) and CNC (PRKAR1A) have been described more than a decade ago, however until very recently the molecular etiology of IFS remained unknown. Using a combined strategy of single nucleotide polymorphism (SNP) analysis and gene expression analysis, Vierimaa et al. (2006) described mutations in the AIP gene occurring in families with acromegaly not associated with MEN1 and CNC. In the current study, we investigated three Brazilian families with IFS and were able to describe two germline mutations in the AIP gene, confirming the role of this new gene in the predisposition to familial somatotropinoma. We revised the literature of genetic studies of isolated pituitary adenoma syndromes, which indicated a genetic heterogeneity as well as possible multigenic inheritance for these diseases. Thus, we investigated the role of several genes/loci (SSTR2, SSTR5, CDKN1B, AHR, PRKAR1A, PTTG, PROP1, MEG3, RB1 and 2p16) selected as potentially acting as phenotypic modulators in IFS. Our data indicate that AIP-mutated patients are prone to pituitary disease, however it is necessary the co-segregation of markers located at oncogenic regions to the development of the pituitary tumors and manifestation of the disease. Herein, we also present the first somatic analysis of non-pituitary tumors of AIP-mutated patients. A potential role of AIP, which is implicated in the cAMP pathway, could not be excluded in the development of an adrenocortical carcinoma.

No presente estudo, foram selecionados 33 pacientes infectados com HCV genótipo 3a, tratados com IFN e Ribavirina, incluindo pacientes cirróticos (C) e não-cirróticos (NC), respondedores (R) e não-respondedores (NR). Foi realizado o seqüenciamento das regiões E2 e NS5A do genoma do HCV. As seqüências geradas foram analisadas quanto a presença de mutações para correlacionarmos com a resposta virológica sustentada ao tratamento e com a presença de cirrose. Na análise estatística as mutações na região E2 não apresentaram diferença significante. As mutações conservadoras encontradas nas regiões NLS e V3 da NS5A apresentaram diferença significante. Estudos funcionais envolvendo a proteína NS5A são necessários para que possamos avaliar o valor preditivo das mutações conservadoras e não-conservadoras encontradas na NS5A / The aim of this study was to analyse the sequences of fragments of E2 and NS5A regions from 33 outpatients infected with HCV genotype 3, including cirrhotic (C) and non-cirrhotic (NC) patients that have responded (R) or not (NR) to treatment. In the E2 region, we did observe few amino acids changes between patients without statistical significance. In the NLS region and in V3 domain, we found conservatives mutations with statistical significance. In conclusion, our results confirm that the ISDR domain is not predictive for treatment success in patients infected with HCV genotype 3. The carboxy-terminal region and especifically V3 domain region showed most of variations. Structure-function studies are required to identify precisely how NS5A and IFN interact