A cana-de-açúcar (S. officinarum) é uma gramínea perene de grande importância na economia brasileira. Devido a isto, estudos relativos ao aprimoramento das condições de cultivo são de grande interesse, podendo ser uma destas bases um melhor conhecimento sobre as comunidades microbianas associadas à cana-de-açúcar. Sabe-se que a rizosfera é um ambiente de íntima interação entre as plantas e seus respectivos microbiomas, sendo esta relação intermediada pela exsudação radicular. Este estudo teve como objetivo realizar o cultivo de bactérias da rizosfera e do solo de cana-de-açúcar, sendo os isolados obtidos posteriormente caracterizados genética (BOX-PCR e sequenciamento parcial do gene 16S rRNA) e metabolicamente (BIOLOG®). Os resultados demonstraram que o número de bactérias cultiváveis na rizosfera é maior comparado ao solo, sendo que dentre os isolados destaca-se a maior afiliação taxonômica ao filo Proteobacteria (principalmente as classes γ-proteobacteria e β- proteobacteria). A análise de BOX-PCR mostrou uma grande diversidade genética, mesmo quando comparados isolados obtidos a partir do mesmo meio de cultivo, ou pertencentes ao mesmo grupo taxonômico. Em contrapartida, a análise de sequenciamento parcial do gene 16S rRNA mostrou que muitos isolados preservam grande similaridade do gene ribossomal analisado. A análise de perfil metabólico corroborou com os dados de BOX-PCR, onde isolados com afiliação taxonômica bastante correlata apresentaram capacidades distintas de utilizar as diversas fontes de carbono avaliadas. Por fim, esta diversidade metabólica se traduziu na obtenção de respostas distintas de isolados pertencentes aos mesmos gêneros bacterianos, isolados do solo ou da rizosfera, quando estes foram cultivados na presença de exsudatos radiculares. De maneira geral, este estudo demonstrou que as plantas de cana-de-açúcar podem influenciar o comportamento das comunidades bacterianas presentes no solo, e indicaram que existe uma grande diversificação dos organismos presentes na rizosfera, sendo a resposta a este ambiente diferenciada de forma independente da afiliação taxonômica dos isolados. / The sugarcane plant (S. officinarum) is a perennial gamineous with a great importance for the Brazilian economy. Due to this, studies related to the improvement of cultivation conditions are of great importance, indicating that one of these bases must contribute with the better knowledge about the microbial communities associated with sugarcane. It is known that the rhizosphere is an environment that hosts an intimate interaction between plants and their respective microbiomes, being it mediated by the roots exudates. This study aimed to cultivate bacterial isolates from soil and rhizosphere of sugarcane, followed by the genetic (BOX-PCR and partial sequencing of the 16S rRNA gene) and metabolic (BIOLOG®) characterization of them. Results demonstrated higher numbers of cultivable bacteria in rhizosphere when compared to soil samples, with the prevalent affiliation of the isolates to the phylum Proteobacteria (specially with the classes γ-proteobacteria and β- proteobacteria). The BOX-PCR results showed a great genetic diversity, even when isolates obtained in the same culture medium or affiliated to the same taxa are compared. In counterpart, the analysis of the 16S rRNA gene sequence indicated that several isolates preserve high similarities in the ribosomal gene. The metabolic profiling results corroborated with the BOX-PCR data, which isolates highly correlated in the taxonomical analyses presented distinct capacities to use the carbon sources that were tested. At the end, this metabolic diversity was evidenced by the distinct behavior of isolates belonging to the same genera, isolated from soils or rhizosphere samples as well, when cultivated in the presence of roots exudates. In general, this study demonstrated that sugarcane plants can influence the behavior of bacterial communities present in soils, and indicated a great diversification of organisms present in the rhizosphere being the response to this environment very particular, regardless of the taxonomical affiliation of the isolates.

Acinetobacter baumannii é um importante agente de infecções relacionadas à assistência à saúde, principalmente nas unidades de terapia intensiva no Brasil, sua resistência a antimicrobianos vem aumentando nas últimas décadas e as opções para o tratamento são restritas. Em 2011, no HC-FMUSP, ocorreu um surto de infecção por A. baumannii resistente a todos os antibióticos e desde então isolados resistentes a todas as classes de antibióticos vêm sendo identificados no hospital. O estudo investigou o efeito de combinações antimicrobianas contra 20 isolados clínicos de A. baumannii, sendo sete isolados resistentes (2011 a 2012) e treze sensíveis a colistina (2002 a 2004), obtidas do banco de cepas do LIM-54 com diferentes mecanismos de resistência. Foram realizados, concentração inibitória mínima dos antibióticos, avaliação da clonalidade por Pulsedfield gel electrophoresis, detecção de mecanismos de resistência por reação de amplificação em cadeia da polimerase, análise de proteínas da membrana externa e baseado na clonalidade e o sequenciamento total do genoma de quinze isolados. Sinergismo foi investigado usando os métodos de checkerboard e time-kill. Para monitorização da expressão do sistema regulatório PmrCAB e dos genes responsáveis pela biossíntese do lipopolissacarídeo, foi realizada reação em cadeia da polimerase quantitativa. Todos os isolados foram resistentes ao meropenem e a rifampicina. OXA- 23 e OXA-143 foram as carbapenemases mais frequentes. Quatro isolados mostraram perda de uma proteína de membrana externa denominada OMP 43kDa. Os isolados sensíveis a colistina pertenciam a diferentes clones e Multilocus Sequence Types, também apresentaram o maior efeito sinérgico com fosfomicina-amicacina. A resistência a colistina foi associada com a superexpressão do gene pmrA. Seis isolados resistentes a colistina, pertenciam ao Complexo Clonal 113 e o maior efeito sinérgico foi observado com combinações de colistina-rifampicina seguido de colistina-vancomicina. Foram encontrados diferentes genes de virulência envolvidos com formação de biofilme, aderência, produção de enzimas e captação de ferro / Acinetobacter baumannii is an important agent of infections related to health care, especially in intensive care units in Brazil, its antimicrobial resistance has increased in recent decades and the options for treatment are restricted. In 2011, in the HC-FMUSP, there was an outbreak of A. baumannii infection resistant to all antibiotics and since then isolates resistant to all classes of antibiotics have been identified in the hospital. The study investigated the effect of antimicrobial combinations against 20 clinical isolates of A. baumannii, seven isolates colistin resistant (2011-2012) and thirteen colistin sensitive (2002-2004) from LIM-54 strains bench with different resistance mechanisms. Minimum inhibitory concentration of antibiotics, clonality evaluation by pulsed-field gel electrophoresis and detection of resistance mechanisms by polymerase chain reaction, outer membrane protein analysis and based on clonality, the whole genome sequencing of fifteen isolates were performed. Synergism was determined using checkerboard and time-kill methods. For expression monitoring of the regulatory system PmrCAB and the genes responsible for the biosynthesis of lipopolysaccharide, it was performed quantitative polymerase chain reaction. All isolates were resistant to meropenem and rifampicin. OXA-23 and OXA-143 were the most frequent carbapenems. Four isolates showed loss of one outer membrane protein called OMP 43kDa. Colistin susceptible isolates belonged to different clones and Multilocus Sequence Types; it also showed the greatest synergistic effect with fosfomycin-amikacin. The colistin resistance was involved in overexpression of the pmrA gene. Six colistin-resistant isolates belonged to Clonal Complex 113 and higher synergistic effect were observed with colistin-rifampicin followed by colistin-vancomycin combinations for these isolates. We found different virulence genes involved in biofilm formation, adhesion, enzyme production and iron uptake

As áreas alagáveis naturais representam a mais importante fonte não-antropogênica de metano (CH4), com emissões estimadas entre 177 a 284 Tg ano-1, representando de 26 a 42% das emissões globais de CH4. A bacia do Rio Amazonas cobre uma grande porção dos trópicos úmidos, e a rede de drenagem deste rio excede a extensão de mais de um milhão de quilômetros quadrados. As grandes várzeas da bacia Amazônica são as maiores fontes naturais de CH4 desta região e estima-se que sua contribuição para as emissões totais de áreas alagadas no mundo seja na ordem de 5%. O CH4 produzido nas zonas anaeróbicas dos sedimentos por arquéias metanogênicas pode ser oxidado a CO2 pelos microrganismos metanotróficos. Com base na hipótese de que o fluxo de CH4 se altera sazonalmente em áreas alagáveis e que a microbiota presente está diretamente relacionada a esse processo, o presente estudo teve como objetivo geral avaliar a dinâmica dos genes funcionais envolvidos no ciclo do CH4 em épocas contrastantes, correlacionando com o fluxo do gás, variáveis ambientais e perfil taxonômico de Bacteria e Archaea em sedimentos de três áreas alagáveis e solo de floresta primária, da Amazônia Oriental (Belterra e Santarém-PA). Foram realizadas amostragem de gases, sedimentos e solo em duas épocas contrastantes (maio e outubro de 2016 - cheia e seca), para determinação da concentração de CH4 retido no sedimento durante a época cheia, cálculo do fluxo de CH4 durante a época seca, análises físico-químicas e extração de DNA dos sedimentos e solo para realização da qPCR dos genes funcionais mcrA e pmoA e dos genes marcadores filogenéticos 16S rRNA de Bacteria e Archaea, e sequenciamento do gene 16S rRNA de Bacteria e Archaea. A partir das amostragens de gases, foi possível observar que as áreas alagáveis possuem potencial de atuarem como fonte de CH4 durante a época cheia, e como fonte ou dreno de metano durante a época seca, confirmado pelas análises de qPCR, uma vez que a abundância do gene pmoA aumenta durante a época seca. Já no solo de floresta, o gene mcrA foi considerado como não detectado, portanto, a floresta pode ser considerada somente como potencial dreno de CH4. O estimador ACE e o índice Shannon mostraram que os sedimentos de áreas alagáveis possuem maior riqueza e diversidade de Bacteria e Archaea quando comparados ao solo de floresta. Todas as áreas apresentaram perfis taxonômicos do domínio Bacteria semelhantes, porém, a grande diferença entre as comunidades está relacionada ao domínio Archaea. A comunidade de arqueias no solo de floresta é majoritariamente composta por representantes do filo Thaumarchaeota. O solo de floresta apresentou baixa abundância dos filos potencialmente produtores de CH4, Bathyarchaeota e Euryarchaeota, e o contrário foi observado nas áreas alagáveis. Os dados gerados no presente estudo incentivam a continuidade de trabalhos relacionados ao ciclo do CH4 em áreas alagáveis da bacia Amazônica, incluindo investigações acerca do papel do filo Bathyarchaeota nessas áreas, principalmente em relação ao ciclo do CH4 / Natural wetlands represent the most important non-anthropogenic source of methane (CH4), with emissions estimated of 177-284 Tg year-1, accounting for 26-42% of global CH4 emissions. The Amazon basin covers a large portion of the humid tropics, and the drainage network of this river exceeds the extent of more than one million square kilometers. The wetlands of the Amazon basin are the largest natural sources of CH4 in this region and it is estimated that their contribution to the total emissions of wetlands in the world is around 5%. The CH4 produced in the anaerobic zones of the sediments by methanogenic archaea can be oxidized to CO2 by the methanotrophic microorganisms. Based on the hypothesis that methane flux changes seasonally in wetlands and its microbiota is directly related to this process, this research has the main objective to evaluate the dynamics of the functional genes involved in the CH4 cycle in contrasting seasons, correlating with the CH4 flux, environmental variables and taxonomic profile of Bacteria and Archaea in three wetlands and one primary forest of the Eastern Amazon (Belterra and Santarém-PA). The sampling of gas, sediments and soil was performed in May and October 2016 (wet and dry seasons) to determine the concentration of CH4 retained in the sediment in the wet season, measurement of CH4 flux in the dry season, physicochemical properties and molecular analysis (qPCR of the mcrA, pmoA functional genes and phylogenetic marker genes 16S rRNA of Bacteria and Archaea and sequencing of the 16S rRNA gene of Bacteria and Archaea). From gas samplings, it was possible to observe that wetlands have the potential to act as source of CH4 during the wet season, and as a source or drain of CH4 during the dry season, confirmed by qPCR analyzes, due the abundance increases of the pmoA gene during the dry season. In the forest soil, the mcrA gene was not detected, therefore, the forest could be considered only as CH4 drain potential. The ACE estimator and the Shannon index showed that the sediments of wetlands have higher richness and diversity of Bacteria and Archaea when compared to the forest soil. All areas presented similar taxonomic profiles of Bacteria, however, the main difference between the communities is related to the Archaea. The archaeal community in the forest soil is mostly composed of representatives of the phylum Thaumarchaeota. The forest soil presented low abundance of the phyla with potential CH4 producers, Bathyarchaeota and Euryarchaeota, however the opposite was observed in the wetlands. The data generated in the present study encourage the continuity of work related to the CH4 cycle in wetlands of the Amazon basin, including investigations about the role of the Bathyarchaeota phylum in these areas, especially in relation to the CH4 cycle

Os micro-organismos que habitam o trato digestivo dos ruminantes têm uma profunda influência no desenvolvimento e funcionamento do animal hospedeiro. O rúmen abriga comunidades microbianas complexas dominadas por bactérias que participam de um processo eficiente de degradação dos materiais que compõem a parede celular vegetal. Por esta razão, o microbioma do rúmen representa uma fonte inexplorada de enzimas hidrolíticas com potencial aplicação na produção de combustíveis a partir da biomassa lignocelulósica. Nós usamos a plataforma Ion Torrent (PGM) para acessar o microbioma do rúmen de quatro animais da raça Santa Inês submetidos a uma dieta base. A fim de descrever a estrutura da comunidade microbiana no rúmen de ovinos e explorar o seu potencial como uma fonte de genes de degradação da biomassa, usamos a abordagem de sequenciamento do gene RNA ribossomal 16S (rRNA), utilizando Ion Tags, e a abordagem de sequenciamento metagenômico shotgun (DNA total), respectivamente. Além disso, medimos parâmetros químicos do ambiente do rúmen, relacionados a cada animal, incluindo pH, Degradabilidade da Matéria Orgânica (OMD), Produção total de Gás (GP) e Emissões de Metano (CH4), a fim de buscar correlações entre estas variáveis químicas e os grupos bacterianos. Em termos de estrutura da comunidade microbiana (bacteriana), encontramos Bacteroidetes como o filo dominante, seguido por Firmicutes, Proteobacteria e Actinobacteria. Alguns táxons foram correlacionados com os parâmetros químicos, como as famílias Corynebacteriaceae e Streptococcaceae, que foram positivamente correlacionadas com OMD; e a família Streptomycetaceae, negativamente correlacionada com GP e CH4. Algumas glicosil hidrolases conhecidas foram identificadas, como Endo-1,4-beta-glucanases, Beta-D-glicosídioglicohidrolases e outras foram designadas como putativas. Estas descobertas mostram interações ecológicas entre os grupos microbianos e funções importantes do rúmen, assim como o potencial do rúmen de ovinos para a descoberta de novas enzimas celulolíticas. / The microorganisms inhabiting the digestive tracts of ruminants have a profound influence on the host animal development and functioning. The rumen harbors complex microbial communities dominated by bacteria, which participate in an efficient process to digest plant cell wall materials. For this reason, the rumen microbiome represents an untapped source of hydrolytic enzymes with potential application for fuel production from lignocellulosic biomass. We used the Ion Torrent (PGM) platform to access the rumen microbiome of four animals of Santa Inês breed under a base diet. In order to describe the structure of the microbial community in the sheep rumen and explore its potential as a source of biomass-degrading genes, we used 16S ribosomal RNA (rRNA) Ion Tags sequencing approach and shotgun metagenomic sequencing (total DNA) approach, respectively. Furthermore, we measured rumen chemical environmental parameters related to each animal, including pH, Organic Matter Degradability (OMD), Total Gas Production (GP) and Methane emissions (CH4) in order to search for correlations between these chemical variables and bacterial groups. In terms of microbial (bacterial) community structure, we found Bacteroidetes as the dominant phylum in sheep rumen microbiome, followed by Proteobacteria, Firmicutes and Actinobacteria. Some taxa were correlated with the environmental parameters, like the Corynebacteriaceae and Streptococcaceae families, which was positively correlated with OMD, and the Streptomycetaceae family, negatively correlated with GP and CH4. Some known glycoside hydrolases were identified, such as Endo-1,4-betaglucanases, Beta-D-glucoside glucohydrolases and others were designated as putative ones. These findings show ecological interactions among microbial groups and important rumen functions, as well as the potential of the sheep rumen for the discovery of new cellulolytic enzymes.

A hemocromatose hereditária é caracterizada pelo aumento da absorção intestinal de ferro, acarretando progressivo acúmulo no organismo. Os objetivos foram: 1- determinar as frequências das mutações p.C282Y, p.H63D e p.S65C no gene HFE e avaliar os efeitos nas concentrações dos parâmetros do ferro em doadores de sangue; 2- pesquisar mutações nos genes: 2.1- HFE, 2.2- HJV e HAMP, 2.3- TFR2 e SLC40A1, em pacientes portadores de sobrecarga de ferro primária. Participaram 542 doadores de sangue provenientes do Hemocentro da Santa Casa de São Paulo. Foram incluídos 51 pacientes que apresentavam saturação de transferrina ≥ 50% (para mulheres) e ≥ 60% (para homens) e ausência de causas secundárias. Os genótipos para as mutações nos genes HFE foram avaliados pela PCR-RFLP. Foi realizado sequenciamento direto bidirecional para cada éxon dos genes, utilizando o sequenciador Genetic Analizer 3500XL®. Nos doadores de sangue, as frequências dos alelos HFE 282Y, HFE 63D e HFE 65C foram 2,1, 13,6 e 0,6%, respectivamente. Os homens que doaram pela primeira vez, portadores do genótipo HFE 282CY, apresentaram maiores valores de saturação de transferrina; e também os portadores dos genótipos HFE 63DD e 63HD apresentaram maiores concentrações de ferritina sérica, em relação aos de genótipo selvagem. Para os pacientes, 72,5% (37/51) apresentaram ao menos 1 alteração no gene HFE e 11 foram identificados como homozigotos para a mutação p.C282Y. Uma mutação não descrita na literatura (p.V256I) foi identificada no gene HFE e a modelagem molecular (análises de ligação e estrutural) detectou que a mutação não reduziu a afinidade entre as proteínas HFE e β2-microglobulina. No sequenciamento dos éxons dos genes HJV e HAMP foram identificadas as alterações já descritas: HJV p.E302K, HJV p.A310G, HJV p.G320V e HAMP p.R59G. Para o gene TFR2, foram identificados 3 polimorfismos já descritos (p.A75V, p.A617A e p.R752H). No gene SLC40A1 foram observados 6 polimorfismos (rs13008848, rs11568351, rs11568345, rs11568344, rs2304704 e rs11568346) e 1 alteração não descrita previamente na literatura (p.G204S). As conclusões foram: 1- em relação aos doadores de sangue, a presença dos alelos HFE 282Y e HFE 63D foi associada ao maior aporte de ferro nos homens que não doaram sangue anteriormente. 2.1- Para os pacientes com sobrecarga de ferro, a mutação p.C282Y em homozigose, ou em heterozigose composta com a p.H63D, foi a mais frequente alteração encontrada (33,3%). 2.2- O diagnóstico molecular de hemocromatose juvenil (HJ) no Brasil (HJV p.G320V em homozigose) foi relatado. As mutações funcionais HJV p.E302K e HAMP p.R59G foram identificadas, sendo possível que estas alterações possam estar contribuindo para consequências fenotípicas juntas as outras mutações em regiões intrônicas ou regulatórias dos genes. 2.3- Mutações funcionais nos genes TFR2 e SLC40A1 não foram identificadas. / Hereditary hemochromatosis (HH) is characterized by increased intestinal iron absorption, which leads to a progressive accumulation of iron in the body. The aims were: 1- to assess the frequency of HFE gene mutations (p.C282Y, p.H63D and p.S65C) and to identify their relationship to iron status in blood donors; 2- to search in primary iron overload patients: 2.1- HFE, 2.2- HJV and HAMP, 2.3- TFR2 and SLC40A1 gene mutations. Blood donors (n=542) were recruited from Hemocentro of Santa Casa Hospital, Sao Paulo, Brazil. The study included 51 patients with transferrin saturation ≥ 50% (women) and ≥ 60% (men) and absence of secondary causes. The genotypes for HFE mutations were evaluated by PCR-RFLP. Subsequent bidirectional sequencing for each gene was performed using the Genetic Analizer sequencer 3500XL®. The frequencies of HFE 282Y, HFE 63D and HFE 65C alleles were 2.1, 13.6 and 0.6% in blood donors, respectively. The first time male donors carrying heterozygous genotype for the p.C282Y mutation had higher transferrin saturation values; and men carrying HFE 63DD and 63HD genotypes had higher serum ferritin concentrations when compared to the wild genotype. Thirtyseven (72.5%) out of the 51 patients presented at least one HFE mutation and 11 were identified as homozygous for the mutation p.C282Y. One novel mutation (p.V256I) in the HFE gene was indentified and molecular modeling (free energy and structural analysis in silico) showed that p.V256I mutation did not reduce the affinity binding between HFE and β2-microglobulin. Sequencing in the HJV and HAMP genes revealed HJV p.E302K, HJV p.A310G, HJV p.G320V and HAMP p.R59G alterations. Sequencing in the TFR2 gene observed 3 polymorphisms (p.A75V, p.A617A e p.R752H); and sequencing in the SLC40A1 gene identified 6 polymorphisms (rs13008848, rs11568351, rs11568345, rs11568344, rs2304704 e rs11568346) and 1 p.G204S non-described mutation. The conclusions were: 1- for blood donors, the presence of HFE 282Y and HFE 63D alleles were associated with alterations on iron status only in first time male blood donors. 2.1- For patients with iron overload, the p.C282Y mutation in homozygous or in compound heterozygous with p.H63D, was the most frequent molecular change found (33.3%). 2.2- The molecular diagnosis of Juvenil Hemochromatosis (JH) in Brazil (homozygous genotype for the HJV p.G320V) was reported. The HJV p.E302K and HAMP p.R59G functional mutations were found and, it is conceivable that they may be contributing to phenotypic consequences together to other mutations in intronic or regulatory regions. 2.3- Functional mutation in the TFR2 and SLC40A1 genes were not identified.

Autism spectrum disorder (ASD) is a neurodevelopment disorder characterized by impairment in communication skills, behavior and social interactions that affects around 1-2% worldwide. To date the etiology of ASD has not yet been fully understood, but in the last 18 years many advances have been made to understand the genetic component related to the development of the clinical phenotype. With the advent of genomic scan analysis such as chromosome analysis by microarray and whole exome sequencing (WHE) many advances have been made to understand the pathophysiology of the disease. About 10-15% of the cases can be explained by large losses or gains (deletions or duplications greater than 1000 base pairs) of the genetic material, which generally involve the disruption of one or more genes. Next generation sequencing methodologies were fundamental in the description of point mutations and small insertions and deletions associated with ASD. The WES has allowed many discoveries to be made about new candidate genes and mechanisms for the development of the disease. It is now claimed that de novo (non-inherited) and likely gene disruptive mutations, such as loss-of-function and non-synonymous changes with high prediction of damage by computational tools, in genes related to neurodevelopment are a major contributor to the disease mechanism. However, these mutations, in addition to not explaining the majority of cases, are rarely recurrent in the population, which makes it difficult to establish a definitive molecular diagnosis for most patients. WES is already a practice in clinical genetics laboratories and demonstrates high effectiveness for diseases that follow a Mendelian pattern of inheritance, and have an established genetic cause. In clinical practice WES is requested for cases of ASD, despite having different modes of inheritance and having more than 1,000 genes associated with the disease. Due to these characteristics the analysis of WES for ASD is a major challenge for the clinical laboratory. This study proposes the construction of a computerized WES analysis routine that can test different candidate genes for their sensitivity and specificity for the detection of affected individuals. The proposed approach consists in the counting of variants separated by their possible protein damage and population frequency for each individual from affected and control groups, this study analyzed 168 WES, being 49 with ASD and 119 controls. After counting formulation, these values are subjected to a sequence of statistical tests, seeking a significant difference in the amount of mutations of all the variants alone, loss-of-function or damaging missense mutations, and the application of models of multivariate analysis such as: logistic regression, decision tree, neural network, vector support machine and principal component analysis for the elaboration of more complex models for disease development. A total of 21 lists of genes were tested, of which 19 presented at least one significant result, and the analysis of variants alone was the one that obtained the largest number of significant events. From apparently protective variants (higher number in the control group), such as the missense variants in RAS/MAPK pathway as variants of stopgain with population frequency above 0.05 in chromatin genes in greater number in individuals with ASD. None of the multivariate analysis models had significant discrimination results between the two groups. Due to the small sample size, the results of this study should be interpreted with limitations, and it is necessary to replicate these scenarios in other databases. However, these findings suggest that different types and frequencies of variants may have distinct contributions to disease development depending on the genes analyzed, rather than complex relationships between variants of the same gene list / O transtorno do espectro autista (TEA) é um distúrbio do neurodesenvolvimento caracterizado por uma incapacidade de comunicação comportamento e interações sociais que afeta em torno de 1-2% da população mundial. Até o momento a etiologia do TEA ainda não é totalmente compreendida, mas nos últimos 18 anos muitos avanços foram feitos para entender o componente genético relacionado ao desenvolvimento do quadro clínico. Com o advento das análises de varredura genômica como a análise cromossômica por microarray e o sequenciamento completo de exoma (SCE) muitos avanços foram feitos para a compreensão da fisiopatologia da doença. Em torno de 10-15% dos casos podem ser explicados por grandes perdas ou ganhos (deleções ou duplicações superiores a 1000 pares de bases) do material genético, que geralmente envolvem a disrupção de um ou mais genes. As metodologias de sequenciamento de nova geração foram fundamentais para a descrição das mutações de ponto e pequenas inserções e deleções associadas ao TEA. O SCE permitiu que muitas descobertas fossem feitas sobre novos genes candidatos e mecanismos para o desenvolvimento da doença. Atualmente afirma-se que as alterações de novo (não herdadas) e de maior probabilidade de ruptura gênica, como as mutações de perda-de-função e as alterações não-sinônimas com alta predição de dano por ferramentas computacionais, em genes de susceptibilidade a doenças do neurodesenvolvimento sejam um grande contribuidor para o mecanismo da doença. Entretanto essas mutações, além de não explicar a totalidade dos casos raramente são recorrentes na população, o que dificulta o estabelecimento de um diagnóstico molecular definitivo para a maioria dos pacientes. O SCE já é uma prática nos laboratórios clínicos de genética e demonstra uma alta efetividade para as doenças que seguem um padrão de herança mendeliano, e têm uma causa genética estabelecida. Na prática clínica o SCE é solicitado para os casos de TEA, apesar de ter diferentes modos de herança e terem mais de 1,000 genes associados à doença. Devido a estas características o SCE para os casos de TEA são um grande desafio para o laboratório clínico. Este estudo propõem a construção de uma rotina computacional de análise do SCE que possa testar diferentes genes candidatos quanto à sua sensibilidade e especificidade para a detecção dos indivíduos afetados. A abordagem proposta é a contagem de variantes separadas por seu possível dano à proteína e frequência populacional para cada indivíduo de grupos afetado e controle em 168 indivíduos com SCE, sendo 49 com TEA e 119 controles. Após a formulação da contagem esses valores são submetidos a uma sequência de testes estatísticos, buscando diferença significativa em quantidade de mutações de todas as variantes isoladamente, das mutações de perda-de-função, ou não-sinônimas danosas como um conjunto e a aplicação de modelos de análise multivariada como: regressão logística, árvore de decisão, rede neural, máquinas de suporte de vetor e análise de componente principal para a elaboração de modelos mais complexos para o desenvolvimento na doença. Ao todo foram testadas 21 listas de genes, destas, 19 apresentaram ao menos um resultado significativo, sendo a análise de variantes isoladamente a que obteve maior número de eventos significativos. Desde variantes aparentemente protetoras (maior número no grupo controle), como as variantes não-sinônimas em via de RAS/MAPK quanto variantes de perda de códon de parada com frequência populacional acima de 0.05 em genes de cromatina em maior número nos indivíduos com TEA. Nenhum dos modelos de análise multivariada obteve resultados significativos na discriminação entre os dois grupos. Devido ao pequeno número amostral os resultados deste estudo devem ser interpretados com limitações, sendo necessária a replicação deste cenário em outros bancos de dados. Entretanto, estes achados sugerem que diferentes tipos e frequências de variantes podem ter contribuições distintas para o desenvolvimento da doença a depender dos genes analisados, mais de que relações complexas entre as variantes de uma mesma lista de genes

A terapia antiagregante é comumente indicada na prevenção e tratamento de doenças cardiovasculares. A dupla antiagregação com clopidrogrel e ácido acetilsalicílico (AAS) tem sido frequentemente adotada em pacientes com Doença Arterial Coronariana (DAC), mas apresenta ineficácia em uma parcela significativa da população com genótipo de respondedores. Essa falha terapêutica nos leva a questionar se outros mecanismos moleculares podem estar influenciando na resposta a esses fármacos. Recentes estudos sugerem que pequenas sequências de RNA não codificantes denominadas microRNAs (miRNAs) podem estar fortemente relacionadas com resposta ao tratamento fármaco-terapêutico, controlando as proteínas envolvidas na farmacocinética e farmacodinâmica. Entretanto, os principais miRNAs que atuam na dinâmica da resposta medicamentosa ainda não foram bem definidos. O objetivo deste estudo foi avaliar o perfil de miRNAs no sangue total periférico, procurando melhor esclarecer os mecanismos envolvidos na resposta aos antiagregantes plaquetários AAS e clopidogrel. Para isso, selecionou-se pacientes com DAC, os quais apresentavam diferentes respostas à dupla terapia de antiagregação determinadas pelo teste de agregação plaquetária. Baseados nos fenótipos, os perfis de expressão de miRNAs foram comparados entre os valores da taxa de agregação categorizados em tercis (T) de resposta. O grupo T1 foi constituído de pacientes respondedores, o T2 de respondedores intermediários e o T3 de não respondedores. Os perfis de miRNAs foram obtidos após sequenciamento de última geração e os dados obtidos foram analisados pelo pacote Deseq2. Os resultados mostraram 18 miRNAs diferentemente expressos entre os dois tercis extremos. Dentre esses miRNAs, 10 deles apresentaram importantes alvos relacionados com vias de ativação e agregação plaquetária quando analisados pelo software Ingenuity®. Dos 10 miRNAs, 4 deles, os quais apresentaram-se menos expressos no sequenciamento, demonstraram os mesmos perfis de expressão quando analisados pela reação em cadeia pela polimerase quantitativa (qPCR): hsa-miR-423-3p, hsa-miR-744-5p, hsa-miR- 30a-5p e hsa-let-7g-5p. A partir das análises de predição de alvos, pôde-se observar que os quatro miRNAs, quando menos expressos simultaneamente, predizem ativação da agregação plaquetária. Além disso, os miRNAs hsa-miR- 423-5p, hsa-miR-744-5p e hsa-let-7g-5p mostraram correlação com o perfil lipídico dos pacientes que, por sua vez, apresentou influência nos valores de agregação compreendidos no T3 de resposta a ambos os medicamentos. Sendo assim, conclui-se que maiores taxas de agregação plaquetária podem estar indiretamente relacionadas com os padrões de expressão de hsa-miR- 423-3p, hsa-miR-744-5p e hsa-let-7g-5p. Sugere-se que a avaliação do perfil de expressão destes 3 miRNAs no sangue periférico de pacientes com DAC possa predizer resposta terapêutica inadequada ao AAS e ao clopidogrel / The antiplatelet therapy is often indicated for the prevention and treatment of cardiovascular diseases. Dual antiplatelet therapy with clopidogrel and acetylsalicylic acid (ASA) has often been adopted in patients with coronary artery disease (CAD), but it has been ineffective in a significant portion of the population with genotype of responders. This fact leads us to question whether other molecular mechanisms may be influencing the response to these drugs. Recent studies suggest that small non-coding RNA sequences known as microRNAs (miRNAs) may be closely related to response to drug-therapeutic treatment, controlling proteins involved in pharmacokinetics and pharmacodynamics. The aim of this study was to evaluate the profile of miRNAs in whole blood, looking to better clarify mechanisms involved in ASA and clopidogrel response. For this purpose, we selected CAD patients who showed different responses to dual antiplatelet therapy determined by aggregation test. Based on the phenotypes, the miRNA expression profiles were compared between the platelet aggregation values categorized into tertiles (T) of response. The T1 group consisted of responding patients, the T2 consisted of intermediate responders and the T3 consisted of non-responders. The miRNA profiles were obtained after next-generation sequencing and data were analyzed by Deseq2 package. Results showed that 18 miRNAs were differentially expressed between the two extreme tertiles. By Ingenuity® software prediction analysis, 10 miRNAs showed important targets related with activation and aggregation of blood platelets. Of the 10 miRNAs, 4 of them, which were down-expressed on sequencing, showed the same fold-regulation when expression profiles were analyzed by quantitative polymerase chain reaction (qPCR): hsa-miR-423-3p, hsa-miR-744-5p, hsa-miR-30a-5p and has-hsa- let-7g-5p. By target prediction analysis, it was observed that, when the four miRNAs are simultaneously down-expressed, they predict activation of platelet aggregation. Furthermore, hsa-miR-423-5p, hsa-miR-744-5p, and hsa-let-7g-5p showed correlation with the lipid profile of patients which, in turn, demonstrated influence in aggregation values reaching T3 of response to both drugs. Therefore, we concluded that increased platelet aggregation rates may be indirectly related to the expression profiles of hsa-miR-423-3p, hsa-miR-744-5p and hsa-let-7g-5p. It is suggested that the evaluation of the expression profile of these three miRNAs in the peripheral blood of patients with CAD may predict inadequate therapeutic response to aspirin and clopidogrel.

Terra Preta Antropogênica (TPA) é um dos tipos de solos mais \"férteis\" do mundo. A TPA recebe esta denominação por ser encontrada em sítios arqueológicos onde viveram grupos pré-históricos. São pequenas faixas de solos que apresentam altas concentrações de nutrientes, matéria orgânica e encontram-se distribuídas aleatoriamente pela região Amazônica. A verdadeira origem destes solos ainda não está bem esclarecida. Devido à falta de informações sobre sua diversidade bacteriana, este trabalho estudou a diversidade bacteriana em amostras de solos TPA coletadas em duas regiões: Lagoa Balbina - sítio Terra preta (Amazônia Central- Amazonas) e Floresta Nacional de Caxiuanã - sítio arqueológico Mina I (Amazônia Oriental - Pará), através de técnicas moleculares independentes de cultivo. O DNA genômico total das amostras de solo foi extraído e usado como molde em uma reação de PCR utilizando oligonucleotídeos específicos do gene 16S rRNA para o Domínio Bactéria. O produto de PCR amplificado foi clonado no vetor pGEM-T e 980 clones foram selecionados e comparados com o banco de dados de 16S rRNA do RDP II e GenBank (NCBI-EUA). Os resultados apresentaram predominância com microrganismos não-conhecidos representando 41,6 % das seqüências de solo TPA- Balbina, 68,3 % das seqüências de ADJ-Balbina, 84,8% das seqüências de solo TPAMina e 47,7 % das seqüências de ADJ-Mina. O filo mais predominante nas amostras TPABalbina foi Firmicutes, representando 37,1% do total de seqüências analisadas. Os filos em destaque foram Proteobacteria (9,6%), seguidos de Verrucomicrobia (5,6%), Acidobacteria (2,5%), Gemmatimonadetes (2,5%), Actinobacteria (0,5%) e Nitrospira (0,5%). Por outro lado, em ADJ-Balbina destacaram-se os filos Proteobacteria 15,1%, Acidobacteria (12,5%), Firmicutes (2,3%), Nitrospira (1,1%) e Verrucomicrobia (0,8%). Em TPA-Mina, os filos apresentados foram Proteobacteria (6,5%), Acidobacteria (4,7%), Firmicutes (1,4%), Nitrospira (1,1%), Planctomycetes (1,1%) e Verrucomicrobia (0,4%). Contudo, na biblioteca ADJ-Mina verificou a presença dos filos Acidobacteria (27,2%), Proteobacteria (14,2%), Firmicutes (3,8%), Verrucomicrobia (3,8%), Nitrospira (1,3%), Planctomycetes (1,3%), Actinobacteria (0,4%) e Gemmatimonadetes (0,4%). O pH do solo pode ser um dos atributos do solo que pode ter influência direta na diversidade bacteriana dos solos estudados, assim como pode ter efeito uma floresta natural sobre as populações microbianas em seu solo, fato observado na adjacência do solo Terra Preta em Caxiuanã - PA. A estimativa da riqueza de UTOs pelo Bootstrap corroborou diretamente os valores de diversidade obtidos pelos índices de Simpson e Shannon. De um modo geral, uma maior probabilidade de ocorrência de UTOs únicas empregadas pelo estimador Jackknife se correlacionou com uma maior percentagem de baixas frequências de filotipos nas quatro bibliotecas. Os métodos não-paramétricos ACE e Chao1 para a estimativa da riqueza de UTOs também corroboraram com os valores obtidos com o estimador Jackknife. / Anthropogenic Dark Earth (ADE) is one of the most fertile soils in the world. ADE soils have received this nomination due to the pre-historical origin of these archaeological sites, established by pre-colombian populations. ADEs are small areas of soil which present high nutrient and organic matter contents and are randomly distributed throughout the Amazonian region. The true origin of these soils is not known yet. Due to the lack of information concerning the bacterial diversity, this work studied the bacterial diversity in ADE soils collected from two regions: Lagoa Balbina - site Terra Preta (Central Amazonia- Amazonas state) and National Forest of Caxiuanã - archaeological site Mina I (Oriental Amazonia - Pará state), using culture-independent molecular techniques. The total genomic DNAs extracted from the soil samples were used as templates in the PCR reactions using the universal primers for the 16S rRNA bacterial gene. The PCR-products were cloned into the pGEM-T vector and 980 clones were selected and searched using the GenBank (NCBI-USA) and the RDP II program. Data analyses indicated predominance of unknown microorganisms, representing 41.6 % among the sequences from ADE-Balbina, 68.3 % from Adjacent-Balbina, 84.8% from ADE-Mina and 47.7 % from Adjacent-Mina. The predominant phylum in ADEBalbina was Firmicutes, representing 37.1% of the total sequences from that site, followed by Proteobacteria (9.6%), Verrucomicrobia (5.6%) Acidobacteria (2,5%), Gemmatimonadetes (2,5%), Actinobacteria (0,5%) and Nitrospira (0.5%). On the other hand, in the adjacent soil ADJ-Balbina, the predominant phylla were Proteobacteria (15.1%), Acidobacteria (12.5%), Firmicutes (2.3%), Nitrospira (1.1%) and Verrucomicrobia (0.8%). In the Oriental Amazon, the prevalent phylla from the ADE-Mina soil were Proteobacteria (6.5%), Acidobacteria (4.7%), Firmicutes (1.4%), Nitrospira (1.1%), Planctomycetes (1.1%) and Verrucomicrobia (0.4%). In the ADJ-Mina verificou a presença dos filos Acidobacteria 27.2%, Proteobacteria 14.2%, Firmicutes 3.8%, Verrucomicrobia 3.8%, Nitrospira 1.3%, Planctomycetes 1.3%, Actinobacteria 0.4% e Gemmatimonadetes 0.4%. The soil pH may be of the soil attributes which may have directly influenced the bacterial diversity in those soils, as well as the above-ground vegetation from the natural forest in Caxiuanã-Pará. The estimates of the Operational Taxonomic Units (OTUs) richness using Bootstrap directly corroborated the diversity values obtained from the Simpson and Shannon indexes. Unique UTOs using Jackknife estimator were correlated with a higher percentage of the low frequencies of phylla in all the four clone libraries. The nonparametric ACE and Chao1 methods to estimate the OTUs richness also corroborated the Jackknife values.

As fissuras orofaciais, ou fissuras labiopalatinas, são malformações prevalentes na população mundial, presente em cerca de um a cada 700 nascimentos. Dentro das fissuras orofaciais, um grupo etiologicamente distinto é composto pelas fissuras de lábio com ou sem fissura de palato, que, em 70% dos casos, não estão associadas a nenhuma comorbidade (fissuras de lábio com ou sem palato não sindrômicas, FL/P NS). A etiologia das FL/P NS é complexa, e em muitos casos apresenta herança multifatorial. A contribuição genética para as FL/P NS, embora sabidamente relevante, ainda é pouco conhecida. Ainda, os loci de suscetibilidade consistentemente associados às FL/P NS, não conferem um risco que explique a herdabilidade total da doença. O objetivo do presente trabalho foi investigar, por meio de diferentes estratégias, variantes de risco às FL/P NS. Utilizando sequenciamento de exoma em casos familiais, verificamos que o gene codificante da caderina epitelial, CDH1, contribui importantemente com variantes raras de efeito moderado a alto na etiologia das FL/Ps. Além disso, propusemos que também podem ter relevância etiológica genes envolvidos na via de polaridade planar celular, transição epitélio-mesênquima, adesão celular, regulação de ciclo celular ou de interação com microtúbulos. Por meio de um estudo de associação com correção para estratificação populacional, caracterizamos o intervalo de associação da região 8q24, o principal locus de suscetibilidade às FL/P, e identificamos associação significativa também para a região 20q12. Por fim, combinando o estudo de associação com mapeamento de eQTLs, encontramos pela primeira vez a associação entre marcadores na região 2p13, que regulam MRPL53, em FL/P NS. Em conclusão, este trabalho contribui para o melhor entendimento da relevância de variantes raras, de efeito moderado a alto, e comuns, de efeito pequeno, na etiologia das FL/P NS / Orofacial clefts (or cleft lip/palate) are congenital malformations with high prevalence in population (∼1:700 births). Among the orofacial cleft types, an etiologically distinct group is composed by cleft lip with or without cleft palate, which, in 70% of cases, is not accompanied by other malformations (nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate, NSCL/P). NSCL/P presents complex etiology, often with multifactorial inheritance. Although important, the genetic contribution to NSCL/P is still poorly comprehended, and the susceptibility loci that have been associated with NSCL/P do not explain the totality of the disease\'s heritability. In light of this, our aim was to investigate risk variants for NSCL/P by means of different strategies. With exome sequencing for NSCL/P familial cases, we report that the epithelial cadherin-encoding gene contributes with rare, moderate-to-high risk variants to NSCL/P etiology. In addition, we suggest an etiological contribution of genes laying in planar cell polarity pathway, or involved with epithelial-mesenchymal transition, cell adhesion, cell cycle regulation, and interaction with microtubules. Using structured association approach, we narrowed the associated interval of 8q24 region in a Brazilian population, and also validated the association for 20q12. Finally, by combining association analysis with eQTL mapping, we found association of regulatory variants of MRPL53, in 2p13, with NSCL/P. In conclusion, this study contributes with a deeper comprehension of the etiological role of rare and common variants for NSCL/P

A síndrome de Waardenburg é uma síndrome geneticamente heterogênea, com uma taxa de penetrância muito alta e expressividade extremamente variável. O objetivo desse estudo foi a caracterização molecular de uma amostra brasileira de pacientes com SW, dando continuidade ao estudo clínico feito em Pardono (2005), por meio do estudo de 48 probandos classificados com a síndrome de Waardenburg tipo 1 ou 2. Foram estudados os genes PAX3, MITF, SOX10, SNAI2, EDN3 e EDNRB, por meio do sequenciamento pelo método de Sanger, e investigadas as microdeleções e microduplicações dos genes PAX3, MITF e SOX10 pela técnica de MLPA (Multiplex Ligationdependent Probe Amplification). Dentre os resultados obtidos, identificou-se 17 mutações potencialmente patogênicas (35,4% dos probandos). Dessas, seis são variações de número de cópias (12,5% dos probandos). Além disso, foi realizado um levantamento na base de dados LOVD (Leiden Open Variation Database), no qual constam 105 mutações não sinônimas exônicas consideradas causativas da SW. Diversos algoritmos foram utilizados para avaliar a possível patogenicidade dessas mutações, os quais levam em conta as frequências das mutações na base de dados do projeto 1000 genomas e 6500 exomas, anotam as previsões dadas pelos programas Polyphen2, MutationTaster, LRT e SIFT e verificam a conservação em mamíferos e primatas. Por meio dessa análise, verificou-se que em 19 mutações desse tipo (18%) faltam evidências de sua patogenicidade, colocando-se em dúvida a sua relação com a síndrome de Waardenburg / Waardenburg syndrome (WS) is a genetically heterogeneous syndrome, with a very high penetrance rate and highly variable expressivity. The focus of this study was the molecular characterization of a Brazilian sample of patients with WS (48 probands classified with Waardenburg syndrome type 1 or 2). The analysis of genes PAX3, MITF, SOX10, SNAI2, EDN3 and EDNRB were performed by the Sanger sequencing method. Microduplications and microdeletions in genes PAX3, MITF and SOX10 were investigated by MLPA technique (Multiplex Ligationdependent Probe Amplification). We detected 17 mutations considered as potentially pathogenic in 17 probands of the sample (35,4 % of probands). Among these, six are copy number variations (12,5% of probands). In addition, we performed a survey using the database of LOVD (Leiden Open Variation Database), which contains 105 non-synonymous exonic mutations considered causative of WS. Several algorithms were used to evaluate the possible pathogenicity of these mutations, taking into account the frequency of mutations in the database project in 1000 genomes and 6500 exomes, and using programs : Polyphen2, MutationTaster, LRT and SIFT. These algorithms also verify the conservation of the variations in mammals and primates. Through this analysis, lack of evidence was found for the pathogenicity of 19 non-synonymous mutations (18%) and association of these with Waardenburg syndrome is questioned