Genetic diversity and IUCN Red List status.

The International Union for Conservation of Nature (IUCN) Red List is an important and widely used tool for conservation assessment. The IUCN uses information about a species' range, population size, habitat quality and fragmentation levels, and trends in abundance to assess extinction risk. Genetic diversity is not considered, although it affects extinction risk. Declining populations are more strongly affected by genetic drift and higher rates of inbreeding, which can reduce the efficiency of selection, lead to fitness declines, and hinder species' capacities to adapt to environmental change. Given the importance of conserving genetic diversity, attempts have been made to find relationships between red-list status and genetic diversity. Yet, there is still no consensus on whether genetic diversity is captured by the current IUCN Red List categories in a way that is informative for conservation. To assess the predictive power of correlations between genetic diversity and IUCN Red List status in vertebrates, we synthesized previous work and reanalyzed data sets based on 3 types of genetic data: mitochondrial DNA, microsatellites, and whole genomes. Consistent with previous work, species with higher extinction risk status tended to have lower genetic diversity for all marker types, but these relationships were weak and varied across taxa. Regardless of marker type, genetic diversity did not accurately identify threatened species for any taxonomic group. Our results indicate that red-list status is not a useful metric for informing species-specific decisions about the protection of genetic diversity and that genetic data cannot be used to identify threat status in the absence of demographic data. Thus, there is a need to develop and assess metrics specifically designed to assess genetic diversity and inform conservation policy, including policies recently adopted by the UN's Convention on Biological Diversity Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework.

La diversidad genética y los estados de la Lista Roja de la UICN Resumen La Lista Roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) es una importante herramienta de uso extendido para evaluar la conservación. La UICN utiliza datos sobre la distribución y tamaño poblacional de una especie, la calidad y niveles de fragmentación de su hábitat y sus tendencias de abundancia para valorar su riesgo de extinción, A pesar de que la diversidad genética afecta al riesgo de extinción, la UICN no la considera. La deriva génica y las tasas altas de endogamia afectan con mayor fuerza a las poblaciones en declinación, lo que puede reducir la eficiencia de la selección, derivar en la disminución de la aptitud y dificultar la capacidad de una especie de adaptarse ante el cambio ambiental. Se ha intentado encontrar la relación entre la diversidad genética y el estado en las listas rojas ya que su conservación es muy importante. Aun con lo anterior, no hay un consenso actual sobre si la diversidad genética está capturada en las categorías vigentes de la Lista Roja de la UICN de manera que sea informativa para la conservación. Para poder evaluar el poder predictivo de la correlación entre la diversidad genética y el estado en la Lista Roja de los vertebrados, sintetizamos trabajos previos y analizamos de nuevo los conjuntos de datos con base en tres tipos de información genética: ADN mitocondrial, microsatélites y genomas completos. Las especies con un estado de riesgo de extinción más alto fueron propensas a una diversidad genética más baja para todos los tipos de marcadores, aunque estas relaciones fueron débiles y variaron entre los taxones, lo cual es coherente con trabajos anteriores. Sin importar el tipo de marcador, la diversidad genética no fue un identificador certero de las especies amenazadas en ninguno de los grupos taxonómicos. Nuestros resultados indican que el estado de lista roja no es una medida útil para guiar las decisiones específicas por especie en relación con la protección de la diversidad genética. También indican que los datos genéticos no pueden usarse para identificar el estado de amenaza si no se tienen los datos demográficos. Por lo tanto, es necesario desarrollar y evaluar las medidas diseñadas específicamente para valorar la diversidad genética e informar las políticas de conservación, incluidas las que adoptó recientemente la ONU en el Convenio del Marco Mundial Kunming-Montreal de la Diversidad Biológica.

Caracterização da diversidade genética do gênero Boa (Serpentes: Boidae): implicações para conservação

A família Boidae (Squamata: Serpentes) é composta, atualmente, por cinco gêneros: Boa, Epicrates, Eunectes, Chilabothrus e Corallus. O gênero Boa, especificamente, é considerado monotípico (Boa constrictor), porém sua taxonomia, proposta com base na variação da coloração e padrões de manchas aliados a dados merísticos e morfométricos, é bastante controversa, fato que também leva ao questionamento de várias subespécies reconhecidas. Espécies crípticas ocorrem comumente na natureza e, para investigar a diversidade oculta em Boa, foram realizadas inferências filogenéticas empregando métodos de Máxima Verossimilhança e Inferência Bayesiana, a partir do DNA extraído de amostras de tecidos (fígado, muda, escama) de 16 exemplares procedentes de 13 localidades, além de 4 indivíduos, cujas sequências foram obtidas do GenBank. O DNA das amostras foi submetido à reação em cadeia da polimerase (PCR) utilizando um marcador de origem mitocondrial (citocromo-b – CYTB). Os resultados apontam para a provável ocorrência de diversidade críptica em Boa, uma vez que foi recuperado um clado com exemplares distribuídos restritamente na região da Mata Atlântica. Com base nisso, é necessária uma revisão taxonômica desse grupo para que novos planos urgentes e estratégicos sejam elaborados visando à preservação e conservação da fauna e flora locais.

Acompanhamento clínico e dados moleculares de pacientes submetidos à cirurgia de implante: estudo de casos / Clinical follow-up and molecular data of patients undergoing implant surgery: case stud / Clinical follow-up and molecular data of patients undergoing implant surgery: case stud

A prática clínica dos implantodontistas mostra uma importante taxa de insucesso pós reabilitações com implantes, cujas causas variam e muitas vezes não são identificadas. Este estudo de caso avaliou a presença de doenças peri-implantares em pacientes fumantes, pacientes fumantes em terapia anti-hipertensiva, pacientes em terapia anti-hipertensiva e pacientes controle, levando em consideração os seguintes dados: avaliação da expressão gênica por reação em cadeia da polimerase, por tempo real e transcrição reversa, do osso do leito receptor do implante; profundidade de sondagem (PS) das próteses implantadas; sangramento a sondagem; índice de biofilme dental; análise radiográfica da perda óssea e avaliação de citocinas inflamatórias do fluido gengival desses pacientes, por ELISA (Enzyme-linked immunosorbent assay). O presente estudo objetivou avaliar marcadores moleculares relacionados ao remodelamento ósseo e ao processo inflamatório expressos pelo osso no momento de inserção do implante, traçando correlações clínicas de 16 pacientes, que foram avaliados 3 anos após terem sido reabilitados com implantes dentais osseointegrados, na busca de fatores preditivos de sucesso do tratamento. Os dados foram avaliados por estatística descritiva (média, mediana, desvio padrão), pelos testes paramétricos (ANOVA) e não paramétricos (Kruskall Wallis) e por análises de correlação de Pearson. Não houveram correlações significativas entre os marcadores moleculares do metabolismo ósseo e citocinas inflamatórias do fluido gengival com as condições clínicas avaliadas após a reabilitação com próteses. A profundidade de sondagem foi maior nos pacientes fumantes e correlacionou-se significativamente à perda óssea. Concluiu-se os fatores moleculares não tiveram significância preditiva de sucesso dos tratamentos com implantes dentais osseointegrados e que pacientes com um ou mais fatores de risco apresentam um pior prognóstico cuja manifestação inicial ocorre com uma maior profundidade de sondagem correlacionada com maior perda óssea (AU).

The clinical practice of implant dentists shows an important failure rate after implant rehabilitations, whose causes vary and are often not identified. This present case study evaluated the presence of peri-implant diseases in smokers, smokers on antihypertensive therapy, patients on antihypertensive therapy and control patients, taking into account the following data: evaluation of gene expression by chain reaction of polymerase, by real time and reverse transcription, of the bone of the implant recipient bed; probing depth (PS) of implanted prostheses; bleeding on probing; dental biofilm index; radiographic analysis of bone loss and evaluation of inflammatory cytokines in the gingival fluid of these patients, by ELISA (Enzymelinked immunosorbent assay). The present study aimed to evaluate molecular markers related to bone remodeling and the inflammatory process expressed by the bone at the time of implant insertion, tracing clinical correlations of 16 patients, who were evaluated 3 years after being rehabilitated with osseointegrated dental implants, in the search for predictive factors of treatment success. The data were evaluated by descriptive statistics (mean, median, standard deviation), by parametric (ANOVA) and non-parametric (Kruskall Wallis) tests and by Pearson transfer analysis. There was no correlation between molecular markers of bone metabolism and cytokines, inflammation of the gingival fluid with clinical conditions after rehabilitation with prostheses. Probing depth was greater in smokers and was significantly correlated with bone loss. It was concluded that molecular factors had no predictive significance for the success of treatments with osseointegrated dental implants and that patients with one or more risk factors had a worse prognosis whose initial manifestation occurs with a greater depth of probing correlated with greater bone loss (AU)

Clinical value of combined detection of thrombus precursor protein and P-selectin in the diagnosis of acute coronary syndrome / Valor clínico de la detección combinada de proteína precursora de trombo y selectina P en el diagnóstico del síndrome coronario agudo

Abstract Acute coronary syndrome (ACS), including acute myocardial infarction (AMI) and unstable angina (UA), is the most threatening and lethal form of coronary heart disease. ACS has an abrupt onset and rapid development, which may lead to fatal conditions at any time. Thus, it is never too early to detect and diagnose patients with ACS. The objective of this work was to explore the significance of the combined detection of plasma thrombus precursor protein (TpP) and serum P-selectin (Ps), in the detection and diagnosis of patients with early ACS. A total of 126 subjects were included in the study, 64 ACS patients, 30 individuals with stable angina (SA) and 32 healthy persons who were selected as the control groups. There were no differences in gender, age, ethnicity, or blood glucolipid levels among the groups. Enzyme linked immunosorbent assay (Elisa) was used to quantitatively determine the plasma levels of TpP and Ps. The levels of the two biomarkers in the case group were significantly higher than those in the control groups. Among the ACS patients, the levels of TpP and Ps were higher in AMI patients than in the UA patients. In addition, there was no significant differences in the levels of Ps between SA patients and healthy persons. In conclusion, plasma TpP and serum Ps are remarkably increased in patients with ACS. Therefore, TpP and Ps may serve as ACS indicators, and their measurement may provide a support for an early clinical identification of ACS.

Resumen El síndrome coronario agudo (SCA), que incluye el infarto agudo de miocardio (IAM) y la angina inestable (AI), es la forma más amenazante y letal de enfermedad coronaria. El SCA tiene un inicio abrupto y un desarrollo rápido, lo que puede conducir a condiciones fatales en cualquier momento. Por lo tanto, nunca es demasiado pronto para detectar y diagnosticar pacientes con SCA. El objetivo de este trabajo fue explorar la importancia de la detección combinada de la proteína precursora de trombos plasmáticos (TpP) y la selectina P sérica (Ps), en la detección y diagnóstico de pacientes con SCA precoz. Se incluyeron en el estudio un total de 126 sujetos, 64 pacientes con SCA, 30 individuos con angina estable (AE) y 32 personas sanas que fueron seleccionadas como grupos de control. No hubo diferencias en el género, la edad, el origen étnico o los niveles de glucolípidos en sangre entre los grupos. Se usó el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (Elisa) para determinar cuantitativamente los niveles plasmáticos de TpP y Ps. Los niveles de los dos biomarcadores en el grupo de casos (SCA) fueron significativamente más altos que los de los grupos de control. Entre los pacientes con SCA, los niveles de TpP y Ps fueron más altos en los pacientes con IAM que en los pacientes con AI. Además, no hubo diferencias significativas en los niveles de Ps entre pacientes con SA y personas sanas. En conclusión, la TpP plasmática y la Ps sérica están notablemente aumentadas en pacientes con SCA. Por lo tanto, TpP y Ps pueden servir como indicadores de SCA y su medición puede proporcionar un apoyo para una identificación clínica temprana de SCA.

Testing of mutations on thyroid nodules with indeterminate cytology: A prospective study of 112 patients in Argentina.

BACKGROUND: The study of genetic mutations in thyroid nodules makes it possible to improve the preoperative diagnosis of and reduce unnecessary surgeries on benign nodules. In this study, we analysed the impact of implementing a 7-gene mutation panel that enables mutations to be detected in BRAF and RAS (H/N/K) and the gene fusions PAX8/PPARG, RET/PTC1 and RET/PTC2, in a population in northern Argentina. METHODS: We performed a prospective analysis of 112 fine needle aspirations diagnosed as having indeterminate cytology according to the Bethesda classification system. These include the Bethesda III or atypia of unknown significance/follicular lesion of unknown significance and Bethesda IV or follicular neoplasm/suspicious for follicular neoplasm categories. The mutations of the 7-gene panel were analysed and this information was linked to the available histology and ultrasound monitoring. RESULTS: The BRAF V600E and RET/PTC1 mutations were associated with carcinoma in 100% of cases (n = 8), whereas only 37.5% (n = 3) of the nodules with RAS and 17% (n = 1) with PAX8/PPARG mutations were associated with carcinoma. From the histological diagnosis and ultrasound monitoring of patients, we can estimate that this panel has a sensitivity of 86% in detecting malignant carcinoma, a specificity of 77%, a positive predictive value (PPV) of 54% and a negative predictive value (NPV) of 94%. In this study, it was possible to reduce the number of surgeries by 48% in the patients analysed. CONCLUSION: The implementation of the mutation panel allowed the appropriate surgical strategy to be selected for each patient, the number of two-step surgeries to be reduced, and active follow-up to be established in low-risk patients.

Identification of the taxonomic status of Scinax nebulosus and Scinax constrictus (Scinaxinae, Anura) based on molecular markers / Identificação do status taxonômico de Scinax nebulosus e Scinax constrictus (Scinaxinae, Anura), baseado em marcadores moleculares

Abstract The validation of many anuran species is based on a strictly descriptive, morphological analysis of a small number of specimens with a limited geographic distribution. The Scinax Wagler, 1830 genus is a controversial group with many doubtful taxa and taxonomic uncertainties, due a high number of cryptic species. One example is the pair of species Scinax constrictus and Scinax nebulosus, which share a similar morphology. Scinax constrictus is restricted to the Brazilian Cerrado savanna, while S. nebulosus is widely distributed throughout northern South America. Despite the validation of many anuran species, discriminations based only on morphological traits is quite difficult due to the high conservative morphology of some groups. In this context, the present study uses mitochondrial and nuclear genes to provide a more consistent diagnosis and test the validity of S. constrictus as a distinct species from S. nebulosus, as well as evaluate the position of these taxa within the Scinax genus. The topologies obtained herein uphold the monophyletic status of Scinax based on all molecular markers assessed in this study, in all analytical approaches, with high levels of statistical support.

Resumo A validação de muitas espécies de anuros é baseada em uma análise morfológica e descritiva de um pequeno número de espécimes com uma distribuição geográfica limitada. O gênero Scinax Wagler, 1830 é um grupo controverso com muitos táxons duvidosos e incertezas taxonômicas devido ao grande número de espécies crípticas. Um exemplo são as espécies, Scinax constrictus e Scinax nebulosus, que compartilham uma morfologia similar. Scinax constrictus é restrito à savana do Cerrado brasileiro, enquanto S. nebulosus é amplamente distribuído pelo norte da América do Sul. Apesar da validação de muitas espécies de anuros, a discriminação baseada apenas em características morfológicas é bastante difícil, devido à alta morfologia conservadora de alguns grupos. Neste contexto, o presente estudo utiliza genes mitocondriais e nucleares para fornecer um diagnóstico mais consistente e para testar a validade de S. constrictus como uma espécie distinta de S. nebulosus, bem como avaliar a posição destes táxons dentro do gênero Scinax. As topologias obtidas confirmaram o status monofilético de Scinax com base em todos os marcadores moleculares, em todas as abordagens analíticas, com altos níveis de suporte estatístico.

Herramientas complementarias utilizadas en el programa de mejoramiento de arveja (Pisum sativum l.) de la Universidad Nacional de Rosario / Complementary tools utilized in the pea (Pisum sativum l.) breeding program at Universidad Nacional de Rosario

RESUMEN El mejoramiento convencional puede ser complementado mediante diferentes estrategias que incrementen la eficiencia de las metodologías y la tasa actual de aumento de los rendimientos a fin de satisfacer la demanda. El uso de marcadores moleculares con el objetivo de desarrollar mapas de ligamiento de la especie, el uso de Blup (Best Linear Unbiased Prediction) para una selección eficiente de progenitores a hibridar, el uso del cultivo in vitro para incrementar artificialmente el número de plantas F1 o el uso de fenotipificación digital para una eficiente caracterización digital que puede realizarse durante la regeneración periódica y rutinaria de accesiones en colecciones de germoplasma.

ABSTRACT Conventional breeding can be complemented by different strategies that increase the efficiency of the methodologies and the current rate of increase in yields in order to meet demand. The use of molecular markers with the aim of developing linkage maps of the species, the use of Blup (Best Linear Unbiased Prediction) for an efficient selection of progenitors to hybridize, the use of in vitro culture to artificially increase the number of F1 plants or the use of digital phenotyping for efficient digital characterization that can be performed during the periodic and routine regeneration of accessions in germplasm collections.

Mejoramiento de la calidad del fruto por la incorporación de genes de especies silvestres en el tomate (Solanum lycopersicum L.) / Fruit quality improvement through the incorporation of wild species genes in the tomato (Solanum lycopersicum L.)

RESUMEN En el mejoramiento del tomate (Solanum lycopersicum L.) se ha logrado un incremento significativo para el rendimiento y otras características productivas en un período corto de tiempo. Como consecuencia se redujo notablemente la diversidad genética. Si bien el germoplasma silvestre se ha utilizado principalmente como fuente de genes de resistencia para enfermedades y plagas, nuestro grupo inició en la década de 1990, un programa de mejoramiento genético en tomate para mejorar la calidad del fruto con especial énfasis en incrementar la vida poscosecha y también ampliar la variabilidad genética con la incorporación de estos genes al gran cultivo. Hemos desarrollado diferentes poblaciones a partir del cruzamiento interespecífico entre el cultivar argentino Caimanta de S. lycopersicum y la accesión LA0722 de S. pimpinellifolium L. Mediante la generación de cruzamientos entre estos padres selectos y el posterior avance generacional de la selección se ha tratado de dilucidar las bases genéticas que definen la calidad del fruto. Para ello se integraron al programa de mejoramiento información obtenida de datos genómicos, posgenómicos y bioinformáticos. Al mismo tiempo hemos desarrollado cuatro nuevos cultivares con características de calidad de fruto superiores al ser comparados con híbridos comerciales. Para conservar y estudiar la diversidad del cultivo también estamos desarrollado una colección de germoplasma que en la actualidad cuenta con 162 genotipos de tomate de diferentes especies y orígenes. Además, se ha iniciado la transferencia directa de plantines a huertas urbanas y periurbanas para favorecer el acceso a semillas de estos cultivares desarrollados en instituciones públicas.

ABSTRACT The genetic improvement of tomato (Solanum lycopersicum L.) has achieved an increase for yield and other agronomic traits in a short period of time. As a consequence, genetic diversity has been notably reduced. Wild germplasm has been mostly used as a source of resistance genes for diseases and pests. Our group started in the 1990' a breeding program in tomato for improving fruit quality, with special emphasis on increasing fruit shelf life and broadening the genetic variability with the incorporation of wild genes. We have developed different populations from the interspecific cross between the Argentine cultivar Caimanta of S. lycopersicum and the accession LA0722 of S. pimpinellifolium L. Through crosses between these selected parents and the subsequent generational selection advance, we attempted to elucidate the genetic bases that underlie tomato fruit quality. To do that, we use state-of-the-art technology available in the field of genetics and breeding programs, including genomic, post-genomic and bioinformatic data. At the same time, we have developed four new cultivars with improved fruit quality traits compared to commercial hybrids. To conserve and study the tomato diversity, we have developed a germplasm collection that currently contains 162 tomato genotypes from different species and origins. In addition, we have started a direct transfer of our cultivars to urban and peri-urban community orchards to facilitate them the access to genotypes that were developed in Argentine public institutions.

Testing of mutations on thyroid nodules with indeterminate cytology: A prospective study of 112 patients in Argentina. / Testeo de mutaciones en nódulos tiroideos con citología indeterminada: estudio prospectivo de 112 pacientes en Argentina.

BACKGROUND: The study of genetic mutations in thyroid nodules makes it possible to improve the preoperative diagnosis of and reduce unnecessary surgeries on benign nodules. In this study, we analysed the impact of implementing a 7-gene mutation panel that enables mutations to be detected in BRAF and RAS (H/N/K) and the gene fusions PAX8/PPARG, RET/PTC1 and RET/PTC2, in a population in northern Argentina. METHOD: We performed a prospective analysis of 112 fine needle aspirations diagnosed as having indeterminate cytology according to the Bethesda classification system. These include the Bethesda III or atypia of unknown significance/follicular lesion of unknown significance and Bethesda IV or follicular neoplasm/suspicious for follicular neoplasm categories. The mutations of the 7-gene panel were analysed and this information was linked to the available histology and ultrasound monitoring. RESULTS: The BRAF V600E and RET/PTC1 mutations were associated with carcinoma in 100% of cases (n=8), whereas only 37.5% (n=3) of the nodules with RAS and 17% (n=1) with PAX8/PPARG mutations were associated with carcinoma. From the histological diagnosis and ultrasound monitoring of patients, we can estimate that this panel has a sensitivity of 86% in detecting malignant carcinoma, a specificity of 77%, a positive predictive value (PPV) of 54% and a negative predictive value (NPV) of 94%. In this study, it was possible to reduce the number of surgeries by 48% in the patients analysed. CONCLUSION: The implementation of the mutation panel allowed the appropriate surgical strategy to be selected for each patient, the number of two-step surgeries to be reduced, and active follow-up to be established in low-risk patients.

Cross species amplification and characterization of microsatellite markers in Leporinus friderici (Characiformes, Anostomidae) / Amplificação cruzada e caracterização de marcadores microssatélites em Leporinus friderici (Characiformes, Anostomidae)

ABSTRACT: Leporinus friderici is a migratory neotropical fish with elevated ecological and economic importance in Brazil. Microsatellite markers are highly important in population genetic studies, management, and conservation programs; however, no markers are available for this species. In this study, seven microsatellite loci, previously developed for Megaleporinus obtusidens, were successfully cross-amplified in L. friderici. Among these loci, five presented moderate to high genetic variability levels, with four to seven alleles per loci and expected heterozygosities varying from ≥ 0.574 to 1.000. These markers represent a valuable tool for the future management and ecological studies involving this species and group of neotropical fishes.

RESUMO: Leporinus friderici é um peixe neotropical migratório com elevada importância ecológica e econômica no Brasil. Os marcadores microssatélites são conhecidos por sua importância em estudos genéticos populacionais, programas de manejo e conservação, no entanto, não existem marcadores disponíveis para esta espécie. Neste estudo, sete locos microssatélites, previamente desenvolvidos para Megaleporinus obtusidens foram amplificados com sucesso em L. friderici. Dentre esses loci, cinco apresentaram variabilidade genética moderada a alta, com quatro a sete alelos por loci e heterozigosidades esperadas variando de ≥ 0,574 a 1.000. Esses marcadores representam uma ferramenta valiosa para futuros manejos e estudos ecológicos envolvendo esta espécie e este grupo de peixes neotropicais.

Cytomolecular investigations using repetitive DNA probes contribute to the identification and characterization of Characidium sp. aff. C. vidali (Teleostei: Characiformes)

Characidium sp. aff. C. vidali is a species found in coastal streams in southeastern Brazil, which has karyotypic explanatory elements as the occurrence of microstructural variations, keeping the chromosomal macrostructure of the genus. The objective of this study was to apply cytomolecular tools in the chromosomes of Characidium sp. aff. C. vidali to identify characteristics in their karyotype contributing to cytogenetic definition of this species, adding information about the evolution of the chromosomal structure of the group. The species showed 2n = 50 chromosomes and from 1 to 4 additional B microchromosomes. FISH technique showed histone H3 and H4 genes in the short arm of pair 10, and microsatellites (CA)15, (CG)15, (GA)15 and (TTA)10 clustered in the subtelomeric portions of all A chromosomes, with total accumulation by supernumerary. The telomeric probe marked terminal regions of all chromosomes, in addition to the interstitial portion of four pairs, called ITS sites, with these markings being duplicated in two pairs, hence the double-ITS classification. C-banding revealed that supernumerary chromosomes are completely heterochromatic, that ITS sites are C-banding positive, but double-ITS sites are C-banding negative. So, throughout the evolution to Characidium, genomic events are occurring and restructuring chromosomes in populations.(AU)

Characidium sp. aff. C. vidali é uma espécie encontrada em riachos costeiros do sudeste do Brasil, que apresenta elementos cariotípicos elucidativos quanto à ocorrência de variações microestruturais, conservando a macroestrutura cromossômica do gênero. O objetivo deste estudo foi aplicar ferramentas citomoleculares para identificar características no cariótipo de Characidium sp. aff. C. vidali, que contribuam para a definição citogenética desta espécie, agregando informações quanto à evolução da estruturação cromossômica do grupo. A espécie apresentou 2n = 50 cromossomos, além de 1 a 4 microcromossomos B por célula. A FISH mostrou os genes de histona H3 e H4 sintênicos no braço curto do par 10, e os microssatélites (CA)15, (CG)15, (GA)15 e (TTA)10 clusterizados nas porções subteloméricas de todos os cromossomos do complemento A, com grande acúmulo nos supranumerários. A sonda telomérica identificou marcações terminais em todos os cromossomos, além de quatro pares marcados intersticialmente, chamados de sítios ITS, e dois pares com duas marcações intersticiais, chamados de double-ITS. O bandamento C revelou que os cromossomos supranumerários são completamente heterocromáticos, que os sítios ITS são banda C positivos, mas os sítios double-ITS são banda C negativos. Então, ao longo da evolução de Characidium, eventos genômicos estão ocorrendo e reestruturando cromossomos nas populações.(AU)

Development of microsatellite loci and population genetics of the catfish Pimelodus yuma (Siluriformes: Pimelodidae)

Pimelodus yuma (formerly Pimelodus blochii) is a freshwater fish, endemic to the Colombian Magdalena-Cauca and Caribbean basins that experiences habitat disturbances resulting from anthropogenic activities. Due to the lack of information about the population genetics of this species, this study developed 14 species-specific microsatellite loci to assess the genetic diversity and population structure of samples from the lower section of the Cauca River. The studied species showed genetic diversity levels higher than the average values reported for Neotropical Siluriformes and significant inbreeding levels as was described for some congeners. Furthermore, P. yuma comprises two coexisting genetic groups that exhibit gene flow along the lower section of the Cauca River. This information constitutes a baseline for future monitoring of the genetic diversity and population structure in an anthropic influenced sector of the Magdalena-Cauca basin.(AU)

Pimelodus yuma (anteriormente Pimelodus blochii) es un pez dulceacuícola endémico de las cuencas colombianas Magdalena-Cauca y Caribe que experimenta alteraciones del hábitat como resultado de actividades antropogénicas. Debido a la falta de información sobre la genética poblacional de esta especie, este estudio desarrolló 14 loci microsatélites especie-específicos para evaluar la diversidad genética y la estructura poblacional de muestras de la sección baja del río Cauca. La especie estudiada mostró niveles de diversidad genética más altos que los valores promedio reportados para Siluriformes neotropicales y niveles de endogamia significativos como se describió para algunos congéneres. Además, P. yuma comprende dos grupos genéticos coexistentes que exhiben flujo de genes a lo largo de la sección baja del río Cauca. Esta información constituye una línea base para futuros monitoreos de la diversidad genética y la estructura poblacional en un sector de influencia antrópica de la cuenca Magdalena-Cauca.(AU)

Population genetics of the fish Brycon henni (Characiformes: Bryconidae) using species-specific polymorphic microsatellite loci

Introduction: The freshwater fish Brycon henni (Characiformes: Bryconidae) is endemic to Colombia and currently considered as a "least concern" species according to the International Union for Conservation of Nature (IUCN). Objective: To develop microsatellite markers to examine population genetics in B. henni. Methods: Using a low-coverage sequencing genomic library, this study developed the first set of microsatellite loci to study the population genetics of this Neotropical species. These loci were used to evaluate the genetic diversity and structure of B. henni from three sites of the Magdalena-Cauca Basin (Colombia). Results: A set of 21 polymorphic microsatellite loci was highly informative and revealed that B. henni exhibits genetic diversity (5.143-5.619 alleles/locus, observed and expected heterozygosity = 0.461-0.645 and 0.604-0.662, respectively) and is evenly genetically structured between two tributaries of the Cauca River separated by only 30 km (F'ST = 0.093, Jost's DEST = 0.311, P < 0.001) a finding that indicates these may be reproductively isolated groups. Conclusions: We reported a set of 21 polymorphic microsatellite loci that allowed the detection of genetic structure at local and regional scales. This population genetic structure, concordant with that found in eight congeners, is relevant when determining the risk categorization of B. henni, as well as management, conservation, and restocking programs for this species.

Introducción: El pez de agua dulce Brycon henni (Characiformes: Bryconidae) es una especie endémica de Colombia que actualmente está catalogada como de "menor preocupación" por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN). Objetivo: Desarrollar marcadores microsatélites para estudiar la genética poblacional de Brycon henni. Métodos: Usando una biblioteca genómica de secuenciación de baja cobertura, este estudio desarrolló el primer grupo de loci microsatélites para el estudio de la genética poblacional de esta especie neotropical. Estos loci fueron usados para evaluar la diversidad genética y estructura de B. henni en tres sitios de la cuenca Magdalena-Cauca (Colombia). Resultados: Un grupo de 21 loci polimórficos tipo microsatélite fueron altamente informativos y revelaron que B. henni exhibe diversidad genética (5.143-5.619 alelos/locus, heterocigosidad observada y esperada = 0.461-0.645 y 0.604-0.662, respectivamente) y se encuentra genéticamente estructurado entre dos tributarios del río Cauca separados únicamente por 30 km (F'ST = 0.093, Jost's DEST = 0.311, P < 0.001), un resultado que indica que puede existir aislamiento reproductivo entre dichos grupos. Conclusiones: Reportamos un grupo de 21 loci polimórficos tipo microsatélite que permitieron la detección de la estructura genética a escala local y regional. Esta estructura genética poblacional, concordante con lo que se reporta para otros ocho congéneres, es relevante al determinar la categorización de riesgo de B. henni, así como los programas de manejo, conservación y repoblamiento para esta especie.

Marcadores moleculares para la taxonomía e identificación del género Brucella (Alphaproteobacteria) / Molecular markers for the taxonomy and identification of the genus Brucella (Alphaproteobacteria)

Introducción: El género Brucella está incluido en la familia Brucellaceae que pertenece al orden Rhizobiales y es reconocido por su alto grado de patogenicidad. Las bacterias de este género son responsables de la brucelosis, enfermedad que ha sido reportada como una de las zoonosis más importantes a nivel mundial por su incidencia en el ganado y el hombre. Los estudios previos para la clasificación taxonómica del género, se han basado fundamentalmente en el análisis del gen 16S ARNr. Sin embargo, pocas investigaciones se han dirigido a la identificación de marcadores moleculares que distingan a sus miembros de otros grupos de bacterias. Objetivo: Identificar inserciones en secuencias de proteínas conservadas, que pudieran ser utilizados como marcadores moleculares para la taxonomía y diagnóstico de especies del género Brucella. Métodos: Las secuencias homólogas de las proteínas analizadas fueron obtenidas de bases de datos internacionales y, posteriormente, alineadas con el programa ClustalX2, para ello fueron considerados los parámetros sugeridos en la literatura. Resultados: Se identificaron inserciones en las proteínas oxoglutarato deshidrogenasa (componente E1) y ADN ligasa A específicas del género Brucella. Conclusiones: Las inserciones halladas pueden ser empleadas como complemento a los métodos tradicionales de clasificación taxonómica y para el diagnóstico molecular de bacterias incluidas en el género Brucella(AU)

Introduction: Brucella is a genus from the Brucellaceae family, Rhizobiales order. This genus is recognized for its high pathogenicity. Brucella bacteria cause brucellosis, a disease reported as one of the most important zoonoses worldwide due to its incidence in cattle and people. Previous studies on taxonomic classification of the genus have been mainly based on the analysis of gene 16S rDNA. However, few studies have been aimed at identification of molecular markers distinguishing its members from other groups of bacteria. Objective: Identify insertions in preserved protein sequences which could be used as molecular markers for the taxonomy and diagnosis of species from the Brucella genus. Methods: The homologous sequences for the proteins analyzed were obtained from international databases and aligned with the software ClustalX2, considering the parameters suggested in the literature. Results: Insertions were identified in the proteins oxoglutarate dehydrogenase (component E1) and DNA ligase A, specific of the genus Brucella. Conclusions: The insertions found may be used as complements to the traditional methods for taxonomic classification and for the molecular diagnosis of bacteria from the genus Brucella(AU)

[Development of sequence characterized amplified region markers for identification of Azospirillum brasilense Az39]. / Desarrollo de marcadores moleculares del tipo SCAR para la identificación de Azospirillum brasilense Az39.

Azospirillum brasilense Az39 has been used since more than 30 years by several companies in South America for biofertilizers production. This strain may promote plants growth and development, as well as the ability of inoculated plants to tolerate environmental stresses, which determines an increase in the productivity under field conditions. At present, there are no protocols in Argentina to confirm the identity of Az39 in commercial products; however, such biofertilizers are formulated almost exclusively with this strain. Therefore, the objective of this paper was to develop a molecular methodology that allows the accurate identification of A. brasilense Az39. Using the complete genome sequence and several bioinformatics tools, fragments of DNA present only in the Az39 genome were recognized. A set of PCR primers to amplify these sequences were designed, and the specific products were observed only in the strain of our interest. The sensitivity of the methodology was evaluated, where the strain could be detected up to a titer of 105 CFU/ml (4.5 ng/µl ADN) or 102 CFU/ml (0.88 ng/µl DNA) or in a minimal concentration of 0.098 ng/µl DNA, depending on the DNA extraction methodology used. Primers were tested against direct samples of commercial inoculants and cultures, in both cases there were specifics products, both in direct samples and in confirmatory tests from isolated colonies from those products. The procedure presented in this paper allows the accurate identification of A. brasilense Az39 in pure cultures, mixtures of microorganisms, and commercial biofertilizers.

Microsatellite loci development for three catfish species from northwestern South America

The Neotropical catfish species Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii, and Sorubim cuspicaudus are important fishery resources in Colombia that show historical declines in their capture. This study used next-generation sequencing with 454 FLX technology (Roche Applied Science) and bioinformatics analysis to develop between 18 and 24 microsatellite loci for these species. The novel microsatellite loci showed high values of polymorphic information content -PIC (A. pardalis: 0.601-0.903, P. grosskopfii: 0.748-0.946 and S. cuspicaudus: 0.383-0.876), and the average number of alleles/locus ranged from 7-15 for A. pardalis, 9-30 for P. grosskopfii and 5-14 for S. cuspicaudus. The average observed and expected heterozygosities were respectively, 0.757 ± 0.035 and 0.834 ± 0.015 for A. pardalis; 0.596 ± 0.040 and 0.881 ± 0.009 for P. grosskopfii; and 0.747 ± 0.031 and 0.757 ± 0.025 for S. cuspicaudus. For future studies, these loci can be useful to estimate the genetic diversity and population structure in these three Neotropical catfishes.(AU)

Las especies de bagres neotropicales Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii y Sorubim cuspicaudus, son importantes recursos pesqueros en Colombia y han mostrado disminuciones históricas en sus capturas. En este estudio se empleó la secuenciación genómica de próxima generación y análisis bioinformático para desarrollar entre 18 y 24 loci microsatélites para estas especies. Los loci microsatélites mostraron altos valores del contenido de información polimórfica CIP (A. pardalis: 0.601-0.903, P. grosskopfii: 0.748-0.946 and S. cuspicaudus: 0.383-0.876) y el número promedio de alelos/locus mostró un rango de 7-15 para A. pardalis, 9-30 para P. grosskopfii y 5-14 para S. cuspicaudus. Los valores promedio de heterocigosidad observada y esperada fueron respectivamente 0.757 ± 0.035 y 0.834 ± 0.015 para A. pardalis; 0.596 ± 0.040 y 0.881 ± 0.009 para P. grosskopfii; y 0.747 ± 0.031y 0.757 ± 0.025 para S. cuspicaudus. Los loci microsatélites desarrollados en este trabajo pueden ser útiles para estimar la diversidad genética y la estructura poblacional de estos tres bagres neotropicales en estudios futuros.(AU)

Associação do polimorfismo de IL-13 (+1398A/G) com a asma e a ancestralidade genômica / Association of IL-13 (+1398A/G) gene polymorphisms with asthma and genomic ancestry

Introdução: A asma é uma doença complexa, resultante da interação entre fatores genéticos e ambientais. A expressão aumentada de genes relacionados à inflamação define as alterações celulares e estruturais do aparelho respiratório, enquanto o meio ambiente modula os diferentes fenótipos asmáticos. Os produtos dessas células envolvidos na inflamação incluem citocinas, como a interleucina13 (IL-13), que está relacionada com a síntese direta de IgE, imunoglobulina essencial na patogênese da asma. Há divergências entre a prevalência da asma e o grupo étnico estudado, desta forma, o uso de Marcadores Informativos de Ancestralidade (AIM ­ Ancestry Informative Markers) possibilita a caracterização da ancestralidade genômica de diferentes populações. Objetivos: Verificar a associação entre polimorfismos do gene IL-13R com a ancestralidade genômica e a asma em uma população no sul da Bahia. Métodos: Foram genotipadas 320 amostras, sendo 114 casos, e 206 controles, utilizando o método de PCR e PCR/RFLP em sete AIMs (Sb19.3, APO, AT3, RB2300, LPL, CKMM e PV92) que apresentam elevado diferencial de frequência alélica entre africanos, ameríndios e europeu, e um polimorfismo no receptor de IL-13 (IL-13RA1). Resultados: Os resultados desse estudo mostraram que a maior contribuição foi ameríndia, tanto para os casos (37,42%), como para os controles (50,52%), demonstrando que há diferenças nas contribuições étnicas das amostras da região estudada. O polimorfismo no receptor de IL-13 (IL- 13RA1) apresentou associação significativa com rinite e história familiar. Conclusões: A heterogeneidade da composição étnica das amostras pode ter influenciado na não associação das duas variáveis: níveis de IgE sérico e histórico familiar, e a presença do polimorfismo no receptor da IL-13RA1, e aponta a necessidade de realização do controle genômico.

Introduction: Asthma is a complex disease resulting from the interaction between genetic and environmental factors. Increased expression of inflammatory genes defines cellular and structural changes in the respiratory tract, while the environment modulates the different asthmatic phenotypes. Cell products involved in inflammation include cytokines, such as interleukin-13 (IL-13), which is related to the direct synthesis of IgE, an immunoglobulin that plays a key role in the pathogenesis of asthma. Because there is divergence of asthma prevalence between different ethnic groups, the use of ancestry informative markers (AIMs) allows for the characterization of genomic ancestry in different populations. Objectives: To examine the association of IL-13R gene polymorphisms with genomic ancestry and asthma in a population from the south of Bahia. Methods: A total of 320 samples, 114 cases and 206 controls, were genotyped using PCR and PCR/RFLP methods for 7 AIMs (Sb19.3, APO, AT3, RB2300, LPL, CKMM, and PV92) that showed a high allele frequency differential between Africans, Amerindians, and Europeans and 1 polymorphism in the IL-13 receptor (IL-13RA1). Results: Amerindian ancestry provided the greatest contribution in both cases (37.42%) and controls (50.52%), indicating that there are differences in the ethnic contribution of the samples from the study region. The IL-13 receptor (IL-13RA1) polymorphism was significantly associated with rhinitis and family history. Conclusions: Heterogeneity in the ethnic composition of the samples may have influenced the non-association of serum IgE levels and family history with the presence of IL-13RA1 receptor polymorphism, and the results point to the need for genomic control.

Genetic diversity of four broodstocks of tilapia (Oreochromis sp.) from Antioquia, Colombia / Diversidad genética de cuatro grupos de reproductores de tilapia (Oreochromis sp.) de Antioquia, Colombia / Diversidade genética de quatro estoques de reprodutores de tilápia (Oreochromis sp.) de Antioquia, Colombia

Abstract Background: Tilapia is the most farmed fish in Colombia. However, the genetic diversity and structure of broodstocks in the hatcheries of Antioquia province remains unknown. Objective: To analyze the genetic diversity and structure of one Nile and three red tilapia broodstocks in Antioquia, Colombia. Methods: Fish were genotyped using 24 microsatellite markers of 13 linkage groups in five multiple reactions. Genetic diversity metrics were estimated and null alleles were detected. Analysis of Molecular Variance and analysis of number of clusters were used to describe the relationship between broodstocks. Results: Two microsatellites could not be amplified, and 22 were polymorphic. Average number of alleles per locus ranged 5.77 to 7.91. Locus UNH211 had the most alleles (17), whereas OMO032 had the fewest (4). Except for GM234 and OMO032, the analyzed loci had at least one private allele per population. Average effective number of alleles (3.37-4.03) was always less than the number of observed alleles. Significant deviations from Hardy-Weinberg equilibrium with heterozygote deficiencies were registered. Nine markers showed evidence of null alleles. The expected heterozygosity (0.65 to 0.67 per broodstock) was significantly higher than the observed heterozygosity (0.601 to 0.649) in the four populations. The fixation index for all broodstocks (excluding null alleles) was 0.0766 (95% confidence interval, 0.05092 to 0.10289). According to the molecular variance analysis, the greatest variation was between individuals rather than between groups of broodstocks or individuals within broodstocks. The genetic distance between the Nile and red broodstocks ranged from 0.43 to 0.54. Conclusions: Overall, these findings provide baseline information about the genetic diversity and structure of tilapia broodstocks in Antioquia, Colombia, useful for the management of hatcheries.

Resumen Antecedentes: La tilapia es el pez más cultivado en Colombia; sin embargo, hay gran desconocimiento sobre la estructura genetica actual de los reproductores. Objetivo: Analizar la diversidad y estructura genética de los reproductores de tres granjas de tilapia roja y una de tilapia Nilótica en Antioquia, Colombia. Métodos: Se utilizaron 24 microsatélites de 13 grupos de ligamiento amplificados en cinco reacciones múltiples. Se calcularon diferentes medidas de diversidad y se detectaron alelos nulos. Se utilizó un análisis de varianza molecular y uno de número de grupos para describir las relaciones entre las granjas de reproductores. Resultados: Dos marcadores no fueron amplificados y los 22 restantes fueron polimórficos. El promedio de alelos por locus varió entre 5,77 y 7,91. El mayor número de alelos (17) se encontró en el locus UNH 211, mientras que el menor se observó en OMO032 (cuatro). Veinte loci presentaron por lo menos un alelo privado. El número de alelos efectivos promedio fue menor al número de alelos observado y estuvo entre 3,37 y 4,03. Se registraron desviaciones significativas en el equilibrio Hardy-Weinberg, en su mayoría con deficiencias de heterocigotos. Se encontraron evidencias de alelos nulos en nueve marcadores. La heterocigosidad observada estuvo entre 0,601 y 0,649. El índice de fijación fue de 0.0766 (intervalo de confianza de 95%, entre 0,05092 y 0,10289). Según el análisis de varianza molecular, la mayor fuente de variación se encontró entre individuos. El valor de la distancia de Nei entre los reproductores Nilóticos y rojos estuvo entre 0,43 y 0,54. Conclusión: Los resultados de la presente investigación proveen una línea base acerca de la diversidad y estructura genética de los reproductores de tilapia en Antioquia, Colombia, y son útiles para el manejo de granjas dedicadas a la reproducción de tilapia.

Resumo Antecedentes: A tilápia é o peixe mais cultivado na Colômbia. É importante examinar a diversidade genética de peixes reprodutores. Objetivo: Avaliar a diversidade e estrutura genética de três estoques de reprodutores de tilápias vermelhas e um de tilápia Nilótica em Antioquia, Colômbia. Métodos: Utilizaram-se 24 microssatélites de 13 grupos de ligação em cinco reações múltiplas. Métricas de diversidade genética foram estimadas e alelos nulos foram detectados. Análise da Variância Molecular e análise do número de clusters foram utilizados para descrever a relação entre os estoques. Resultados: Dois marcadores não foram amplificados e vinte e dois microssatélites analisados mostraram-se polimórficos. O número médio de alelos por locus variou entre 5,77 e 7,91. O Locus UNH211 apresentou o maior número de alelos (17), enquanto o OMO032 apresentou o menor número (4). Exceto GM234 e OMO032, os loci analisados mostrou um pelo menos um alelo privado por população. O número efetivo médio de alelos (3,37-4,03) foi sempre menor do que o número de alelos observados. Foram observados desvios significativos do equilíbrio Hardy-Weinberg e deficiência de heterozigotos. Nove loci mostraram evidências de alelos nulos. A heterozigosidade esperada (0,6504-0,6748 por população) foi significativamente maior do que a heterozigosidade observada (0,601-0,649). O índice de fixação foi de 0,0766 (intervalo de confiança de 95%, 0,05092-0,10289). De acordo com a análise da variância molecular, a maior variação foi entre indivíduos. Adistância genética entre o Nilo e os reprodutores vermelhos variou de 0,43 a 0,54. Conclusão: No geral, esses resultados fornecem informação básica sobre sobre diversidade e estrutura genética de reprodutores de tilápia em Antioquia, Colômbia, e são significativos para o manejo de plantéis de reprodutores.

Parámetros genéticos para producción de leche en ganado Simmental (Bos taurus) mediante modelos genómicos y poligénicos / Genetic parameters for milk production in Simmental cattle (Bos taurus) using genomic and polygenic models

RESUMEN El objetivo de este estudio fue estimar parámetros genéticos con y sin la inclusión de parentesco genómico para la producción de leche acumulada a 60 (PL60), 150 (PL150), 210 (PL210) y 305 días (PL305) en ganado Simmental en Colombia. Un total de 2883 controles lecheros en 620 vacas de primer parto fueron utilizados. La información genómica se obtuvo a partir de 718 animales genotipados con un chip de una densidad de 30106 marcadores genéticos tipo polimorfismo de nucleótido simple (SNP). Se construyeron modelos de tipo univariado y bivariado bajo la metodología del mejor predictor lineal insesgado (BLUP) y genómico en una etapa (ssGBLUP). Los valores de heredabilidades para PL60, PL150, PL210 y PL305 variaron entre 0,20 a 0,27; 0,25 a 052; 0,30 a 0,35 y 0,20 a 0,23; respectivamente. La inclusión de parentesco genómico no aumentó las heredabilidades y tampoco la precisión de las estimaciones para las características asociadas a producción de leche. La escasez de información fenotípica y la baja conectividad genética entre la población genotipada y no genotipada podrían limitar procesos de selección genética para producción de leche a través del ssGBLUP en la población de ganado Simmental de Colombia.

ABSTRACT The aim of this study was to estimate genetic parameters with and without the inclusion of genomic relationship in cumulative milk production of Simmental cattle in Colombia for 60 (MP60), 150 (MP150), 210 (MP210) and 305 (MP305) days. A total of 2883 test records from 620 cows in first lactation were used. The genomic information was obtained from 718 animals genotyped with a commercial chip with a density of 30,106 single nucleotide polymorphism (SNP) genetic markers. Univariate and bivariate models were used under the conventional best linear unbiased predictor (BLUP) and the single step genomic BLUP (ssGBLUP) methodologies. The heritability estimate values for MP60, MP150, MP210 and MP305 ranged from 0.20 to 0.27, 0.25 to 0.52, 0.30 to 0.35 and 0.20 to 0.23, respectively. The use of the genomic relationship did not increase heritabilities nor the accuracy of estimates for milk traits. The lack of phenotypic records and the low genetic connectivity between genotyped and non-genotyped populations could limit the genetic selection procedures for milk production via the ssGBLUP in Colombian Simmental cattle.

Investigação de marcadores de resposta a quimioterapia neoadjuvante em pacientes com carcinoma de orofaringe / Investigation of molecular biomarkers to predict neoadjuvant chemotherapy response in patients with oropharyngeal carcinoma

A resistência a quimioterapia é um dos principais fatores para falhas no tratamento dos pacientes com carcinoma epidermóide de orofaringe (CCEO). O regime mais frequentemente utilizado nestes casos é a quimioterapia de indução (IC) com taxano, platina e 5-fluorouracil. Apesar da maioria dos pacientes responderem satisfatoriamente ao tratamento, uma parcela deles apresenta resposta insatisfatória podendo ocorrer progressão tumoral. Outro fator crítico é a alta taxa de toxicidade, especialmente no grupo de pacientes que não se beneficia do tratamento. Até o momento, não há marcadores moleculares capazes de auxiliar na predição da resposta e evolução da doença disponíveis na prática clínica desses tumores. Este estudo teve como objetivo desenvolver um painel de marcadores para predizer a resposta da quimioterapia de indução. Para isso, investigamos o perfil de expressão gênica (22 CCEO) e proteica (20 CCEO) e comparamos os grupos de acordo com a resposta a IC (resposta satisfatória, RS vs insatisfatória, RI). A análise de transcritos revelou 200 genes diferencialmente expressos entre os grupos, sendo 87 com expressão diminuída e 113 com aumento de expressão nos pacientes não respondedores em relação aos respondedores. A partir desses genes desenvolvemos um modelo de predição com cinco marcadores (GPSM2, CPNE2, FOXRED2, BCHE e KLKB1), o qual foi capaz de classificar 100% dos pacientes de acordo com a resposta a IC. Esse algoritimo foi aplicado aos dados de expressão do TCGA e apresentou bom desempenho como marcador de prognóstico independente do tratamento. Os genes com aumento de expressão foram utilizados para identificar proteínas potencialmente secretadas possíveis de serem utilizadas como marcadores detectáveis em biópsia líquida. Esta análise resultou em quatro potenciais marcadores secretados em RI (CR1, KLKB1, FBLN1 e MOB1A) e cinco em RS (PCSK5, RET, PRPH2, CST6 e BCHE). A análise proteômica por espectrometria de massas revelou 183 proteínas diferencialmente expressas entre os grupos, sendo 127 com expressão diminuída e 56 com expressão aumentada nos pacientes RI em relação ao grupo RS. A partir dessas proteínas, desenvolvemos um classificador de predição de IC com quatro marcadores (CDKN2A, HNRNPA0, MYO1B e TXNL1), os quais foram capazes de classificar corretamente todas as amostras de acordo com a resposta ao tratamento. As proteínas com aumento de expressão nos tumores foram investigadas quanto ao potencial de serem secretadas, sendo possível identificar oito potenciais marcadores secretados em RI e 19 em RS. A análise integrada dos transcritos e proteínas diferencialmente expressas revelou apenas uma molécula em comum, o MOB1A. Uma análise in silico das vias biológicas associadas às moléculas entre os grupos em ambas as análises moleculares revelou diversas vias de regulação comuns entre os grupos de proteínas e transcritos. As principais vias canônicas alteradas estão associadas a regulação do ciclo celular, incluindo ciclo celular, transição G1/S e fase S. Este estudo revelou diversos marcadores com potencial para ser aplicado na prática clinica, auxiliando na tomada de decisões terapêuticas de forma mais personalizada. Esses achados embora promissores necessitem ser validados em uma coorte maior de pacientes (AU)

Resistance to chemotherapy is one of the main causes for treatment failure in patients with oropharyngeal squamous cell carcinoma (OSCC). The induction to chemotherapy treatment with taxane, platinum and 5-fluoracil has been widely used. Although most patients shows good response to treatment (RS), a set of cases present unsatisfactory response (RI) and tumor progression may occur. An additional critical issue is the high toxicity rate, especially for patients who will not benefit from the treatment. To date, there are no molecular markers available in the clinical practice capable to predict response and disease progress. This study aimed to develop a panel of markers capable of predicting induction to chemotherapy response. We investigated gene and protein expression profile of 22 and 20 OSCC, respectively, and compared the groups according to the response to IC (satisfactory response vs. unsatisfactory response). Gene expression data analysis from a previous study of our group, revealed 200 differentially expressed genes, 87 downregulated and 113 genes with overexpression in nonresponders compared to responders cases. Using these genes, we developed a prediction model with five markers (GPSM2, CPNE2, FOXRED2, BCHE and KLKB1) able to classify 100% of the patients according to the response to IC. This algorithm was applied to the TCGA expression data and presented good performance as a prognostic marker independent of the treatment. Overexpressed genes were used to identify potentially secreted proteins with potential to be used as detectable markers in liquid biopsy. This analysis revealed four potencial markers in RI (CR1, KLKB1, FBLN1 and MOB1A) and five in RS (PCSK5, RET, PRPH2, CST6 and BCHE). Proteomic analysis using mass spectrometry revealed 183 differentially expressed proteins between the groups, 127 downexpressed and 56 overexpressed in RI patients compared to RS group. Using these proteins, we developed a prediction algorithm using four biomarkers (CDKN2A, HNRNPA0, MYO1B and TXNL1) able to correctly classify all tumors according to the response to treatment. Overexpressed proteins with potential to be secreted were investigated revealing eight potential markers secreted in IR and 19 in RS. The integrative analysis of differentially expressed transcripts and proteins revealed one molecule in common, MOB1A. In silico pathway analysis resulted in common biological pathways in both group of cases. The major altered canonical pathways are associated with cell cycle regulation, being Cell cycle, G1 / S Transition and S Phase. Our study revealed several candidate markers with potential to be applied in the clinical practice, assisting in therapeutic decisions. Although promisor, these findings need to be validated in a larger cohort of patients (AU)