Variantes genéticas associadas à persistência da lactase nas Américas

Orientadora: Profa. Dra. Marcia Holsbach BeltrameCoorientadora: Profa. Dra. Maria Luiza Petzl-ErlerDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Genética. Defesa : Curitiba, 31/03/2021Inclui referênciasResumo: Em humanos, a persistência da lactase (LP) é a capacidade de digerir a lactose durante a idade adulta. O padrão de distribuição do fenótipo LP está associado à cultura de pastoralismo e ordenha, sendo um exemplo de coevolução gene-cultura e evolução convergente. Além disso, o sinal de seleção observado para essa região genômica faz com que o fenótipo LP seja um dos exemplos de seleção natural em populações humanas mais conhecido. O gene LCT codifica a enzima lactase e sua expressão está diretamente relacionada ao fenótipo LP. Polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) localizados no íntron 13 do gene MCM6, região sobreposta ao acentuador do gene LCT, estão associados ao fenótipo LP. Os SNPs mais conhecidos são: -13910C>T (rs4988235, amplamente distribuído pela Europa), -13907G>C (rs41525747), -13915T>G (rs41380347) e -14010G>C (rs145946881) - comuns em populações pastoralistas da África Oriental e Oriente Médio. A população pan-americana possui, principalmente, componentes de ancestralidade genômica nativo americano, africano e europeu, em proporções que variam entre e dentro dos países. Poucos estudos sobre variantes associadas ao fenótipo LP em populações miscigenadas pan-americanas foram desenvolvidos, havendo informações limitadas à variação de origem europeia (- 13910C>T). Dessa forma, este trabalho tem como objetivo (i) abordar a distribuição geográfica da variação - 13910C>T ao longo das Américas; (ii) analisar este locus para evidências de seleção positiva em diferentes populações miscigenadas pan-americanas; e (iii) descrever em nível populacional as principais variantes associadas ao fenótipo LP em populações de ancestralidade africana da região de Curitiba (PR) e da comunidade quilombola de Sertão do Valongo, região rural de Porto Belo (SC). Avaliando 14.978 indivíduos de 13 populações pan-americanas distintas, observamos que a frequência do alelo -13910*T está diretamente correlacionada à porcentagem de ancestralidade europeia média (rho = 0,866; p = 1,526 x 10-10); que a frequência do alelo -13910*T tende para a frequência alélica observada nas populações europeias ancestrais; e que não há super-representação de haplótipos europeus na região flanqueadora da variação -13910C>T. Esses resultados sugerem que não houve seleção natural nas Américas após eventos de miscigenação que deram origem às populações pan-americanas modernas. Ainda, foram sequenciados 259 indivíduos para o íntron 13 do gene MCM6, as sequências geradas foram analisadas no software Mutation Surveyor®, versão 3.30 (SoftGenetics). Para a população afrobrasileira de Curitiba, o fenótipo LP está associado à variação - 13910C>T em 98,78% dos casos; entretanto, não foram identificadas variações associadas ao fenótipo LP na população quilombola de Sertão do Valongo. Para avaliar os contextos haplotípicos nas populações afro-brasileiras de Curitiba e em Sertão do Valongo, foram genotipados três marcadores haplotípicos localizados no gene LCT, são eles: -678A>G (rs56211644), +666G>A (rs3754689) e +5579T>C (rs2278544). Em afro-brasileiros de Curitiba foram observados 20 haplótipos distintos, dos quais apenas 4 foram observados na população de Sertão do Valongo - em ambos os grupos o haplótipo mais frequente contém os alelos ancestrais. Os resultados obtidos mostraram que afro-brasileiros da região de Curitiba possuem ancestralidade europeia importante para a região genômica avaliada, além disso os resultados são compatíveis com a diversidade genética relatada para a população pan-americana.Abstract: In humans, lactase persistence (LP) is the ability to digest lactose during adulthood. The distribution pattern and the prevalence of LP are associated with pastoralism and milking culture; lactase persistence is also among the strongest selected phenotypes in human populations, being one of the best examples of convergent evolution and gene-culture co-evolution. The LCT gene encodes the lactase enzyme, and its expression is directly related to the LP phenotype. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) located at intron 13 of the MCM6 gene, a region overlapped to the LCT gene's enhancer, are associated with the LP phenotype. The most wellknown SNPs are: -13910C>T (rs4988235, widely distributed in Europe), -13907G>C (rs41525747), -13915T>G (rs41380347), and -14010G>C (rs145946881) - common in herder populations in East Africa and the Middle East. The Pan-American admixed populations have primarily Native American, African, and European ancestries, which proportions vary among and within the countries. Few studies about variants associated with the LP phenotype in Pan-American populations have been developed, with information limited to the European origin variation (- 13910C>T). Thus, this work aims to (i) address the geographical distribution of the - 13910C>T SNP along the Americas; (ii) analyze this locus for evidence of positive selection in different Pan-American admixed populations; and (iii) describe at the population level the main SNPs associated with the LP phenotype in populations of African ancestry from the urban region of Curitiba (PR) and the quilombola community of Sertão do Valongo, rural area of Porto Belo (SC). Evaluating 14.978 individuals from thirteen different Pan-American admixed populations, we observed a positive correlation between -13910*T allele frequencies and the average proportion of European ancestry (rho = 0.866; p = 1.526 x 10-10); the -13910*T allele frequency tends to the European sources' allele frequency; and no overrepresentation of European haplotypes in the -13910C>T flanking region was observed. These findings suggest no selective pressure after admixture events that gave rise to modern Pan-American populations. Moreover, we sequenced two hundred fifty-nine samples for the MCM6 gene (intron 13), and the generated sequences were analyzed using the Mutation Surveyor® software, version 3.30 (SoftGenetics). While the Lp phenotype is associated with the -13910C>T SNP in 98.78% of cases in the Afro-Brazilian from Curitiba, in the quilombola community from Sertão do Valongo, there was no allele associated with the LP phenotype. The haplotypic backgrounds in the Afro-Brazilian from Curitiba and Sertão do Valongo were evaluated by genotyping three markers located in the LCT gene: -678A>G (rs56211644), +666G>A (rs3754689), and +5579T>C (rs2278544). We observed twenty distinct haplotypes in the Afro-Brazilian from Curitiba, of which only four haplotypes were also observed in the quilombola community from Sertão do Valongo. In both populations, the most frequent haplotype contained ancestral alleles. Our results showed that Afro- Brazilians from Curitiba have an important European ancestry for the MCM6 genomic region, agreeing with the genetic diversity reported for Pan-American populations

Tracing the distribution of european lactase persistence genotypes along the Americas

In adulthood, the ability to digest lactose, the main sugar present in milk of mammals, is a phenotype (lactase persistence) observed in historically herder populations, mainly Northern Europeans, Eastern Africans, and Middle Eastern nomads. As the –13910∗T allele in the MCM6 gene is the most well-characterized allele responsible for the lactase persistence phenotype, the –13910C > T (rs4988235) polymorphism is commonly evaluated in lactase persistence studies. Lactase non-persistent adults may develop symptoms of lactose intolerance when consuming dairy products. In the Americas, there is no evidence of the consumption of these products until the arrival of Europeans. However, several American countries’ dietary guidelines recommend consuming dairy for adequate human nutrition and health promotion. Considering the extensive use of dairy and the complex ancestry of Pan-American admixed populations, we studied the distribution of –13910C > T lactase persistence genotypes and its flanking haplotypes of European origin in 7,428 individuals from several Pan-American admixed populations. We found that the –13910∗T allele frequency in Pan-American admixed populations is directly correlated with allele frequency of the European sources. Moreover, we did not observe any overrepresentation of European haplotypes in the –13910C > T flanking region, suggesting no selective pressure after admixture in the Americas. Finally, considering the dominant effect of the –13910∗T allele, our results indicate that Pan-American admixed populations are likely to have higher frequency of lactose intolerance, suggesting that general dietary guidelines deserve further evaluation across the continent

Neoplasias pancreaticas: revisão de literatura/ Pancreatic neoplasms: a review of the literature

Introdução: As neoplasias pancreáticas são tumores altamente agressivos e apresentam a detecção precoce e o tratamento cirúrgico como as únicas opções curativas. Dessa forma, trata-se de um tumor com alta recorrência e baixa sobrevida. Objetivos: O objetivo desse estudo é revisar sobre o manejo do câncer de pâncreas, visto que se trata da neoplasia mais letal do trato gastrointestinal. Métodos: Os bancos de dados Pubmed, Diretrizes e UpToDate foram pesquisados eletronicamente utilizando os descritores Carcinoma Ductal Pancreático e Neoplasias Pancreáticas nos idiomas inglês e português. Discussão e Conclusão: O câncer de pâncreas é altamente letal, sendo a maior parte dos casos diagnosticados tardiamente. Dessa forma, é evidente a necessidade de tecnologias para melhor abordagem terapêutica e, consequentemente, maior sobrevida dos indivíduos

Neoplasias pancreaticas: revisão de literatura / Pancreatic neoplasms: literature review

Introdução: As neoplasias pancreáticas são tumores altamente agressivos e apresentam a detecção precoce e o tratamento cirúrgico como as únicas opções curativas. Dessa forma, trata-se de um tumor com alta recorrência e baixa sobrevida. Objetivos: O objetivo desse estudo é revisar sobre o manejo do câncer de pâncreas, visto que se trata da neoplasia mais letal do trato gastrointestinal. Métodos: Os bancos de dados Pubmed, Diretrizes e UpToDate foram pesquisados eletronicamente utilizando os descritores Carcinoma Ductal Pancreático e Neoplasias Pancreáticas nos idiomas inglês e português. Discussão e Conclusão: O câncer de pâncreas é altamente letal, sendo a maior parte dos casos diagnosticados tardiamente. Dessa forma, é evidente a necessidade de tecnologias para melhor abordagem terapêutica e, consequentemente, maior sobrevida dos indivíduos. 

Revista do Museu Paulista e(m) capas: identidade e representação institucional em texto e imagem

Este artigo propõe reflexão sobre a escrita da história, a partir de estudo das capas da Revista do Museu Paulista, especialmente durante as gestões dos dois primeiros diretores da instituição, quando certa continuidade editorial foi preservada. Tomadas como "fontes", ou seja, objeto de trabalho do historiador, as capas revelam vestígios de processos que permitem reconstruir, em suas dimensões históricas, as complexas imbricações entre a produção da Revista, sua materialidade, e os atos de leitura e interpretação que condicionam e refletem relações entre produtores de textos e seus leitores nas primeiras décadas do século XX, a partir de São Paulo, onde era editada.This paper offers a reflection about the writing of History, based on the study of Revista do Museu Paulista's covers, noticeably during the term of its two first directors, when a certain editorial continuity was preserved. Taken as "sources", namely as historian subjects, those covers reveal evidences of practices that allow one to reconstitute, in its historic dimensions, the complex connection between the creation of the Revista, its materiality, and the reading and interpretation efforts that condition and reflect liaisons with writers and readers during the first decades of the XXth Century, from São Paulo, where it was published.

ATLANTIC EPIPHYTES: a data set of vascular and non-vascular epiphyte plants and lichens from the Atlantic Forest

Epiphytes are hyper-diverse and one of the frequently undervalued life forms in plant surveys and biodiversity inventories. Epiphytes of the Atlantic Forest, one of the most endangered ecosystems in the world, have high endemism and radiated recently in the Pliocene. We aimed to (1) compile an extensive Atlantic Forest data set on vascular, non-vascular plants (including hemiepiphytes), and lichen epiphyte species occurrence and abundance; (2) describe the epiphyte distribution in the Atlantic Forest, in order to indicate future sampling efforts. Our work presents the first epiphyte data set with information on abundance and occurrence of epiphyte phorophyte species. All data compiled here come from three main sources provided by the authors: published sources (comprising peer-reviewed articles, books, and theses), unpublished data, and herbarium data. We compiled a data set composed of 2,095 species, from 89,270 holo/hemiepiphyte records, in the Atlantic Forest of Brazil, Argentina, Paraguay, and Uruguay, recorded from 1824 to early 2018. Most of the records were from qualitative data (occurrence only, 88%), well distributed throughout the Atlantic Forest. For quantitative records, the most common sampling method was individual trees (71%), followed by plot sampling (19%), and transect sampling (10%). Angiosperms (81%) were the most frequently registered group, and Bromeliaceae and Orchidaceae were the families with the greatest number of records (27,272 and 21,945, respectively). Ferns and Lycophytes presented fewer records than Angiosperms, and Polypodiaceae were the most recorded family, and more concentrated in the Southern and Southeastern regions. Data on non-vascular plants and lichens were scarce, with a few disjunct records concentrated in the Northeastern region of the Atlantic Forest. For all non-vascular plant records, Lejeuneaceae, a family of liverworts, was the most recorded family. We hope that our effort to organize scattered epiphyte data help advance the knowledge of epiphyte ecology, as well as our understanding of macroecological and biogeographical patterns in the Atlantic Forest. No copyright restrictions are associated with the data set. Please cite this Ecology Data Paper if the data are used in publication and teaching events. © 2019 The Authors. Ecology © 2019 The Ecological Society of Americ

Variantes genéticas associadas à persistência da lactase nas Américas

Orientadora: Profa. Dra. Marcia Holsbach BeltrameCoorientadora: Profa. Dra. Maria Luiza Petzl-ErlerDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Genética. Defesa : Curitiba, 31/03/2021Inclui referênciasResumo: Em humanos, a persistência da lactase (LP) é a capacidade de digerir a lactose durante a idade adulta. O padrão de distribuição do fenótipo LP está associado à cultura de pastoralismo e ordenha, sendo um exemplo de coevolução gene-cultura e evolução convergente. Além disso, o sinal de seleção observado para essa região genômica faz com que o fenótipo LP seja um dos exemplos de seleção natural em populações humanas mais conhecido. O gene LCT codifica a enzima lactase e sua expressão está diretamente relacionada ao fenótipo LP. Polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) localizados no íntron 13 do gene MCM6, região sobreposta ao acentuador do gene LCT, estão associados ao fenótipo LP. Os SNPs mais conhecidos são: -13910C>T (rs4988235, amplamente distribuído pela Europa), -13907G>C (rs41525747), -13915T>G (rs41380347) e -14010G>C (rs145946881) - comuns em populações pastoralistas da África Oriental e Oriente Médio. A população pan-americana possui, principalmente, componentes de ancestralidade genômica nativo americano, africano e europeu, em proporções que variam entre e dentro dos países. Poucos estudos sobre variantes associadas ao fenótipo LP em populações miscigenadas pan-americanas foram desenvolvidos, havendo informações limitadas à variação de origem europeia (- 13910C>T). Dessa forma, este trabalho tem como objetivo (i) abordar a distribuição geográfica da variação - 13910C>T ao longo das Américas; (ii) analisar este locus para evidências de seleção positiva em diferentes populações miscigenadas pan-americanas; e (iii) descrever em nível populacional as principais variantes associadas ao fenótipo LP em populações de ancestralidade africana da região de Curitiba (PR) e da comunidade quilombola de Sertão do Valongo, região rural de Porto Belo (SC). Avaliando 14.978 indivíduos de 13 populações pan-americanas distintas, observamos que a frequência do alelo -13910*T está diretamente correlacionada à porcentagem de ancestralidade europeia média (rho = 0,866; p = 1,526 x 10-10); que a frequência do alelo -13910*T tende para a frequência alélica observada nas populações europeias ancestrais; e que não há super-representação de haplótipos europeus na região flanqueadora da variação -13910C>T. Esses resultados sugerem que não houve seleção natural nas Américas após eventos de miscigenação que deram origem às populações pan-americanas modernas. Ainda, foram sequenciados 259 indivíduos para o íntron 13 do gene MCM6, as sequências geradas foram analisadas no software Mutation Surveyor®, versão 3.30 (SoftGenetics). Para a população afrobrasileira de Curitiba, o fenótipo LP está associado à variação - 13910C>T em 98,78% dos casos; entretanto, não foram identificadas variações associadas ao fenótipo LP na população quilombola de Sertão do Valongo. Para avaliar os contextos haplotípicos nas populações afro-brasileiras de Curitiba e em Sertão do Valongo, foram genotipados três marcadores haplotípicos localizados no gene LCT, são eles: -678A>G (rs56211644), +666G>A (rs3754689) e +5579T>C (rs2278544). Em afro-brasileiros de Curitiba foram observados 20 haplótipos distintos, dos quais apenas 4 foram observados na população de Sertão do Valongo - em ambos os grupos o haplótipo mais frequente contém os alelos ancestrais. Os resultados obtidos mostraram que afro-brasileiros da região de Curitiba possuem ancestralidade europeia importante para a região genômica avaliada, além disso os resultados são compatíveis com a diversidade genética relatada para a população pan-americana.Abstract: In humans, lactase persistence (LP) is the ability to digest lactose during adulthood. The distribution pattern and the prevalence of LP are associated with pastoralism and milking culture; lactase persistence is also among the strongest selected phenotypes in human populations, being one of the best examples of convergent evolution and gene-culture co-evolution. The LCT gene encodes the lactase enzyme, and its expression is directly related to the LP phenotype. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) located at intron 13 of the MCM6 gene, a region overlapped to the LCT gene's enhancer, are associated with the LP phenotype. The most wellknown SNPs are: -13910C>T (rs4988235, widely distributed in Europe), -13907G>C (rs41525747), -13915T>G (rs41380347), and -14010G>C (rs145946881) - common in herder populations in East Africa and the Middle East. The Pan-American admixed populations have primarily Native American, African, and European ancestries, which proportions vary among and within the countries. Few studies about variants associated with the LP phenotype in Pan-American populations have been developed, with information limited to the European origin variation (- 13910C>T). Thus, this work aims to (i) address the geographical distribution of the - 13910C>T SNP along the Americas; (ii) analyze this locus for evidence of positive selection in different Pan-American admixed populations; and (iii) describe at the population level the main SNPs associated with the LP phenotype in populations of African ancestry from the urban region of Curitiba (PR) and the quilombola community of Sertão do Valongo, rural area of Porto Belo (SC). Evaluating 14.978 individuals from thirteen different Pan-American admixed populations, we observed a positive correlation between -13910*T allele frequencies and the average proportion of European ancestry (rho = 0.866; p = 1.526 x 10-10); the -13910*T allele frequency tends to the European sources' allele frequency; and no overrepresentation of European haplotypes in the -13910C>T flanking region was observed. These findings suggest no selective pressure after admixture events that gave rise to modern Pan-American populations. Moreover, we sequenced two hundred fifty-nine samples for the MCM6 gene (intron 13), and the generated sequences were analyzed using the Mutation Surveyor® software, version 3.30 (SoftGenetics). While the Lp phenotype is associated with the -13910C>T SNP in 98.78% of cases in the Afro-Brazilian from Curitiba, in the quilombola community from Sertão do Valongo, there was no allele associated with the LP phenotype. The haplotypic backgrounds in the Afro-Brazilian from Curitiba and Sertão do Valongo were evaluated by genotyping three markers located in the LCT gene: -678A>G (rs56211644), +666G>A (rs3754689), and +5579T>C (rs2278544). We observed twenty distinct haplotypes in the Afro-Brazilian from Curitiba, of which only four haplotypes were also observed in the quilombola community from Sertão do Valongo. In both populations, the most frequent haplotype contained ancestral alleles. Our results showed that Afro- Brazilians from Curitiba have an important European ancestry for the MCM6 genomic region, agreeing with the genetic diversity reported for Pan-American populations

O papel da Neuropatologia no diagnóstico das distrofias musculares congénitas e sua relação com o estudo genético

Introdução e objectivos: As distrofias musculares congénitas (DMC) são doenças raras, caracterizadas clinicamente por hipotonia congénita, atraso no desenvolvimento motor e fraqueza muscular progressiva de início precoce, com alterações distróficas graves na biópsia muscular. Nos últimos anos, o número de genes associados aos diferentes subtipos tem aumentado e calcula-se que cerca de 1/3 dos casos sejam causados por mutações no gene LAMA2. O objectivo deste trabalho foi verificar em que medida os resultados da biópsia muscular ajudam no diagnóstico genético definitivo. Metodologia: Foram consultados retrospectivamente (de 1981 a 2011) os dados referentes a biópsias musculares classificadas como “DMC” na base de dados da Unidade de Neuropatologia do HSA e compararam-se com os resultados do estudo genético correspondente, quando realizado. Resultados: Foram identificados 51 doentes, à data da biópsia com idades compreendidas entre 1 mês e 23 anos. Os diagnósticos neuropatológicos atribuídos foram: 55% DMC; 41% DMC por défice de merosina e 4% indeterminados (DMC versus miopatia). Foram testados geneticamente 20 doentes, 15 dos quais (75%) apresentaram um resultado neuropatológico compatível com o resultado genético (défice de merosina). Dos restantes doentes 5 doentes, 2 mantêm diagnóstico indeterminado; 3 doentes previamente classificados como DMC indeterminada tiveram diagnósticos moleculares definitivos (1 atrofia espinal progressiva [mutação no gene SMN1], 1 DMC por défice de merosina e DMC [mutação no gene FKRP]). Dos doentes não testados geneticamente (31 casos), verifica-se que em apenas 14 (45%) foi realizado estudo imunocitoquímico na biópsia muscular, que mostrou um défice de merosina em 6 destes. As características histológicas e histoenzimológicas não contribuíram para a classificação dos diferentes tipos de DMCs. Discussão: O estudo imunocitoquímico para a merosina mostrou elevado valor preditivo para o diagnóstico genético deste grupo de DMCs. As características histológicas e histoenzimológicas não permitam diferenciar entre as DMCs por défice de merosina das restantes