Inferring paternal history of rural african-derived brazilian populations from y chromosomes

About four million Africans were brought to Brazil as slaves during four centuries. Many communities, named \ud quilombos, were founded by runaway or abandoned African slaves. ere are many quilombo remnants in the ‘Vale \ud do Ribeira’ region in the southern part of São Paulo State, Brazil. In order to shed light on their origins, patterns of \ud genetic diversity and to estimate genetic admixture, we used ve biallelic Y chromosome markers (YAP, M3, M242, \ud M168 and M2) and a set of 17 microssatelites (AmpFlSTR Y ler, Applied Biosystems) to de ne haplotypes and \ud haplogroups. e aim of the study was to investigate how Amerindians, Europeans and Africans contributed to \ud the Y chromosome pool in ten African-derived populations (about 300 individuals) from ‘Vale do Ribeira’ region.\ud Allelic and haplotype frequencies were estimated by direct counting using the Arlequin ver 3.5 software (Exco er \ud and Lischer, 2010; Mol Ecol Resour. May; 10(3): 564-7). Haplotype diversity and degrees of interpopulational genetic \ud variation (FST) were inferred using the same software. Y-chromosomal haplogroups predictions based on the set of \ud microsatellites were generated using Haplogroup Predictor (http://www.hprg.com/hapest5/). Admixture analysis \ud based on the biallelic markers indicated that 32.2% of Y chromosomes lineages were African, 60.9% are European and \ud a small proportion, Amerindian (7.0%). Further analysis based on microsatellites allowed identi cation of 99 di erent \ud haplotypes, classi ed into 12 distinct haplogroups. e most frequent were haplogroups R1b (39.5%, European), \ud E1b1a (33.0%, African) and Q (7.8% Amerindian). e remaining haplotypes (19.8%) were classi ed into several \ud di erent European haplogroups. e presence of predominant haplotypes and genealogical data indicate a pattern \ud of origin of quilombos from a limited number of male individuals, some of them having a key role in the foundation \ud of these populations. e genetic distances (FST) analysis indicated that the ten populations studied, geographically \ud close, have a low degree of genetic di erentiation (mean FST = 0.089, p<0.001), indicating that they are genetically \ud very similar, a phenomenon that may be explained by high degree of gene ow between them. is study helped to \ud highlight the history of social interactions during the setting and establishing of the ‘Vale do Ribeira’ populations.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) – CEPID, and Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientí co e Tecnológico (CNPq) – PRONEX

Arginase 1 deficiency presenting as complicated hereditary spastic paraplegia

INTRODUCTION: Argininemia or arginase deficiency is a metabolic disorder caused by pathogenic variants in ARG1 and consists of a variable association of progressive spastic paraplegia, intellectual disability, and seizures. Hereditary spastic paraplegia (HSP) is a group of inherited diseases whose main feature is a progressive gait disorder characterized by lower limb spasticity. This study presents 7 patients with arginase 1 deficiency from 6 different families, all with an initial diagnosis of complicated HSP. METHODS: We evaluated the clinical data of 7 patients belonging to six independent families who were diagnosed with hyperargininemia in a neurogenetics outpatient clinic. RESULTS: All patients had lower limb spasticity and six had global developmental delay. Five individuals had intellectual disability and two had epilepsy. Psychiatric abnormalities were seen in two patients. In two participants of this study, MRI disclosed thinning of the corpus callosum. Molecular diagnosis was made by whole exome sequencing. All variants were present in homozygosis; we identified two novel missense variants, one novel frameshift variant, and one previously published missense variant. DISCUSSION: Clinical diagnosis of early onset complicated hereditary spastic paraplegia was made in all patients. Two patients were initially suspected of having SPG11 due to thinning of the corpus callosum. As argininemia may present with a highly penetrant phenotype of spastic paraplegia associated with additional symptoms, this disease may represent a specific entity amongst the complicated HSPs

Spastic Paraplegia, Optic Atrophy, and Neuropathy: New Observations, Locus Refinement, and Exclusion of Candidate Genes

Summary SPOAN is an autosomal recessive neurodegenerative disorder which was recently characterized by our group in a large inbred Brazilian family with 25 affected individuals. This condition is clinically defined by: 1. congenital optic atrophy; 2. progressive spastic paraplegia with onset in infancy; and 3. progressive motor and sensory axonal neuropathy. Overall, we are now aware of 68 SPOAN patients (45 females and 23 males, with age ranging from 5 to 72 years), 44 of which are presented here for the first time. They were all born in the same geographic micro region. Those 68 patients belong to 43 sibships, 40 of which exhibit parental consanguinity. Sixty-one patients were fully clinically evaluated and 64 were included in the genetic investigation. All molecularly studied patients are homozygotes for D11S1889 at 11q13. This enabled us to reduce the critical region for the SPOAN gene from 4.8 to 2.3 Mb, with a maximum two point lod score of 33.2 (with marker D11S987) and of 27.0 (with marker D11S1889). Three genes located in this newly defined critical region were sequenced, but no pathogenic mutation was detected. The gene responsible for SPOAN remains elusive

Molecular variabilite in Y cromosome in quilombo remnants in Vale do Ribeira

Resumo O Vale do Ribeira é uma área que ocupa cerca de 10% da região sul do estado de São Paulo e abriga pelo menos 25 comunidades remanescentes de quilombos. Dessas, 13 já foram oficialmente reconhecidas ou estão em fase de reconhecimento. Com o objetivo de contribuir para o conhecimento da estrutura populacional e da história da formação desses remanescentes de quilombos, estudamos os indivíduos do sexo masculino de seis comunidades: Abobral Margem Esquerda (48), Galvão (22), São Pedro (22), Pedro Cubas (60), Pilões (15) e Maria Rosa (9), além de uma amostra de 81 homens da cidade de São Paulo, em relação a quatro locos polimórficos do cromossomo Y: dois microssatélites (DYS19 e DYS390), um SNP (DYS199) e uma inserção de Alu (DYS287). Os genótipos foram identificados por meio da amplificação do DNA pela reação em cadeia da polimerase (PCR), seguida de eletroforese em gel de poliacrilamida. Um quinto marcador foi estudado, um SNP (M168), apenas em alguns indivíduos selecionados. Nesse caso os genótipos foram identificados por seqüenciamento direto do DNA. As freqüências alélicas no DYS19 e DYS390 indicaram que nas populações por nós estudadas há uma importante contribuição patrilinear portuguesa. O SNP DYS199, por possuir um alelo-específico de ameríndios, o alelo T, indicou uma baixa contribuição patrilinear ameríndia entre as comunidades de quilombo. Essa contribuição foi detectada somente na população de Pedro Cubas. A inserção de Alu YAP (DYS287), por ser muito freqüente entre africanos, é um bom indicador de contribuição paterna africana. No entanto, nem todos os africanos a possuem. Por essa razão o marcador M168 veio completar a informação em relação à origem africana do cromossomo Y. Esses marcadores moleculares indicaram uma contribuição masculina provavelmente africana nos quilombos, em freqüências que variaram de 11 a 55%. Somente em Pedro Cubas, a freqüência de cromossomos Y de origem africana superou a freqüência de cromossomos Y de origem européia. Em Abobral, a freqüência de cromossomo Y provavelmente africano chegou a aproximadamente 40%, revelando serem essas duas populações as mais africanas do ponto de vista do cromossomo Y. O total das populações de quilombo apresentou índice de diversidade genética haplotípica equivalente ao da amostra de São Paulo, provavelmente devido à diversidade das populações africanas que as constituíram ou à mistura com populações de outros grupos étnicos. Entre as comunidades de quilombo, Galvão foi a que apresentou menor índice de diversidade, indicando que nessa comunidade o efeito do fundador foi o mais notável. O haplótipo mais freqüentemente observado em Galvão tem provável origem européia. Quando observamos o dendrograma que reúne as populações quilombolas, a população de São Paulo e outras populações da literatura, os quilombos de Galvão, São Pedro e Abobral mostraram-se mais próximos das populações africanas do que das demais populações da literatura. Dentre os remanescentes de quilombos, Pedro Cubas é a única com afinidade com os ameríndios. Pilões e Maria Rosa ficaram mais próximas de São Paulo, bem como de brasileiros brancos e portugueses, indicando maior contribuição européia.Abstract At least 25 quilombos remnants are supposed to exist in the Vale do Ribeira region, located in the southern part of São Paulo State. Thirteen of those quilombo remnants have already been identified and officially recognized. In order to understand the structure and history of the foundation of these quilombo remnants, we studied male individuals belonging to six populations: Abobral Left Margin (48 individuals), Galvão (22), São Pedro (22), Pedro Cubas (60), Pilões (15) and Maria Rosa (9), in addition to 81 individuals sampled from the city of São Paulo, for four Y chromosome polymorphic loci: two microsatellite loci (DYS19 and DYS390), one SNP (DYS199) and one Alu insertion (YAP). The genotypes were identified by DNA amplification by polymerase chain reaction (PCR) followed by acrylamide gel electrophoresis. A fifth locus was also analysed, by a different SNP (M168), but only in a few individuals. In this analysis DNA direct sequencing was employed. The allelic frequencies in the locus DYS19 indicated significant male Portuguese contribution in the quilombos. The Amerindian specific allele (T) of the DYS199 locus indicated little or no contribution from Amerindian males, except the population of Pedro Cubas. The Alu insertion (YAP or DYS287), frequent in Africans, is a good indicator of African ancestry, although not all Africans show it. Thus, the analysis of the M168 locus helped to determine the origin of Y chromosomes. These markers indicated a range from 11 to 55% of probable African contribution in the quilombos. Only in Pedro Cubas the frequency of African Y chromosomes was higher than the one European Y chromosomes. In Abobral, the frequency of African Y chromosomes was approximately 40%, being the most African of the quilombo populations, when Y chromosomes are considered. The total haplotype diversity in the quilombos was similar to the one observed for the sample from São Paulo, probably due to the diversity of African populatons that originated the quilombos, or the admixture with other ethnic groups. Galvão showed the lowest diversity, indicating that this population was the most influenced by founder effects. In the neighbor-joining tree built with allelic frequencies obtained in the quilombos, São Paulo and other populations previously reported, the quilombos of Galvão, São Pedro and Abobral were closer to the African populations and Pedro Cubas is the only one close to Amerindians. Pilões and Maria Rosa were closer to São Paulo, white Brazilians and Portuguese populations, indicating European contribution

Genetic research of two new neurodegenerative dieases; Spoan Syndrome (Spastic Paraglegia with Optic Atrophy and Neuropathy) and SPG34

Estudamos duas grandes famílias com manifestações de doenças neurodegenerativas. Uma delas é originária do alto oeste do estado do Rio Grande do Norte e a outra, da região de São José do Rio Preto, SP. A primeira, uma extensa família com tradição de casamentos consangüíneos, apresenta 68 indivíduos afetados pela síndrome a qual nomeamos Spoan (Spastic Paraplegia, Optic Atrophy, Neuropathy). A mesma é uma doença neurodegenerativa de herança autossômica recessiva, caracterizada por atrofia óptica congênita, espasticidade, polineuropatia periférica axonal sensitivo-motora, sobressaltos à estimulação sonora, deformidades articulares e da coluna e disartria. Estes resultados foram publicados em 2005 no Ann Neurol. 57(5):730-7. Dando continuidade ao estudo, selecionamos 23 genes que tiveram todos os exons seqüenciados. Nenhuma mutação foi observada. Amostras de 65 afetados e seus parentes foram estudados para seis marcadores de microsatélite, totalizando 149 indivíduos genotipados. Cinqüenta SNPs foram investigados, o que nos permitiu reduzir a região candidata de 4.8 para 2.3Mb em 11q13, entre o SNP rs1939212 e o microssatélite D11S987. Para o marcador D11S1889, com alelos em homozigose para todo os pacientes, foi obtido um lod score máximo de 27 em .=0.0. Os resultados deste estudo se encontram em fase de submissão. A segunda família foi estudada pela equipe da Dra. Mayana Zatz há alguns anos. Nela, investigamos 12 indivíduos afetados e 12 normais. Dentre estes, sete, com idades entre 30 e 60 anos, foram clinicamente avaliados. A idade de início foi a partir da terceira década de vida, sendo a paraplegia espástica o único sintoma. Para o marcador DXS8057 localizado em Xq25 foi obtido um lod score máximo de 4.13 em .=0.0. Com o estudo de marcadores moleculares, delimitamos uma região candidata entre os marcadores DXS1001 e DXS8033, de cerca de 14Mb, e demonstramos a existência de um novo loco gênico no cromossomo X, por nós denominado SPG34. Os resultados deste estudo estão publicados no Neurogenet on line em 08/05/200We studied two large families with expressions of neurodegenerative diseases. One is from the high west of the state of Rio Grande do Norte and the other from São José do Rio Preto region, in São Paulo. The first, an extended family with a tradition of consanguineous marriages, has 68 individuals affected by the syndrome named by us Spoan (Spastic Paraplegia, Optic Atrophy, Neuropathy). The Spoan syndrome is a neurodegenerative disease, autosomal recessive, characterized by congenital Optic Atrophy, spasticity, axonal polyNeuropathy peripheral sensory-motor, shocks to the sound stimuli, joint and spine deformities, and dysarthria. These results were published in 2005 in Ann Neurol. 57 (5):730-7. Latter we analyzed 23 genes that were entirely sequenced. No mutation was observed. Samples of 65 affected and their relatives were studied for six microsatellite markers, totaling 149 individuals genotiped. Fifty single nucleotide polymorphisms (SNPs), located in the critical region, were also investigated, which allowed us to reduce the region for the SPOAN gene from 4.8 to 2.3 Mb, between the SNP rs1939212 and microsatellite D11S987 in 11q13. All patients are homozygous only at D11S1889, which two-point lod score with a Zmax of 27 at .=0.0 was obtained. The results of this study are being submitted. The second family was studied by Dr. Mayana Zatz group a few years ago. We investigated 12 affected and 12 normal relatives. Among these, seven patients, aged between 30 and 60 years, were clinically evaluated. The age of onset was from the third decade of life and disease showed behaviour very uniform, all affected showed Spastic Paraplegia as the only symptom. For the marker DXS8057, in Xq25, was obtained a maximum lod score of 4.13 at .=0.0. The candidate region was maped between the markers DXS1001 and DXS8033, about 14Mb and demonstrate the existence of a new gene locus on chromosome X, named by us SPG34. The results of this study were published in Neurogenet on line on may.08.2008

Mutation in the Scyl1 gene encoding amino-terminal kinase-like protein causes a recessive form of spinocerebellar neurodegeneration

Here, we show that the murine neurodegenerative disease mdf (autosomal recessive mouse mutant ‘muscle deficient') is caused by a loss-of-function mutation in Scyl1, disrupting the expression of N-terminal kinase-like protein, an evolutionarily conserved putative component of the nucleocytoplasmic transport machinery. Scyl1 is prominently expressed in neurons, and enriched at central nervous system synapses and neuromuscular junctions. We show that the pathology of mdf comprises cerebellar atrophy, Purkinje cell loss and optic nerve atrophy, and therefore defines a new animal model for neurodegenerative diseases with cerebellar involvement in humans

A PESSOA COM DEFICIÊNCIA AUDITIVA: A EVOLUÇÃO DOS PROJETOS DE EXTENSÃO E PESQUISA EM SAÚDE AUDITIVA DO CAMPUS UFRJ-MACAÉ

No Brasil, a deficiência auditiva (DA) consituti-se em um problema de Saúde Pública uma vez que para cada 1000 nascimentos de crianças saudáveis, 1 a 3 neonatos tem perda bilateral significante. O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE, em 2010, apontou aproximadamente 9 milhões de deficientes auditivos brasileiros. Entendendo a importância da DA para a aquisição da linguagem, comunicação, educação, acessibilidade, inclusão social, dentre outros, docentes do Campus UFRJ-Macaé, a partir de 2010, desenvolveram projetos no campo da Saúde Auditiva, tanto na esfera da extensão como da pesquisa visando, inicialmente, conhecer as necessidades de saúde e nutrição de crianças deficientes auditivas, pelo projeto de extensão: “Espaço Saúde e Saber para Crianças e Adolescentes Portadores de Deficiência Auditiva – Macaé”, também conhecido como “Projeto Saúde Amada”, desenvolvido na Associação Macaense do Deficiente Auditivo (Amada), em abril do mesmo ano, com 2 bolsistas do Programa Institucional de Bolsas de Extensão da Universidade Federal do Rio de Janeiro (PIBEX/UFRJ, 2010-2012). Esse projeto teve como desdobramento, o “Curso de Formação de Professores Tutores em Saúde Auditiva de Macaé”. O curso teve como objetivo capacitar professores da rede de ensino fundamental das escolas públicas e privadas do município para serem agentes multiplicadores da Saúde Auditiva. Além disso, visou sensibilizar os docentes sobre a importância da inclusão do deficiente auditivo nas escolas e incentivar a disseminação do conhecimento sobre saúde auditiva aos demais professores da rede de ensino de Macaé. Em paralelo, elaborou-se o projeto de pesquisa “Avaliação do perfil e acompanhamento nutricional sistemático de portadores de deficiência auditiva e surdos em instituição filantrópica de referência do município de Macaé, RJ”, que teve aprovação no Edital de Auxílio à Pesquisa - APQ1/Edição 2010.2, da FAPERJ. Em 2013, o projeto Saúde Amada e o de pesquisa foram concluídos, e em agosto do mesmo ano, iniciou-se o projeto de pesquisa/extensão: “PET Redes Saudi”, vinculado ao Programa de Educação pelo Trabalho e Saúde/Redes de Atenção (2013-2015), financiado pelo Ministério da Saúde, tendo o apoio de 12 bolsas para graduandos da área de saúde (Medicina, Nutrição e Enfermagem) e 6 preceptoras da rede de atenção básica de Macaé. No final de 2013, o projeto foi vinculado ao Observatório de Políticas e Cuidados em Saúde – CNPq, na linha de pesquisa Viver Sem Limites. O PET Redes Saudi teve sua sustentabilidade a partir da aprovação no Edital PIBEX/UFRJ, em 2016, recebendo 3 bolsas de extensão. Ademais, foi contemplado com uma bolsa de Iniciação Científica pela Fundação Educacional de Macaé (Funemac), em 2016; e, atualmente, no PROFAEX//UFRJ, com cinco bolsas de extensão. Concluímos que as ações extensionistas e de pesquisa tem permitido que inúmeras ações sejam realizadas, como capacitações e salas de espera; produtos, como livros, cartilhas, folders, dentre outros, sejam elaborados e divulgados, e novos desdobramentos e parcerias aconteçam, permitindo apoiar a pessoa com DA como também a qualidade do ensino de graduação no Campus UFRJ Macaé. Palavras chave: Pessoa com Deficiência, Perda Auditiva, Inclusão, Extensão, Pesquisa