OLATCG: FERRAMENTA DE BIOINFORMÁTICA PARA O ENSINO DE GENÉTICA NO ENSINO MÉDIO

Genetics teaching is considered a key area in Biology, since its contends are covered in many different areas. Given this scenario, this study aimed at developing a bioinformatics platform, the OLATCG, in order to serve as a base to a teaching strategy in Genetics’ class in Secondary Education. It was a descriptive study with qualitative approach, and it was carried out with nine female students of a federal school in Rio de Janeiro. We have both written a teaching strategy with in silico experimental procedures and carried out its validation. Having data regarding this moment, we have analysed this strategy towards its feasibility in Genetics’ classes. The teaching strategy validation has shown that using online platforms with Bioinformatics’ tools may contribute to the learning of certain topics in Molecular Genetics and Phylogeny. Likewise, it may allow students to have a closer contact with scientific research through the use of recurrent topics in mainstream media.La enseñanza de la Genética es vista como un área central de la Biología, puesto que su contenido traspasa diversas áreas. Frente a ese escenario, el objetivo del presente estudio fue elaborar una plataforma de Bioinformática, el OLATCG, para fundamentar una estrategia didáctica en clases de Genética en la enseñanza media. La investigación es de carácter descriptivo con abordaje cualitativo y se llevó a cabo con la participación de nueve alumnas de una escuela pública federal ubicada en Río de Janeiro. Desarrollamos una estrategia didáctica con procedimientos experimentales in silico, realizamos su validación y, con los datos de ese momento, analizamos la estrategia en cuanto a su viabilidad en clases de Genética. La validación de la estrategia didáctica nos mostró que el uso de la plataforma con herramientas de Bioinformática puede contribuir al aprendizaje de algunos temas de Genética molecular y filogenia, del mismo modo que puede brindar a los estudiantes un contacto más cercano con la investigación científica a través del uso de temas recurrentes en los medios.A Genética é vista como um campo central da Biologia, posto que seu conteúdo transpassa diversas áreas. Nesse cenário, o objetivo do presente estudo foi elaborar uma plataforma de Bioinformática, a OLATCG, para alicerçar uma estratégia didática em aulas de Genética no Ensino Médio. A pesquisa possui caráter descritivo, com abordagem qualitativa, e fora realizada com a participação de nove alunas de uma escola pública federal localizada no Rio de Janeiro. Elaborou-se uma estratégia didática com procedimentos experimentais in silico e conduziu-se a sua validação. Com os dados extraídos, analisou-se a estratégia quanto à sua exequibilidade em aulas de Genética. Na validação da estratégia didática, identificou-se que a utilização da plataforma com ferramentas de Bioinformática contribui para o aprendizado de alguns temas de Genética Molecular e de Filogenia, do mesmo modo que oportuniza aos alunos o contato mais estreito com a pesquisa científica, mediante a utilização de temas recorrentes na mídia

Diagnóstico laboratorial do vírus da herpes simples tipo 1 e inibição da replicação do HSV-1 utilizando RNA de interferência

Submitted by Tatiana Silva ([email protected]) on 2012-09-24T17:47:05Z No. of bitstreams: 1 amanda_p_silva_io_mt_0006_2011.pdf: 1231256 bytes, checksum: d1e9813db1567df0bd9f68f2b0c3e8aa (MD5)Made available in DSpace on 2012-09-24T17:47:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 amanda_p_silva_io_mt_0006_2011.pdf: 1231256 bytes, checksum: d1e9813db1567df0bd9f68f2b0c3e8aa (MD5) Previous issue date: 2011Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.O vírus do herpes simples é uma importante causa de morbidade, especialmente em pacientes imunossuprimidos. O vírus herpes simplex tipo 1 (HSV-1) é um patógeno humano pertencente à família Herpesviridae, subfamília Alphaherpesvirinae. O HSV-1 infecta a mucosa oral e provoca a maioria das formas de herpes não genital, embora também possa infectar a mucosa genital em humanos. Os objetivos deste estudo foram otimizar a reação de PCR em tempo real para auxiliar o diagnóstico, detecção e quantificação do HSV-1 em pacientes imunodeprimidos; e avaliar o uso do RNA de interferencia (siRNA) para inibir a replicação do vírus HSV-1 in vitro, como uma alternativa para terapia antiviral. Para o diagnóstico do HSV-1 foram analisadas 27 amostras de pacientes; amostras de saliva e raspado da lesão (swab) de 6 pacientes com lesões caracteristicas da infecção pelo HSV-1 e 21 amostras de pacientes infectados com o HSV-1 e HIV (vírus da imunodeficiência humana). Para o estudo do silenciamento do HSV-1, três seqüências específicas de siRNA foram avaliadas ( seqüência 1, 2 e 3) como uma estratégia contra o gene UL 39 do HSV-1. Este gene é uma subunidade da ribonucleotídeo redutase, que tem a função de catalisar o passo limitante na síntese do deoxiribonucleotídeos necessários para a síntese de DNA. Nos pacientes infectados com o HSV-1, todas as amostras foram positivas na detecção do HSV-DNA por PCR em tempo real e em70% destas amostras foi possível o isolamento viral. Entre os pacientes infectados com HIV , 90,48% foram positivas para anti-HSV e a co-infecção HIV/HSV foi detectada em 100% das amostras estudadas por PCR em tempo real. Os resultados mostraram que o PCR em tempo real foi eficiente na detecção e quantificação do HSV-1 em diferentes tipos de amostras, e os níveis de carga viral variaram entre 100-104. Foi demostrado que a melhor concentração de siRNA utilizada para inibir o gene UL 39 do HSV-1 foi estabelecido em 10µM através da curva dose-dependentes com as três seqüências inibindo a replicação viral, no entanto a seqüência 1 foi capaz de inibir até 99% da replicação da cepa KOS e da amostra de isolado viral de um paciente infectado com HSV-1. Os resultados demostraram que o PCR em tempo real fornece resultados rápidos, com excelente sensibilidade e especificidade, e isso é especialmente importante para o diagnóstico em pacientes imunodeprimidos. As sequências de siRNA analisadas foram eficazes na inibição da replicação do HSV- 1 in vitro, porém outras investigações sobre os possíveis efeitos beneficos do siRNA in vivo são necessáriosThe herpes simplex virus is a major cause of morbidity, especially in immunocompromised patients. The herpes simplex virus type 1 (HSV-1) is a human pathogen belonging to the family Herpesviridae, subfamily Alphaherpesvirinae. HSV-1 infects the oral mucosa and causes most forms of non-genital herpes , although it can infect the genital mucosa in humans. The objectives of this study were to optimize the real time PCR for the diagnosis, detection and quantification of HSV-1 in immunocompromised patients and to evaluate the use of RNA interference (siRNA) to inhibit HSV-1 in vitro replication, as an alternative to antiviral therapy. For the diagnosis of HSV-1 were analyzed 27 patient samples; the saliva samples and swab of 6 patients with lesions characteristic of HSV-1 infection and 21 samples from patients infected with HSV-1 and HIV (human immunodeficiency virus). To study the HSV-1 silencing, three RNA especifc sequences were evaluated (sequence 1, 2 and 3) as a strategy against UL 39 gene of HSV-1. This gene is a subunit of ribonucleotide reductase, which functions catalyze the limiting step in the deoxiribonucleotídeos synthesis required for DNA synthesis. In patients HSV-1 infected, all samples were positive by real time PCR, and 70% of these samples were possible by virus isolation. In HIV infected patients, 90.48% were positive for anti-HSV, and co-infection by HIV / HSV was detected in 100% of the samples studied by real time PCR. The results showed that real-time PCR was able to detect and quantify HSV-1 in different types of samples, and viral load levels ranged from 100 to 104. The results of siRNA demonstrated the best concentration used to inhibit UL 39 gene was established by 10µM using and it was dose dependent and the three sequences inhibited of viral replication, but the sequence 1 was able to inhibit up to 99% of replication of the KOS strain and the viral isolate from a patient infected with HSV-1. The results show that the real-time PCR provides rapid results, with excellent sensitivity and specificity, and this is especially important for diagnosis in immunocompromised patients. The siRNA sequences analyzed were effective in inhibiting HSV-1 replication in vitro, however further investigations on the possible beneficial effects of siRNA in vivo are neede

Desenvolvimento de métodos de diagnóstico, silenciamento gênico e caracterização molecular do vírus herpes simples tipo 1 e herpesvírus humano tipo 6 em pacientes imunocomprometidos do Rio de Janeiro

Made available in DSpace on 2016-03-08T14:00:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 amanda_silva_ioc_dout_2015.pdf: 5657411 bytes, checksum: dd6832f72c07e39e96a4939a73d96d25 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, BrasilA família Herpesviridae abriga um grande número de vírus que infectam animais e o homem. Nove herpesvirus foram identificados que possuem o homem como hospedeiro primário e descritos através da análise filogenética foram classificados em três subfamília: Alfaherpesvirinae, Betaherpesvirinae e Gamaherpesvirinae. A família Herpesviridae agrupa vírus de genoma DNA e que estão associados a infecções latentes e a manifestações clínicas recorrentes. As infecções por herpesvírus podem se manifestar de forma assintomática ou sintomática, podendo causar diferentes síndromes clínicas. Estes vírus normalmente são benigno, sendo o aparecimento de lesões nas mucosas a forma mais comum da doença, podendo causar doenças neurológicas severas principalmente em pacientes imunocomprometidos. A incidência e severidade podem ser exacerbadas entre indivíduos imunocomprometidos. A presente tese é composta por três manuscritos, sendo dois trabalhos publicados e um submetido. Estes estudos se propuseram a padronizar métodos de silenciamento gênico, otimizar e comparar métodos para o diagnóstico e realizar a caracterização genotípica do herpes simples tipo 1 (HSV-1) e herpesvírus humano tipo 6 (HHV-6). Os estudos foram realizados em paciente imunocomprometidos do estado do Rio de Janeiro No primeiro artigo \201CRNA interference inhibits herpes simplex vírus type 1 isolated from saliva samples and mucocutaneos lesions\201D, foi possível realizar a comparação da sensibilidade para detecção do HSV-1 por isolamento viral e pela metodologia da reação de PCR em tempo real em amostras de lesão, saliva e cultura celular . Além disso, neste estudo foi possível obter-se a inibição de mais 99% da replicação viral do HSV-1 in vitro utilizando a técnica de RNA de interferência. No segundo estudo \201CGenotypic characterization of herpes simplex vírus type 1 isolates in immucompromised patients from Rio de Janeiro, Brazil\201D realizamos a primeira caracterização genotípica do HSV-1 no Rio de Janeiro. Os resultados demonstraram a existência de um único genótipo viral circulando nas amostras de pacientes imunocomprometidos. Além disso, as amostras brasileiras apresentam um alto grau de identidade estamos agrupadas no mesmo clado. No terceiro artigo \201CAcute liver failure in an immunocompetent patient\201D, foi possível a detecção do HHV-6B no soro e no fígado de paciente com hepatite fulminante. Neste estudo, foi possível mostrar a contribuição do HHV-6B na hepatite aguda fulminante sem etiologia definida. Esses estudos contribuem para o conhecimento das características clínicas e genéticas do HSV-1 e do HHV-6 circulantes em pacientes imunocomprometidos do Rio de Janeiro, BrasilThe Herpesviridae family has a la rge number of virus widespread in animal s and human . Nine herpesvirus a re identified that have hum a ns as their primary host and described by phylogenetic analysis were classified into three subfamily : Alfaherpesvirinae, Betaherpesvirinae and Gammaherpesvirinae. The family Herpesviridae is family of DNA virus and that are associated with latent infections and recurrent clinical manifestations. Herpesvirus infections can manifest themselves in asymptomatic or symptomatic form, may cause different clinical syndromes. These viruses are usually benign and the appearance of mucosal lesions are more common, but severe neur ological diseases can occurred especially in immunocompromised patients. The incidence and severity may be exacerbated among immunoc ompromised individuals. This thesis consists o f three manuscripts, two published papers and submitted. These studies set out to standardize methods of gene silencing, optimize and compare methods for the diagnosis and the genotypic characterization of herpes simplex type 1 (HSV - 1) and human herpesviru s type 6 (HHV - 6). The studies were conducted in immunocompromised patient Rio de Janeiro. In the first article "RNA interference inhibits herpes simplex virus type 1 isolated from saliva samples and mucocutaneous lesions", the comparison of sensitivity for detection of HSV - 1 for viral isolation and PCR methodology in real time is possible for different types of samples. Furthermore, in this study it was possible to obtain the most 99% inhibition of viral replication of HSV - 1 in vitro using RNA interference technique. In the second study "Genotypic characterization of herpes simplex virus type 1 isola tes in immucompromised patients from Rio de Janeiro, Brazil" held the first genotypic characterization of HSV - 1 in Rio de Janeiro. The results demons trated the existence of a unique viral genotype circulating in the samples of immunocompromised patients. Furthermore, viruses of the isolates show a high degree of identity and form a single clade. In the third article "Acute liver failure in an immunocompetent pati ent," HHV - 6B detection in serum and liver of patients with fulminant hepatitis was possible. In this study, we show the HHV - 6B contribution to acute fulminant hepatitis of unknown etiology. These studies contribute to the kn owledge of clinical and genetic HSV - 1 and HHV - 6 circulating in immunocompromised patients in Rio de Janeiro, Brazil

RNA interference inhibits herpes simplex virus type 1 isolated from saliva samples and mucocutaneous lesions

The aim of this study was to evaluate the use of RNA interference to inhibit herpes simplex virus type-1 replication in vitro. For herpes simplex virus type-1 gene silencing, three different small interfering RNAs (siRNAs) targeting the herpes simplex virus type-1 UL39 gene (sequence si-UL 39-1, si-UL 39-2, and si-UL 39-3) were used, which encode the large subunit of ribonucleotide reductase, an essential enzyme for DNA synthesis. Herpes simplex virus type-1 was isolated from saliva samples and mucocutaneous lesions from infected patients. All mucocutaneous lesions' samples were positive for herpes simplex virus type-1 by real-time PCR and by virus isolation; all herpes simplex virus type-1 from saliva samples were positive by real-time PCR and 50% were positive by virus isolation. The levels of herpes simplex virus type-1 DNA remaining after siRNA treatment were assessed by real-time PCR, whose results demonstrated that the effect of siRNAs on gene expression depends on siRNA concentration. The three siRNA sequences used were able to inhibit viral replication, assessed by real-time PCR and plaque assays and among them, the sequence si-UL 39-1 was the most effective. This sequence inhibited 99% of herpes simplex virus type-1 replication. The results demonstrate that silencing herpes simplex virus type-1 UL39 expression by siRNAs effectively inhibits herpes simplex virus type-1 replication, suggesting that siRNA based antiviral strategy may be a potential therapeutic alternative

Genotypic Characterization of Herpes Simplex Virus Type 1 Isolates in Immunocompromised Patients in Rio de Janeiro, Brazil

<div><p>Herpes simplex virus type 1 (HSV-1) is a prevalent human pathogen that causes a variety of diseases, including an increased risk of developing more severe disease in HIV-infected individuals. In Brazil, there is no information about the molecular epidemiology of HSV-1 infection, especially in HIV-infected individuals. The aim of this study was to perform the genotypic characterization of HSV-1 among HIV-infected patients. A total of 214 serum samples from HIV-positive patients without HSV infection symptoms were enrolled in one of two reference hospitals for HIV infection managing in Rio de Janeiro. The gG and gI genes were analyzed by restriction fragment length polymorphism (RFLP) and full nucleotide sequencing of the US8 (1601 bp), UL44 (1996 bp), and UL23 (1244 bp) regions was performed. A total of 38.3% (82/214) and 32.7% (70/214) of the serum samples tested positive for gG and gI genes, respectively. RFLP analysis classified the HSV-1 as belonging to genotype A. Phylogenetic analysis of the Brazilian samples for the US8, UL44, and UL23 regions demonstrated that the nucleotide identity between Brazilian samples was higher than 97% for all genes. No acyclovir mutation was detected in the patients. The shedding of HSV in the serum samples from HIV-positive patients who were asymptomatic for HSV infection was detected in this work. This is the first report of molecular characterization of HSV-1 in Brazilian samples since there is no previous data available in the literature concerning the genotypic classification and stable distribution of Brazilian strains of HSV-1 in Rio de Janeiro, Brazil.</p></div

Characteristics and molecular information of HIV/HSV-positive samples.

<p>Characteristics and molecular information of HIV/HSV-positive samples.</p

The Bayesian phylogenetic tree constructed by using nucleotide sequence of US8 coding region (1601 bp).

<p>The GenBank accession number is shown for each sequence used. Posterior probabilities are shown at the branch label. Brazilian sequences are noted in red. Color code: Africa—Green, Asia—Blue, Europe—Pink, United States—purple, Brazil—red.</p