ACE2 diversity in placental mammals reveals the evolutionary strategy of SARS-CoV-2

The recent emergence of SARS-CoV-2 is responsible for the current pandemic of COVID-19, which uses the human membrane protein ACE2 as a gateway to host-cell infection. We performed a comparative genomic analysis of 70 ACE2 placental mammal orthologues to identify variations and contribute to the understanding of evolutionary dynamics behind this successful adaptation to infect humans. Our results reveal that 4% of the ACE2 sites are under positive selection, all located in the catalytic domain, suggesting possibly taxon-specific adaptations related to the ACE2 function, such as cardiovascular physiology. Considering all variable sites, we selected 30 of them located at the critical ACE2 binding sites to the SARS-CoV-like viruses for analysis in more detail. Our results reveal a relatively high diversity of ACE2 between placental mammal species, while showing no polymorphism within human populations, at least considering the 30 inter-species variable sites. A perfect scenario for natural selection favored this opportunistic new coronavirus in its trajectory of infecting humans. We suggest that SARS-CoV-2 became a specialist coronavirus for human hosts. Differences in the rate of infection and mortality could be related to the innate immune responses, other unknown genetic factors, as well as non-biological factors

Validation of molecular markers associated to leaf rust resistance genes in wheat

O objetivo deste trabalho foi validar marcadores moleculares previamente associados a genes que conferem resistência à ferrugem-da-folha, em genótipos brasileiros de trigo. Cinco marcadores STS e SCAR, identifi cados como associados aos alelos de resistência dos genes Lr1, Lr9, Lr10 e Lr24, foram avaliados por PCR, em 25 genótipos de trigo com conhecida presença ou ausência desses alelos. O marcador STS, associado ao alelo de resistência do gene Lr1, não foi efi ciente em identifi car genótipos brasileiros que possuem este alelo de resistência. Os marcadores STS e SCAR, associados a Lr9, Lr10 e Lr24, foram efi cientes na identifi caçãode plantas que possuem o alelo de resistência desses genes, e podem ser utilizados na seleção por marcadores da resistência à ferrugem-da-folha, em genótipos brasileiros de trigo.The objective of this work was to validate molecular markers previously associated to leaf rust resistance genes in Brazilian wheat genotypes. Five STS and SCAR markers identifi ed as associated to theresistance alleles of the genes Lr1, Lr9, Lr10 and Lr24 were tested by PCR in 25 Brazilian wheat genotypes with known presence or absence of these alleles. The STS marker associated to Lr1 was not effi cient in identifyingBrazilian genotypes carrying its resistance allele. The STS and SCAR markers associated to Lr9, Lr10 and Lr24 are effi cient in identifying plants carrying the resistance alleles for these genes, and therefore, can be usedfor marker-assisted selection of leaf rust resistance in Brazilian wheat genotypes

Suscetibilidade genética e farmacogenética da malária causada por P. vivax na Amazônia brasileira

A malária é uma das doenças infecciosas mais graves que afligem a espécie humana, sendo endêmica na maioria das regiões tropicais e subtropicais do mundo. Em humanos, essa doença é causada pelos protozoários Plasmodium falciparum, Plasmodium malariae, Plasmodium ovale, Plasmodium vivax e Plasmodium knowlesi, que são transmitidos ao hospedeiro pela picada dos mosquitos do gênero Anopheles. No Brasil, 87% dos casos de malária ocorrem pela infecção por P. vivax e as infecções por P. falciparum e infecções mistas representam o restante. As infecções por P. vivax foram tradicionalmente relacionadas com casos mais brandos de malária e pesquisas sobre essas infecções foram por muito tempo negligenciadas pela comunidade científica e indústrias farmacêuticas. Atualmente, casos severos e mortes por essas infecções são cada vez mais frequentes, tornando essa espécie de Plasmodium um importante alvo para os programas de controle e erradicação da malária. Apesar das evidências mostrarem que há variabilidade entre os indivíduos na suscetibilidade e resposta ao tratamento da malária, estudos relacionados com a influência genética da resposta imunológica na suscetibilidade ou resistência nas infecções por P. vivax são escassos, e pesquisas sobre a variabilidade genética da resposta ao tratamento com os fármacos utilizados no tratamento dessas infecções são inexistentes. No presente trabalho, foram investigados a influência de 33 polimorfismos nos genes IL1B, IL2, IL4, IL4R, IL6, IL8, IL10, IL12A, IL12B, IL12RB1, SP110, TNF, TNFRSF1A, IFNG, IFNGR1, VDR, PTPN22 e P2X7 na suscetibilidade à malária e na evolução clínica dessa doença. Também foram investigados 30 polimorfismos nos genes CYP1A2, CYP2C8, CYP2C9, CYP3A4, CYP3A5, SLCO1A2, SLCO1B1, SLCO1B3 e SLCO2B1 na resposta ao tratamento da malária. Entre os anos de 2002 e 2009, 216 pacientes naturais do estado do Pará diagnosticados com malária causada por P. vivax aceitaram participar do estudo. Todos os pacientes fizeram o tratamento padrão com cloroquina associada à primaquina. Desse grupo de pacientes, 167 foram avaliados clinicamente durante o período do tratamento e os níveis de parasitemia e gametocitemia foram estimados diariamente. Além dos genes em estudos, os pacientes também foram genotipados para a enzima G6PD. A ancestralidade genética desses pacientes foi estimada por um conjunto de 48 marcadores de ancestralidade. 10 O presente trabalho descreve a associação de polimorfismos nos genes IL1B, IL4R, IL12RB1 e TNF com a suscetibilidade à malária, e dos polimorfismos nos genes IL6, IL12B e VDR aos níveis de parasitemia e gametocitemia. Já as variantes nos genes IL6 e IL10 foram associadas à severidade dos sintomas nas infecções por P. vivax. Esse trabalho, também demonstra que alelos dos genes CYP2C8, ABCB1, SLCO1B1 e SLCO2B1 influenciam a resposta ao tratamento da malária. Variantes nesses genes estão associadas a uma resposta mais rápida à medicação fazendo com que seus portadores eliminem os parasitos e gametócitos em menor tempo. Esses resultados contribuem para a compreensão da malária e podem ajudar na obtenção de métodos de controle e esquemas terapêuticos mais eficientes para o controle dessa doença.Malaria is a major infection disease that affects human species, and is spread in tropical and sub-tropical regions in different continents. This disease is caused by Plasmodium falciparum, Plasmodium malariae, Plasmodium ovale, Plasmodium vivax and Plasmodium knowlesi protozoan which are transmitted to humans by Anopheles mosquito bites. In Brazil, 87% of malaria infections result from P. vivax infections, P. falciparum and mixed infections represent all other cases. P. vivax infections were traditionally related to malaria milder symptoms therefore research in such infections was neglected by the scientific community and pharmaceutical industries. At present severe cases and deaths by these infections are more frequent and P. vivax become an important target for malaria control and elimination program. Despite evidences showing malaria susceptibility and treatment response variability, studies in immune system response related to P. vivax malaria susceptibility are scarce. In the present study 33 polymorphisms in IL1B, IL2, IL4, IL4R, IL6, IL8, IL10, IL12A, IL12B, IL12RB1, SP110, TNF, TNFRSF1A, IFNG, IFNGR1, VDR, PTPN22 and P2X7 genes were investigated for association with malaria susceptibility, and its clinical aspects. Thirty polymorphisms in CYP1A2, CYP2C8, CYP2C9, CYP3A4, CYP3A5, SLCO1A2, SLCO1B1, SLCO1B3 and SLCO2B1 genes were investigated in relation to malaria treatment outcomes. Two hundred and sixteen (216) patients diagnosed with P. vivax malaria recruited during the period 2002-2009, who were born in Pará state, Brazil were enrolled in the study. All patients received chloroquine and primaquine standard treatment regimens. From these group of patients, 167 were clinically evaluated during treatment and have parasitemia and gametocytemia levels estimated daily. Besides the investigated genes, the patients were genotyped for G6PD. Genetic ancestry was estimated by a set of 48 ancestry markers. The present work reports that IL1B, IL4R, IL12RB1 and TNF gene polymorphisms were associated with malaria susceptibility, whereas IL6, IL12B and VDR gene polymorphisms were associated with parasitemia and gametocytemia levels. IL6 and IL10 genetic variants were associated with malaria symptoms intensity in P. vivax infections. The present work also reports the influence of CYP2C8, ABCB1, SLCO1B1 and SLCO2B1 alleles on malaria treatment response. Genetic variants in these genes were associated with a faster drug response and patients with these variants present parasites and gametocytes clearance in a shorter time. These results have a great value for malaria understanding and could help to improve disease control and therapeutic regimen to more efficient methods to control this disease

Investigação dos polimorfismos dos genes de polipeptídeos transportadores de ânions orgânicos (OATP) e a resposta ao tratamento com sinvastatina

A prevenção das doenças cardiovasculares é, atualmente, uma das principais metas para o cuidado com a saúde nos países ocidentais. Os inibidores da HMG CoA redutase (estatinas) são os fármacos mais utilizados para a prevenção das doenças cardiovasculares devido a sua eficácia em reduzir os níveis de colesterol e por serem bem tolerados durante o tratamento. Apesar de serem eficazes, existe uma grande variabilidade interindividual à resposta ao tratamento com estatinas. Parte dessa variação pode ser explicada por fatores genéticos, que podem afetar tanto a farmacocinética quanto a farmacodinâmica desses fármacos. Na presente dissertação foram avaliados polimorfismos funcionais nos genes SLCO1B1 e SLCO1B3, que codificam os polipeptídeos transportadores de ânions orgânicos (OATPs) 1B1 e 1B3 respectivamente, e sua possível influência sobre a eficácia e segurança do tratamento com 20 mg diárias de sinvastatina em uma amostra de 161 indivíduos de ancestralidade européia da região metropolitana de Porto Alegre. Os genótipos dos polimorfismos 388A>G, 521T>C e 463C>A do gene SLCO1B1 e 334T>G e 699G>A do gene SLCO1B3 foram determinados por discriminação alélica com ensaios Taqman 5 -nuclease em PCR em tempo real. Polimorfismos do gene SLCO1B1 foram associados significativamente com a resposta ao tratamento com sinvastatina. A variante 388A>G foi significativamente associada com uma maior redução nos níveis de colesterol total e LDL colesterol nos pacientes tratados com sinvastatina (P = 0,011 e P = 0,013 respectivamente). Os haplótipos SLCO1B1*1b e SLCO1B1*14 foram associados significativamente com a redução dos níveis de LDL colesterol após 6 meses de tratamento (P = 0,016 e P = 0,019 respectivamente). As variantes do gene SLCO1B3 estudadas não parecem influenciar a resposta ao tratamento com sinvastatina. Os polimorfismos dos genes SLCO1B1 e SLCO1B3 não estão relacionados com o aparecimento de efeitos adversos devido ao uso de sinvastatina na amostra estudada. Os resultados relatados na presente dissertação demonstram a importância das variantes dos genes que codificam os OATPs para a farmacogenética dos inibidores de HMG CoA redutase. Entretanto, estudos em diferentes populações com as diferentes estatinas devem ser realizados futuramente para avaliar a influência dos polimorfismos dos OATPs na resposta às diferentes estatinas.At present, cardiovascular disease prevention is the major goal of health care in western countries. HMG-CoA reductase inhibitors (statins) were the most utilized drugs in cardiovascular disease prevention due the high lipid-lowering efficacy and tolerance of treatment. Although a large interindividual variation in statin treatment response is frequently observed. Part of this variability could be explained by genetic factors that affect drug pharmacokinetics and pharmacodynamics. In the present study, we evaluated the influence of functional polymorphisms in SLCO1B1 and SLCO1B3 genes, those codifying organic anions transporters polypeptides (OATPs) 1B1 and 1B3 respectively, on simvastatin 20 mg per day treatment efficacy and tolerance in 161 subjects of European ancestry from Porto Alegre metropolitan region. The 388A>G, 521T>C and 463C>A SLCO1B1 gene polymorphisms and 334T>G and 699G>A SLCO1B3 gene polymorphisms were determined by allele discrimination with Taqman 5 -nuclease assays in real time PCR. SLCO1B1 gene polymorphisms were significantly associated with simvastatin treatment response. The 388A>G SNP was significantly associated with total cholesterol and LDL cholesterol reduction in patients treated with simvastatin (P = 0.011 e P = 0.013 respectively). SLCO1B1*1b and SLCO1B1*14 haplotypes were significantly associated with LDL cholesterol reduction 6 month treatment (P = 0.016 e P = 0.019 respectively). SLCO1B3 gene variants did not seem to influence the simvastatin treatment response. SLCO1B1 and SLCO1B3 gene polymorphisms were not related to the occurrence of adverse effects due to the use of simvastatin in the sample studied. The reported results in the present study demonstrated the OATPs variants are important to the HMG-CoA reductase inhibitor pharmacogenetics. However, future studies in populations and with different statins should be made to assess the OATP polymorphisms influence in response to statins

Investigação dos polimorfismos dos genes de polipeptídeos transportadores de ânions orgânicos (OATP) e a resposta ao tratamento com sinvastatina

A prevenção das doenças cardiovasculares é, atualmente, uma das principais metas para o cuidado com a saúde nos países ocidentais. Os inibidores da HMG CoA redutase (estatinas) são os fármacos mais utilizados para a prevenção das doenças cardiovasculares devido a sua eficácia em reduzir os níveis de colesterol e por serem bem tolerados durante o tratamento. Apesar de serem eficazes, existe uma grande variabilidade interindividual à resposta ao tratamento com estatinas. Parte dessa variação pode ser explicada por fatores genéticos, que podem afetar tanto a farmacocinética quanto a farmacodinâmica desses fármacos. Na presente dissertação foram avaliados polimorfismos funcionais nos genes SLCO1B1 e SLCO1B3, que codificam os polipeptídeos transportadores de ânions orgânicos (OATPs) 1B1 e 1B3 respectivamente, e sua possível influência sobre a eficácia e segurança do tratamento com 20 mg diárias de sinvastatina em uma amostra de 161 indivíduos de ancestralidade européia da região metropolitana de Porto Alegre. Os genótipos dos polimorfismos 388A>G, 521T>C e 463C>A do gene SLCO1B1 e 334T>G e 699G>A do gene SLCO1B3 foram determinados por discriminação alélica com ensaios Taqman 5 -nuclease em PCR em tempo real. Polimorfismos do gene SLCO1B1 foram associados significativamente com a resposta ao tratamento com sinvastatina. A variante 388A>G foi significativamente associada com uma maior redução nos níveis de colesterol total e LDL colesterol nos pacientes tratados com sinvastatina (P = 0,011 e P = 0,013 respectivamente). Os haplótipos SLCO1B1*1b e SLCO1B1*14 foram associados significativamente com a redução dos níveis de LDL colesterol após 6 meses de tratamento (P = 0,016 e P = 0,019 respectivamente). As variantes do gene SLCO1B3 estudadas não parecem influenciar a resposta ao tratamento com sinvastatina. Os polimorfismos dos genes SLCO1B1 e SLCO1B3 não estão relacionados com o aparecimento de efeitos adversos devido ao uso de sinvastatina na amostra estudada. Os resultados relatados na presente dissertação demonstram a importância das variantes dos genes que codificam os OATPs para a farmacogenética dos inibidores de HMG CoA redutase. Entretanto, estudos em diferentes populações com as diferentes estatinas devem ser realizados futuramente para avaliar a influência dos polimorfismos dos OATPs na resposta às diferentes estatinas.At present, cardiovascular disease prevention is the major goal of health care in western countries. HMG-CoA reductase inhibitors (statins) were the most utilized drugs in cardiovascular disease prevention due the high lipid-lowering efficacy and tolerance of treatment. Although a large interindividual variation in statin treatment response is frequently observed. Part of this variability could be explained by genetic factors that affect drug pharmacokinetics and pharmacodynamics. In the present study, we evaluated the influence of functional polymorphisms in SLCO1B1 and SLCO1B3 genes, those codifying organic anions transporters polypeptides (OATPs) 1B1 and 1B3 respectively, on simvastatin 20 mg per day treatment efficacy and tolerance in 161 subjects of European ancestry from Porto Alegre metropolitan region. The 388A>G, 521T>C and 463C>A SLCO1B1 gene polymorphisms and 334T>G and 699G>A SLCO1B3 gene polymorphisms were determined by allele discrimination with Taqman 5 -nuclease assays in real time PCR. SLCO1B1 gene polymorphisms were significantly associated with simvastatin treatment response. The 388A>G SNP was significantly associated with total cholesterol and LDL cholesterol reduction in patients treated with simvastatin (P = 0.011 e P = 0.013 respectively). SLCO1B1*1b and SLCO1B1*14 haplotypes were significantly associated with LDL cholesterol reduction 6 month treatment (P = 0.016 e P = 0.019 respectively). SLCO1B3 gene variants did not seem to influence the simvastatin treatment response. SLCO1B1 and SLCO1B3 gene polymorphisms were not related to the occurrence of adverse effects due to the use of simvastatin in the sample studied. The reported results in the present study demonstrated the OATPs variants are important to the HMG-CoA reductase inhibitor pharmacogenetics. However, future studies in populations and with different statins should be made to assess the OATP polymorphisms influence in response to statins

Avaliação do potencial de marcadores moleculares associados aos genes Lr9 e Lr24 em identificar genótipos de trigo resistentes à ferrugem da folha

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Avaliação do potencial de marcadores moleculares associados aos genes Lr9 e Lr24 em identificar genótipos de trigo resistentes à ferrugem da folha

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Detecção de herpesvírus bovino tipo-5 (BHV-5) em cérebros de bovinos submetidos ao diagnóstico de raiva

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Validation of molecular markers associated to leaf rust resistance genes in wheat

O objetivo deste trabalho foi validar marcadores moleculares previamente associados a genes que conferem resistência à ferrugem-da-folha, em genótipos brasileiros de trigo. Cinco marcadores STS e SCAR, identifi cados como associados aos alelos de resistência dos genes Lr1, Lr9, Lr10 e Lr24, foram avaliados por PCR, em 25 genótipos de trigo com conhecida presença ou ausência desses alelos. O marcador STS, associado ao alelo de resistência do gene Lr1, não foi efi ciente em identifi car genótipos brasileiros que possuem este alelo de resistência. Os marcadores STS e SCAR, associados a Lr9, Lr10 e Lr24, foram efi cientes na identifi cação de plantas que possuem o alelo de resistência desses genes, e podem ser utilizados na seleção por marcadores da resistência à ferrugem-da-folha, em genótipos brasileiros de trigo.The objective of this work was to validate molecular markers previously associated to leaf rust resistance genes in Brazilian wheat genotypes. Five STS and SCAR markers identifi ed as associated to the resistance alleles of the genes Lr1, Lr9, Lr10 and Lr24 were tested by PCR in 25 Brazilian wheat genotypes with known presence or absence of these alleles. The STS marker associated to Lr1 was not effi cient in identifying Brazilian genotypes carrying its resistance allele. The STS and SCAR markers associated to Lr9, Lr10 and Lr24 are effi cient in identifying plants carrying the resistance alleles for these genes, and therefore, can be used for marker-assisted selection of leaf rust resistance in Brazilian wheat genotypes