Polymorphisms of apolipoprotein E in the Afro-descendant population of Buenaventura, Colombia / Polimorfismos del gen de la apopoliproteína E en la población afrodescendiente de Buenaventura, Colombia

ABSTRACT Objetives: To estimate the frequency distribution, both allelic and genotypic, of the APOE gene in the Afro-descendant population of Buenaventura, Colombia. Methods: Three hundred and forty-eight Afro-descendant individuals were analyzed and the APOE locus was genotyped by PCR-RFLP. The allelic and genotypic frequencies were established by direct counting and the Hardy-Weinberg equilibrium was evaluated through X2 test. The frequencies obtained in this study were compared with frequencies reported for other Colombian populations through the Fisher's exact test. Results: The following allelic frequencies were observed: E3, 70.8%; E4, 21.4%, and E2, 7.8%. The genotypic frequencies were: E3/E3, 51.1%; E3/E4, 27.3%; E2/E3, 12.1%; E4/E4, 6%; E2/E4, 3.5%, and E2/E2, 0%. The entire examined population was found in Hardy-Weinberg equilibrium (P = .074), and significant differences were found in the allele E4 when comparing this population with the Amerindian and mestizo populations of Bogotá, Quindío, Centro-Oriente, Valle del Cauca, Barranquilla and Medellín (P< 0.0345). Conclusions: The allelic frequencies observed in this study were significantly different from the frequencies reported in other Colombian populations. The high representativeness of the E4 and E2 alleles validates the hypothesis that there are micro-evolutionary processes that have been acting on their frequencies and could be associated with susceptibility to neuropsychiatric diseases such as Alzheimer's disease, metabolic alterations of fats and/or coronary artery disease.

RESUMEN Objetivos: Estimar la distribución de frecuencias tanto alélicas como genotípicas del gen APOE en la población afrodescendiente de Buenaventura, Colombia. Métodos: Mediante la técnica de PCR-RFLP's se analizaron 348 individuos no relacionados de esta ciudad. Se realizó el cálculo de frecuencias alélicas y genotípicas y se evaluó el equilibrio de Hardy-Weinberg mediante la prueba de la X2. Se compararon las frecuencias alélicas obtenidas en el presente estudio con otras poblaciones de Colombia mediante el test exacto de Fisher. Resultados: Se reportaron las siguientes frecuencias alélicas: E2, 7,8%; E3, 70,8%, y E4, 21,4%. Las frecuencias genotípicas fueron: E3/E3, 51,1%; E3/E4,27,3%; E4/E4,6%; E2/E3,12,1%; E2/E4, 3,5%, y E2/E2, 0%. La población total se encontró en equilibrio de Hardy-Weinberg (p = 0,074), y se hallaron diferencias significativas en el alelo E4 al comparar esta población con las amerindias y mestizas de Bogotá, Quindío, Centro-Oriente, Valle del Cauca, Barranquilla y Medellín (p < 0,0345). Conclusiones: Las frecuencias alélicas observadas fueron significativamente diferentes de las frecuencias reportadas en otras poblaciones de Colombia. La alta representatividad de los alelos E4 y E2 validan la hipótesis de que hay procesos microevolutivos que han venido actuando en sus frecuencias y pueden estar asociadas con susceptibilidad a enfermedades neuropsiquiátricas como la enfermedad de Alzheimer, alteraciones metabólicas de las grasas y/o enfermedad coronaria.

BRCA1 and BRCA2 mutations in a sample of breast and ovarian cancer families from the Colombian pacific / Mutaciones en los genes BRCA1 y BRCA2 en una muestra de familias con cáncer de mama y/u ovario del pacífico colombiano

Abstract Introduction: Breast cancer is the most common neoplasia of women from all over the world especially women from Colombia. 5%­10% of all cases are caused by hereditary factors, 25% of those cases have mutations in the BRCA1/BRCA2 genes. Objective: The purpose of this study was to identify the mutations associated with the risk of familial breast and/or ovarian cancer in a population of Colombian pacific. Methods: 58 high-risk breast and/or ovarian cancer families and 20 controls were screened for germline mutations in BRCA1 and BRCA2, by Single Strand Conformation Polymorphism (SSCP) and sequencing. Results: Four families (6.9%) were found to carry BRCA1 mutations and eight families (13.8%) had mutations in BRCA2. In BRCA1, we found three Variants of Uncertain Significance (VUS), of which we concluded, using in silico tools, that c.81­12C>G and c.3119G>A (p.Ser1040Asn) are probably deleterious, and c.3083G>A (p.Arg1028His) is probably neutral. In BRCA2, we found three variants of uncertain significance: two were previously described and one novel mutation. Using in silico analysis, we concluded that c.865A>G (p.Asn289Asp) and c.6427T>C (p.Ser2143Pro) are probably deleterious and c.125A>G (p.Tyr42Cys) is probably neutral. Only one of them has previously been reported in Colombia. We also identified 13 polymorphisms (4 in BRCA1 and 9 in BRCA2), two of them are associated with a moderate increase in breast cancer risk (BRCA2 c.1114A>C and c.8755­66T>C). Conclusion: According to our results, the Colombian pacific population presents diverse mutational spectrum for BRCA genes that differs from the findings in other regions in the country.

Resumen Introducción: El cáncer de mama es la neoplasia más común en mujeres de todo el mundo, y, también de Colombia. 5% a 10% de todos los casos son causados por factores hereditarios; 25% de estos casos tienen mutaciones en los genes BRCA1/BRCA2. Objetivo: El propósito de este estudio fue el de identificar mutaciones asociadas con riesgo de cáncer de mama y/u ovario familiar en pacientes del pacífico colombiano. Métodos: Fueron revisados para mutaciones en BRCA1 y BRCA2 de línea germinal mediante SSCP y secuenciación 58 familias de alto riesgo para cáncer de mama y/u ovario y 20 controles Resultados: cuatro familias (6.9%) presentaron mutaciones en BRCA1 y ocho familias (13.8%) en BRCA2. En BRCA1, encontramos tres variantes de significado clínico desconocido (VUS), de las cuales concluimos, usando herramientas bioinformáticas, que c.81­12C>G y c.3119G>A (p.Ser1040Asn) son probablemente deletéreas, y c.3083G>A (p.Arg1028His) es probablemente neutral. En BRCA2, encontramos tres VUS: una mutación nueva y dos previamente descritas, usando análisis bioinformáticos, concluimos que c.865A>G (p.Asn289Asp) y c.6427T>C (p.Ser2143Pro) son probablemente deletéreas y c.125A>G (p.Tyr42Cys) es probablemente neutral. Solo una de ellas ha sido reportada previamente en Colombia. También identificamos 13 polimorfismos (4 en BRCA1 y 9 en BRCA2), dos de ellos asociados con un moderado incremento del riesgo para cáncer de mama (BRCA2 c.1114A>C and c.8755­66T>C). Conclusión: de acuerdo con nuestros resultados, la población del suroccidente colombiano presenta un espectro mutacional diverso para los genes BRCA que difiere de lo encontrado en otras regiones del país.

Presence of Non-African Haplotypes Increase Genetic Diversity in Sickle Cell Anemia Patients in Colombia / Presencia de haplotipos no africanos incrementa la diversidad genética en pacientes con anemia falciforme en colombia

RESUMEN El objetivo de este estudio fue identificar la frecuencia de haplotipos dentro del cluster de Beta globina presente en pacientes con anemia falciforme en Colombia, establecer la presencia de haplotipos no africanos en esta población, así como verificar variaciones en el patrón de desequilibrio de ligamiento dentro del cluster de Beta globina. Se analizaron 83 individuos con anemia falciforme, los haplotipos se formaron utilizando cinco sitios de restricción dentro del cluster de Beta globina, se estableció la frecuencia de haplotipos, se calculó el grado de desequilibrio de ligamiento entre los sitios de restricción, así como la similitud genética de esta población con otra de afectados en América. Los haplotipos más frecuentes en la población fueron Benin (35,1 %) y Bantú (26, 5 %), ambos africanos. Sin embargo, haplotipos presentes en poblaciones indígenas americanas y europeas alcanzaron frecuencias entre el 2 - 10 %, así como haplotipos que no han sido reportados en otras poblaciones. Los sitios de restricción presentaron bajo o nulo desequilibrio de ligamiento entre ellos. Al compararse con otras poblaciones, la población colombiana presentó mayor similitud con la población de Venezuela en donde Benin y Bantú son también predominantes. Nuestros resultados muestran que el mestizaje ha facilitado el paso de la mutación para la anemia falciforme a un contexto genético no africano (amerindio y europeo). Además, el mestizaje también ha alterado el patrón de desequilibrio de ligamiento dentro del cluster de Beta globina generando modificaciones que pueden tener influencia en estudios de asociación dentro de esta población de afectados.

ABSTRACT The objective of this study was identify the frequency of Beta globin cluster's haplotypes present in sickle cell anemia patients in Colombia, to establish the presence of non-African haplotypes in this population, to verify variations in the pattern of linkage disequilibrium in the Beta globin cluster. It was analyzed 83 individuals affected with sickle cell anemia, the haplotypes were formed using five restriction sites into Beta globin cluster. The haplotype frequency was calculated, as well as the linkage disequilibrium among restriction sites, the genetic similarity among Colombian population and other affected American population was determined. The haplotypes most frequent were Benin (35.1 %) and Bantu (26.5 %), both African. However, haplotypes present in American indigenous and European populations got frequency between two to ten percent, as well as haplotypes not reported in others population were observed in our population. The restriction sites showed low or null linkage disequilibrium. When compare with other populations, the Colombian population showed higher similarity with Venezuelan population where Benin and Bantu are predominant too. Our results showed that admixture has facilitated the move of sickle cell mutation to a non-African genetic context (Amerindian and European). Further, the admixture has also modified the pattern of linkage disequilibrium into the Beta globin cluster generating modifications that could have influence in association studies in this affected population.

Genetic variants associated with fetal hemoglobin levels show the diverse ethnic origin in Colombian patients with sickle cell anemia / Las variantes genéticas asociadas con niveles de hemoglobina fetal señalan diversos orígenes étnicos en pacientes colombianos con anemia falciforme.

Introduction: Fetal hemoglobin is an important factor in modulating the severity of sickle cell anemia. Its level in peripheral blood underlies strong genetic determination. Associated loci with increased levels of fetal hemoglobin display population-specific allele frequencies. Objective: We investigated the presence and effect of known common genetic variants promoting fetal hemoglobin persistence (rs11886868, rs9399137, rs4895441, and rs7482144) in 60 Colombian patients with sickle cell anemia. Materials and methods: Four single nucleotide polymorphisms (SNP) were genotyped by restriction fragment length polymorphisms (RFLP) and the use of the TaqMan procedure. Fetal hemoglobin (HbF) from these patients was quantified using the oxyhemoglobin alkaline denaturation technique. Genotype frequencies were compared with frequencies reported in global reference populations. Results: We detected genetic variants in the four SNPs, reported to be associated with higher HbF levels for all four SNPs in the Colombian patients. Genetic association between SNPs and HbF levels did not reach statistical significance. The frequency of these variants reflected the specific ethnic make-up of our patient population: A high prevalence of rs7482144-'A' reflects the West-African origin of the sickle cell mutation, while high frequencies of rs4895441-'G' and rs11886868-'C' point to a significant influence of an Amerindian ethnic background in the Colombian sickle cell disease population. Conclusion: These results showed that in the sickle cell disease population in Colombia there is not a unique genetic background, but two (African and Amerindian). This unique genetic situation will provide opportunities for a further study of these loci, such as fine-mapping and molecular-biological investigation. Colombian patients are expected to yield a distinctive insight into the effect of modifier loci in sickle cell disease.

Introducción. La hemoglobina fetal es un importante factor modulador de la gravedad de la anemia falciforme, cuya expresión está muy condicionada por el factor genético. Los loci asociados con el incremento de la hemoglobina fetal pueden presentar frecuencias alélicas específicas para cada población. Objetivo. Investigar la presencia y el efecto de las variantes genéticas rs11886868, rs9399137, rs4895441 y rs7482144 asociadas con la persistencia de hemoglobina fetal, en 60 pacientes colombianos con anemia falciforme. Materiales y métodos. Se hizo la genotipificación de los polimorfismos de nucleótido simple ( Single Nucleotide Polymorphisms, SNP) mediante la técnica de polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción ( Restriction Fragment Length Polymorphisms, RFLP) y el procedimiento TaqMan. La hemoglobina fetal (HbF) se cuantificó utilizando la técnica de desnaturalización alcalina de la oxihemoglobina. Las frecuencias genotípicas se compararon con las reportadas en poblaciones de referencia global. Resultados. Se observaron variantes genéticas ya reportadas para aumento de HbF en los cuatro SNP. La asociación genética entre los SNP y el incremento de la HbF no alcanzó significancia estadística. La frecuencia de estos alelos reflejó la siguiente composición específica en esta muestra de pacientes colombianos: una gran prevalencia de rs7482144-'A', lo que indica que el origen de la mutación para la anemia falciforme es África occidental, y una gran frecuencia de rs4895441-'G' y rs11886868-'C', lo que denota la influencia significativa del origen genético amerindio. Conclusión. Los resultados evidenciaron que la población con anemia falciforme de Colombia no tiene un único origen genético, sino que existen dos (africano y amerindio). Esta situación genética única ofrece la oportunidad de llevar a cabo un estudio más amplio de estos loci a nivel molecular. Se espera que el estudio de pacientes colombianos permita una visión diferente del efecto de los loci modificadores en esta enfermedad.

IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE ADN MITOCONDRIAL EN Rhinoclemmys nasuta (TESTUDINES:GEOEMYDIDAE) / Implementation of DNA Mitochondrial Analysis in Rhinoclemmys nasuta (Testudines: Geoemydidae)

Rhinoclemmys nasuta (Testudines: Geoemydidae) es considerada una especie casi endémica de Colombia y la más primitiva del género, sin embargo, se encuentra clasificada por la IUCN como deficiente de datos, ya que la información disponible no es suficiente para hacer una evaluación directa o indirecta de su riesgo de extinción. En este trabajo se describe la implementación del método para realizar la secuenciación de la región control del ADN mitocondrial de R. nasuta, con el propósito de generar herramientas técnicas para futuros estudios de evolutivos y de conservación. Se utilizó el método de desalamiento (Salting-out) para extraer ADN a muestras sanguíneas procedentes de Isla Palma y Playa Chucheros (Bahía Málaga-Pacífico Colombiano) y se utilizó una pareja de cebadores degenerados (reportada para Chrysemys picta Testudines: Emydidae) para realizar la amplificación. Se obtuvieron fragmentos de 800pb siendo exitosa la reacción de secuenciación de los amplificados, y se estableció un porcentaje de homología mayor al 92 % entre las secuencias obtenidas y las secuencias de ADNmt de Sacalia quadriocellata (Testudines:Geoemydidae) y Cuora aurocapitata (Testudines:Geoemydidae), depositadas en el GeneBank. Este resultado demuestra que el método descrito puede ser una herramienta útil para el estudio de las poblaciones de R. nasuta del Pacífico colombiano, lográndose una efectiva secuenciación de la región control del ADNmt de esta especie.

Rhinoclemmys nasuta (Testudines:Geoemydidae) is considered an almost endemic specie to Colombia and the most primitive species of Rhynoclemmys. However, it is classified data deficient by IUCN because the available information is not enough to make a direct or indirect assessment of its extinction risk. Here, we describe the implementation of the method to analyze the mitochondrial DNA control sequence (mtDNA) of R. nasuta in order to generate tools for future studies in systematics and population conservation. Genomic mtDNA was extracted by salting-out from blood samples from Isla Palma and Playa Chucheros (Bahía Málaga-Colombian Pacific Coast) and we used a pair of degenerate primers (reported for Chrysemys picta, Testudines:Emydidae) to perform amplification. Fragments of 800pb were obtained and the sequencing reaction was effective. A homology percentage above of 92 % was established between the obtained sequences and mtDNA sequences from Sacalia quadriocellata (Testudines:Geoemydidae) ,and Cuora aurocapitata (Testudines:Geoemydidae) reported in the GenBank. This result shows that the described method can be a useful tool for the study of R. nasuta populations in the Colombian Pacific region, achieving an effective sequencing of the mtDNA control region of this species.

DIVERSIDAD GENÉTICA EN UNA POBLACION DE Rhinoclemmys nasuta (TESTUDINES:GEOEMYDIDAE) ASOCIADA AUN AMBIENTE INSULAR DEL CHOCÓ BIOGEOGRÁFICO / Genetic Diversity in a Population of Rhinoclemmys nasuta (Testudines:Geoemydidae) Associatted with an Insular Locality in the Chocó Biogeographic Region

Se realizó la caracterización de la diversidad genética de la población de Rhinoclemmys nasuta, que habita en la localidad insular de Isla Palma, Bahía Málaga (Valle del Cauca), utilizando tres sistemas de microsatélites (Cm72, Cm58 y Cm3). En esta localidad, R. nasuta se encuentra ampliamente distribuida en los sistemas de riachuelos y quebradas presentes. Se tomaron entre 100 a 200 µL de sangre periférica de diez tortugas en cinco riachuelos, preservando las muestras en una solución 0,5 M de EDTA y el ADN fue extraído mediante las técnicas de Salting-out y Chelex. Los productos amplificados por PCR fueron visualizados y medidos en geles de poliacrilamida teñidos con nitrato de plata. Se obtuvieron productos amplificados exitosos para todos los sistemas analizados, dos de los cuales (Cm72 y Cm3) resultaron ser monomórficos, mientras que el sistema Cm58 presentó un PIC alto (0,698) permitiendo estimar la diversidad genética de esta población. La heterocigosidad observada fue baja (Ho = 0,26) y los índices de endogamia F IS y F IT fueron altos (0,67857 y 0,67881), indicando un exceso de homocigotos en cada uno de los ríos y para la población total. El Análisis Molecular de Varianza sugirió que no existe estructura genética diferencial en esta población (F ST = 0,00075; p = 0,95112). En conclusión los resultados sugieren que la diversidad genética de la población de R. nasuta en Isla Palma es baja, siendo una población altamente endogámica.

Characterization of the genetic diversity of Rhinoclemmys nasuta population inhabits Isla Palma (Malaga Bay, Valle del Cauca) was carried out using three microsatellite systems (Cm72 , Cm58 and Cm3). In this locality, individuals of R. nasuta are widely distributed in the inland streams and creeks system. 100 to 200 mL of peripheral blood was taken off from ten turtles in five streams of the island, preserving samples in a 0.5 M EDTA. DNA was extracted using Salting-out and Chelex solution techniques. PCR amplified products were visualized and measured in polyacrylamide gels stained with silver nitrate. Successful amplification products were obtained for all systems analyzed, two of which (Cm72 and Cm3) were found to be monomorphic, while the system Cm58 had a high PIC (0.698) allowing to estimate the genetic diversity of this population. The observed heterozygosity was low (Ho = 0.26) and inbreeding indices FIS and FIT were high (0.67857 and 0.67881), indicating an excess of homozygotes in each of the rivers and for the all population. The molecular analysis of variance suggested that there is no difference in genetic structure of the population (FST = 0.00075, p= 0.95112). Therefore, the results suggest that the genetic diversity of R. nasuta population in Isla Palma was low and exhibited a highly inbred index.

Ausencia de efecto cognitivo APOE en personas sanas de edad mediana / Absence of APOE cognitive effect in healthy middle-aged

Introducción. A pesar de los conocidos cambios cerebrales estructurales y funcionales en portadores de alelosε4 del gen de la apolipoproteína (APOE), los hallazgos sobre el funcionamiento cognitivo de estos individuos soncontradictorios.Objetivo. Evaluar el efecto cognitivo APOE (ECA) en individuos de edad mediana con pruebas neuropsicológicastradicionales y tareas experimentales de conjunción en memoria visual de corto término y con el paradigma detareas duales de memoria operativa.Material y métodos. Se comparó el desempeño de 25 sujetos portadores de alelos ε4 (38.6 años de edad promedioy 9.7 años de educación promedio) con el de 38 no portadores (39.5 años de edad promedio y 11 años deeducación promedio) en las pruebas referidas.Resultados. Los resultados en ambos tipos de pruebas no fueron significativamente diferentes entre portadoresy no portadores.Conclusiones. En individuos de mediana edad portadores de alelos ε4 no se hacen evidentes déficits cognitivos.Estos resultados son de gran interés en la comprensión de la fase preclínica de la Enfermedad de Alzheimer cuandose comparan con los de un grupo de individuos de edades equiparables portadores de la mutación E280A-p1evaluados con el mismo tipo de pruebas.

Introduction. Despite the known structural and functional brain changes in carriers of the apolipotrein ε4(APOE) allele, the findings on cognitive functioning of these individuals are mixed.Objective. Evaluate the APOE-dependent cognitive effect in middle-aged individuals with traditional neuropsychologicaltests and experimental tasks of binding in short-term visual memory and from the working memoryby dual task paradigm.Materials and methods. The performance of 25 carriers of ε4 alleles was compared (mean age of 38.6 yearsand 9.7 mean years of schooling) with that of 38 non-carriers (mean age of 39.5 years and average education of11 years) in both types of tests.Results: The results in both types of tests were not significantly different between carriers and noncarriers.Conclusions: In middle-aged carriers of ε4 alleles cognitive deficits are not evident. These results are of greatinterest in understanding the preclinical stages of Alzheimer’s Disease when compared with those of a group ofindividuals of similar ages who carried the mutation E280A-p1 who were evaluated with the same type of tests.

Estructura genética, ancestralidad y su relación con los estudios en salud humana / Genetic structure, ancestry and their relationship to human health studies

La mezcla entre individuos nativos y múltiples colonos ha dejado como resultado la actual configuración de las poblaciones humanas, lo cual puede conllevar a estructura genética, fenómeno apreciable al observar diferencias en las frecuencias alélicas y genotípicas de las poblaciones de una región geográfica respecto a otra. El análisis de estas poblaciones se ha enfocado en la identificación y cuantificación del grado de mezcla, herramienta útil en la comprobación mediante la asociación de marcadores polimórficos involucrados en el desarrollo de enfermedades. Un obstáculo en la identificación de variantes genéticas asociadas a enfermedades, es la comparación de casos y controles procedentes de poblaciones con diferentes antecedentes genéticos. En este sentido, es importante establecer el grado de estructura genética en las poblaciones debido a la distribución diferencial de los polimorfismos asociados a una enfermedad de interés...

The current configuration of human populations is due to the mix of native individuals and many colonizers; it can entail genetic structure, a phenomenon appreciable to observe differences in allele and genotype frequencies of populations of a geographic region over another. This analysis has focused on the identification and quantification of the degree of mixing, useful tool for checking through association of polymorphic markers involved in the development of diseases. One obstacle in identifying genetic variants associated with diseases is the comparison of cases and controls from populations with different genetic backgrounds. In the opposite sense, it is important to establish the degree of genetic structure in populations due to the differential distribution of alleles of polymorphisms associated with a disease of interest...

Diversity and genetic structure analysis of three Amazonian Amerindian populations from Colombia / Análisis de la diversidad y la estructura genética de tres poblaciones indígenas amazónicas colombianas

Introduction: In the departments of the Vaupés and Guaviare, in southeastern Colombia, in a transitional area between Amazonia and the eastern plains, inhabit indigenous groups belonging to the Tukanoan (East) and Guahiban linguistic families. Although some studies have dealt with the culture and the cosmology description of these groups, little research has been done on the biological diversity and genetic relationships of such groups.Objective: To estimate the diversity, the structure, and the genetic relationships of one Guahiban and two Tukanoan groups of the Colombian Amazonian region.Methods: Samples were collected (n = 106) from unrelated individuals belonging to the Vaupés native indigenous communities. The DNA was extracted and nine autosomal microsatellites were typed. Several measures of diversity, FST, pairwise FST, and population differentiation between groups were calculated. Finally, it was estimated the genetic distances of the groups studied in relation with other Amazonian, Andean and Central American indigenous people.Results: 1. The genetic diversity found stands within the range of other Amazonian populations, whereas compared to the mestizo and afro-descendant Colombian populations, such diversity showed to be lower. 2. The structure and population differentiation tests showed two clusters; one consisting of the Vaupés Tukanoan and Guaviare Tukanoan groups, and a second one formed by the Guayabero. 3. Tukanoan groups are found to be closer related to the Brazilian Amazonian populations than to the Guayabero.Conclusion: The results of this study suggest that the Guayabero group from Guaviare, are genetically differentiated from those Tukanoan groups of the Vaupés and Guaviare

Assessing the genetic diversity and ancestry of Hartón del Valle cattle using mitochondrial DNA / Diversidad genética y ancestría del ganado Hartón del Valle mediante ADN mitocondrial / Estimação da ancestralidade e da diversidade genética no gado Hartón del Valle utilizando DNA mitocondrial

The Hartón del Valle(HV)cattleisa Criollo breed of Spanish descent that has adapted to the conditionsof the Cauca valley (Colombia). This breed is currently listed as “vulnerable” because its population has dramatically declined in the last two years. Prompted by the uncertain future of this breed and its importance as a potential resource of valuable genes. Objective: this study addressed the diversity, genetic structure and ancestry of HV cattle using mitochondrial DNA (mtDNA). Methods: a 350-bp fragment was amplified and sequenced from 72 HV animals in 9 separate farms and from animals of Brahman and Holstein breeds. To analyze the breed's ancestry, the sequences were compared with 560 sequences available in the GenBank, representing 50 Bos taurus and Bos indicus breeds. Results: in accordance with the Spanish origin of the HV breed, there was a high representation of European mtDNA (91.7%) and a low representation of African (5.5%) and Middle Eastern mtDNA (2.7%). The average haplotype diversity was 0.65 ± 0.05. The farm with the oldest ancestry was the only population in which three mitochondrial lineages were observed; unfortunately, it was recently depopulated. Proximity was observed between HV and two Columbian breeds, the Romosinuano and Costeño con Cuernos. A comparative analysis with the sequences deposited in the GenBank from numerous breeds revealed the presence of 37 haplotypes, seven of which were unique to HV. Conclusions: the following Iberian breeds were found to be most closely related to HV: Tudanca, Rubia Gallega, Negra Serrana, Murciana, Pajuna, Avileña, Garvonesa and Mertolenga. Phylogenetic analysis confirmed the Iberian ancestry and some African influence on this Latin American Criollo breed.

El Hartón del Valle (HV),es una raza adaptada a las condiciones del Valle del Cauca(Colombia) que está catalogada como “vulnerable” y cuya población ha descendido drásticamente en los últimos dos años. Objetivo: debido al futuro incierto y a la importancia como recurso potencial en la seguridad alimentaria regional se abordó el estudio de la diversidad, la estructura genética y la ancestría del HV, mediante ADN mitocondrial (ADNmt). Métodos: se amplificó y secuenció un fragmento de 350 pb en 72 animales HV, provenientes de nueve poblaciones y de controles de las razas Brahman y Holstein. Para analizar la ancestría las secuencias fueron comparadas con 560 secuencias de 50 razas Bos taurus y Bos indicus, depositadas en el GenBank. Resultados: de acuerdo con su origen español, se encontró una marcada influencia del ADNmt europeo (91.7%) y baja participación de taurinos de origen africano (5.5%) y del cercano Oriente (2.7%). La diversidad haplotípica promedio fue 0.65 ± 0.05. El hato más antiguo fue el único que mostró los tres linajes mitocondriales, sin embargo, este ha sido liquidado recientemente. Se observó proximidad entre el HV con las razas colombianas Romosinuano y Costeño con Cuernos. La comparación con las secuencias depositadas en el GenBank con diferentes razas reveló la presencia de 37 haplotipos, de los cuales siete fueron únicos en el HV. Conclusiones: las razas ibéricas más cercanas al HV fueron: Tudanca, Rubia Gallega, Negra Serrana, Murciana, Pajuna, Avileña, Garvonesa y Mertolenga. El árbol filogenético confirmó la ancestralidad ibérica y la influencia africana en las razas criollas de América Latina.

O Hartón del Valle (HV) é uma raça adaptada às condições da região pertencente ao departamento do Valle del Cauca (Colombia). A raça está catalogada como vulnerável já que sua população tem sido reduzida drasticamente nos últimos dois anos. Objetivo: devido a incerteza no futuro da raça e a sua importancia como recurso potencial na segurança alimentaria regional, abordou-se o estudo da diversidade, a estrutura genética e a ancestralidade do gado HV, utilizando DNA mitocondrial (mtDNA). Métodos: para isto, se amplificou e sequenciou um fragmento de 350 pares de bases em 72 animais provenientes de nove populações e também de controles das raças Brahman e Holandesa. Para analizar a ancestralidade das sequências, estas foram comparadas com outras 560 de 50 raças Bos taurus y Bos indicus depositadas no genebank. Resultados: de acordo com sua origem espanhola, foi encontrada uma marcada influência do DNA mitocondrial europeu (91.7%), e baixa participação de taurinos de origem africana (5.5%) e do Oriente Próximo (2.7%). A média da diversidade haplotípica foi de 0.65 ± 0.05. A população de gado HV mais antiga foi a única que apresentou as três linhagens mitocondriais encontradas; embora, esta população foi terminada recentemente. Observou-se também proximidade do gado HV com as raças colombianas da região Caribe, Romosinuano e Costeño con Cuernos. A comparação com as sequências depositadas no genebank com diferentes raças revelou a presença de 37 haplotipos, dos quais sete foram únicos no HV. Conclusões: as raças ibéricas mais aproximadas do HV foram: Tudanca, Rubia Gallega, Negra Serrana, Murciana, Pajuna, Avileña Garvonesa e Mertolenga. A árvore filogenética confirmou sua ancestralidade ibérica e a influência africana nas raças crioulas da América Latina.

DIVERSIDAD Y ESTRUCTURA GENÉTICA DE TRESPOBLACIONES AFRODESCENDIENTES DEL SUROCCIDENTECOLOMBIANO A PARTIR DE 8 STR’S. / Genetic Structure and Diversity of Three Colombian Southwest Afrodescendent Populations Using 8 STR’s.

Con el objetivo de estimar la diversidad, la estructura y el flujo génico de tres poblaciones afrodescendientes del suroccidente colombiano (Buenaventura, Mulaló y Tumaco), se analizaron los alelos revelados por ocho STR’s autosómicos en 78 indi-viduos no relacionados, mediante amplificación por PCR y comparación con escaleras alélicas de cada sistema corridas en geles de poliacrilamida al 8%. Los resultados se compararon con las poblaciones amerindias Awa-Kuaikier y Coyaima, y las mestizas del Valle del Cauca y de Cauca. Se encontró que las muestras afrodescendientes y amerindias fueron moderadamente diversas (h entre 0,768±0,414 y 0,796±0,424), mientras que las mestizas mostraron índices mayores (>0,803), lo que puede ser consecuencia del mestizaje con amerindios, el cual puede explicar la alta endogamia observada para éstas. El AMOVA exhibió estructuración moderada entre las poblaciones afrodescendientes (FST= 0,098; p<0,05), y alta entre los tres grupos étnicos comparados (FST=0,26723; p<0,05). Las distancias genéticas favorecieron la cercanía entre Tumaco y Buenaventura, soportada por la tasa de migración encontrada (34,298), al igual que al interior de las poblaciones amerindias y mestizas. Las diferencias observadas entre Mulaló y las otras poblaciones negras quizá se expliquen porque es un aislado poblacional más cerrado. El árbol NJ mostró la relación más cercana entre las poblaciones amerindias y mestizas, además del carácter ancestral de las afrodescendientes. Esto sustenta la idea del flujo genético mantenido entre las tres etnias, principalmente entre las poblaciones amerindias y mestizas analizadas, soportado por las distancias genéticas, las tasas de migración y la matrilinealidad amerindia reportada en la literatura.

To estimate the diversity, structure and genetic flow in three colombian southwest afrodescendent populations (Buenaventura, Mulaló y Tumaco), the alleles revealed by 8 autosomal STR’s were analyzed in 78 no related individuals, by the use of PCR and comparison with specific allelic ladders for every system resolved by polyacrylamide gel (8%). The results were compared with 2 amerindian populations (Awa-Kuaikier and Coyaima) and 2 mixed colombian populations (Valle del Cauca and Cauca). For the afrodescendent and amerindian populations was found moderate diversity (h between 0.768±0.414 and 0.796±0.424), in contrast, the mixed population showed higher rates (>0.803), which is probably caused by mixing with amerindians, that also can explain the high endogamy seen in mixed populations. The AMOVA exhibited moderate genetic structure between the afrodescendent populations (FST= 0.098; p<0.05), but higher between the three ethnical groups compared (FST=0.26723; p<0.05). The closer genetics distances are in favor of Tumaco and Buenaventura, supported for the migration rate found (34.298), which was the same inside of amerindian and mixed populations. Maybe, because Mulaló is a closed isolated population, its differences in front others afrodescendent populations are explained. The neighbor-joining tree showed nearest relations among amerindian and mixed populations, furthermore, the ancestral character for the afrodescendents. That sustains the idea of genetic flow maintained between the 3 ethnical groups, principally between amerindian and mixed populations, supported because the genetic differences, migration rates and amerindian matrilineality reported in the literature.

Home range of marsh rats, holochilus sciureus, a rodent pest in rice fields of Venezuela / Área de acción de la rata arrocera, holochilus sciureus, un roedor plaga en campos de arroz de Venezuela / Área de ação do rato aquatico da espécie holochilus sciureus, um roedor praga nos plantações de arroz da Venezuela

Radio tracking techniques were used to determine the home range of marsh rats Holochilus sciureus in rice fields of the Guárico River Irrigation System, Venezuela, in order to study movement patterns of tropical rodents and provide information for the management of this agricultural pest. After being captured using Tomahawk traps, ten adult rats were equipped with radio-transmitters and tracked during the 2004 dry season between 18:00 and 6:00. Home ranges were estimated based on four methods: minimum convex polygon, harmonic mean contours, fixed kernel and adaptive kernel. Home ranges of males and females ranged between 0.6 and 1.3ha depending on the method of estimation. Male-female range overlap and possible agonistic interactions between males, suggest male territoriality and a polygynic mating system. Males showed greater motility than females. The results also reveal relationships between these rodent movements and environmental changes produced within rice plantations. Ecological studies provide information for an integrated pest control program.

Se determinó el área de vivienda de ratas arroceras, Holochilus sciureus, en el Sistema de Riego Río Guárico, Venezuela, mediante técnicas de seguimiento por radio con el fin de contribuir al conocimiento de los patrones de movimiento de roedores tropicales y proveer de información útil para el manejo de esta plaga agrícola. Diez ratas adultas fueron capturadas usando trampas Tomahawk, se les colocó un radio-transmisor y se siguieron durante la estación de sequía de 2004 desde las 18:00 hasta las 06:00. El área de vivienda fue estimada con cuatro métodos: polígonos mínimos convexos, medias armónicas, kernel fijo y kernel adaptado. El área de vivienda de hembras y machos se estimó en 0,6 a 1,3ha, dependiendo del método empleado. Las áreas de machos y hembras se solaparon y posibles interacciones agonísticas observadas entre machos sugieren territorialidad y un sistema de apareamiento poligínico. Los machos mostraron mayor movilidad que las hembras. Estos resultados a su vez relacionan los patrones de movimiento de estos roedores causados por cambios ambientales en campos de arroz. Estudios ecológicos proveen información para la formulación de programas de control integral de plagas.

Determinou-se a área de moradia de ratos aquáticos Holochilus sciureus, no Sistema de Irrigação Río Guárico, Venezuela, mediante técnicas de acompanhamento por radio com o fim de contribuir ao conhecimento dos padrões de movimento de roedores tropicais e prover informação útil para a manipulação desta praga agrícola. Dez ratos adultos foram capturados usando armadilhas Tomahawk, e foram monitorados, mediante o uso de radio transmissores, durante a estação de seca de 2004 desde às 18:00 até as 06:00. A área de moradia foi estimada com quatro métodos: polígonos mínimos convexos, medias armônicas, kernel fixo e kernel adaptado. A área de moradia de fêmeas e machos foi estimada em 0,6 a 1,3ha, dependendo do método empregado. As áreas de machos e fêmeas se sobrepuseram e possíveis interações agonísticas observadas entre machos sugerem territorialidade e um sistema de acasalamento poligínico. Os machos mostraram maior mobilidade que as fêmeas. Estes resultados por sua vez relacionam os padrões de movimento destes roedores causados por mudanças ambientais em plantações de arroz. Estudos ecológicos provêm informação para a formulação de programas de controle integral de plagas.

Identificación de individuos de jaguares (Panthera onca) y pumas (Puma concolor) a partir de morfometría de sus huellas (Carnivora: Felidae)

Identification of individual jaguars (Panthera onca) and pumas (Puma concolor) based on footprint morphometry (Carnivora: Felidae). Estimating feline abundance becomes particularly difficult, sometimes impossible, due to their elusive behavior and extensive space requirements. Available techniques are expensive and/or poorly efficient, therefore alternative methods are needed. The objective of this study was to assess the possibility of identifying individual jaguars and pumas based on morphometric analyses of their tracks. The footprints of five jaguars and four pumas were drawn and the foot (hind or fore foot, left or right foot) and the substrate were recorded. We took 16 measures from each footprint including lengths, widths, areas and angles. Variables were analyzed by using Principal Component Analysis (PCA) and substituted by the first Principal Component (PC) (> 70 % variance). We assessed the effect of the substrate and type of foot by means of paired t-student tests, and found differences between fore and hind feet and footprints from the same individual when made on soil or sand. No differences were found between right or left feet. The footprints changed over time as revealed by Multiple ANOVA. Different individuals could be identifyied based on discriminant analyses with more than 70 % confidence. We conclude that this method is feasible and can be useful when studying endangered felines. Rev. Biol. Trop. 56 (4): 1893-1904. Epub 2008 December 12.

Estimar la abundancia de felinos resulta particular-mente difícil o, incluso imposible, debido a su comportamiento críptico y sus amplios requerimiento espaciales. Las técnicas disponibles para estimar abundancia son costosas y poco eficientes, por lo que es necesario proponer métodos alternativos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad de identificación de individuos utilizando el análisis morfométrico de huellas en yaguares y pumas. Para ello, se dibujaron huellas de cinco yaguares y cuatro pumas, registrándose el tipo de pata que dio origen a la huella y el sustrato. Para cada huella se tomaron 16 mediciones morfológicas de ángulos, largos, anchos y áreas. Las variables de largos, anchos y áreas fueron analizadas con un Análisis de Componentes Principales (ACP) y sustituidas por el primer componente principal (más del 70 % de la varianza en todos los casos). Se evaluó el efecto del sustrato y del tipo de pata a partir de pruebas t-pareadas, encontrándose diferencias entre huellas del mismo individuo dibujadas a partir de arena o tierra (t-pareadas p < 0.05), así como diferencias en todas las variables para patas delanteras y traseras (t-pareadas p < 0.05 en todos los casos). No se encontraron diferencias entre patas izquierdas o derechas. El efecto de la edad de la huella se estudió con Análisis Múltiples de Varianza, en los que se revelaron diferencias en las variables con respecto a la edad de la huella. Se realizaron análisis discriminantes por especies, sustrato de la huella y tipo de pata, para determinar la capacidad del método de discriminar entre individuos. Se obtuvo una adecuada separación de los individuos con más del 70 % de confianza. Se concluye que este método es factible y puede ser de gran utilidad especialmente en el caso de felinos amenazados.

Diversidad genética en poblaciones humanas de dos regiones colombianas / Genetic diversity in human populations of two regions from Colombia

Introducción: Estudios preliminares han mostrado la existencia de relaciones genéticas entre las poblaciones humanas del sur-occidente y las de la región andina colombiana, teniendo esto implicaciones en el grado de miscegenación de estas comunidades. No obstante el reconocimiento de este amplio proceso de mestizaje, no se tiene suficiente información que permita establecer la estructura y el grado de diversidad genética para cada región en particular y de la población colombiana en general. Objetivo: Determinar la estructura y diversidad genética presente en grupos poblacionales del centro y sur-occidente colombiano. Metodología: Se analizaron las frecuencias alélicas de 12 sistemas de microsatélites autosómicos y el tipo y frecuencia de RFLPÆs de mtDNA presentes en 472 individuos de tres grupos étnicos: mestizos, indígenas y afroamericanos. Resultados: La caracterización de haplotipos de mtDNA en individuos afrodescendientes presentó 15% de marcadores típicos amerindios y 43% de africanos. El anßlisis de la diversidad genética mostró un índice de 0.72 en individuos Pijaos, valor cercano al índice de diversidad de la población mestiza de Cali (0.75). El analisis molecular de varianza (AMOVA) a partir de los 12 STRÆs, mostró que la estructuración genética no es significativa (FST de 0.032); adicionalmente se evidenció alta endogamia en la muestra mestiza de Caldas (0.43) y en la muestra indígena Coyaima (0.34).Conclusiones: Con los marcadores moleculares estudiados se estableció la estructura genética de poblaciones del sur-occidente colombiano confirmandose adicionalmente el grado de miscegenación y el flujo genético ocurrido entre diferentes grupos étnicos del centro y sur-occidente colombiano.

Introduction: Preliminary studies have showed close relations among southwest human populations and Andean region leaving it consequences in ethnic admixe process. However, this wide process of racial admixture today it is not exist sufficient information to define structure and genetic diversity for each region and Colombian population in general. Objectives: The principal goal from this study was to determinate the genetic structure and diversity present into human populations from Andean and Southwest Colombia regions. Methods: This study was realized by characterization allelic frequencies of 12 autosomal STRÆs and six RFLPÆs of mtDNA presents in 472 individuals from three ethnics groups: Caucasoids, Afroamericans and Amerindians. Results: mtDNA haplotypes presents in Afrodescends sample was 15% and 43% typical Amerindian and African markers respectively; the genetics diversity analysis shows a value of 0.72 in Pijao indigenous, these values are close to diversity index of mestizos from Cali (0.75). AMOVA of allelic frequencies from 12 STRÆs shows that genetic structures donÆt was significatively different (FST de 0.032); in addition itÆs to exhibit high endogamy in mestizos from Caldas sample (0.43) and Coyaima indigenous (0.34). Conclusions: was established genetic structure for southwest Colombian population. Additionally, the results confirm the mixing process and the genetics flow among many populations groups from Andean and southwest Colombia regions.

Estudio de diversidad genética de cuatro poblaciones aisladas del Centro y Suroccidente Colombiano / Study of genetic diversity of four populations isolated of the Colombian Center and Southwest", "_i": "

Con el objetivo de determinar el grado de estructura genética se evaluó la diversidad genética de tres grupos raciales, 2 comunidades amerindias: Awa Kuaikier (Nariño) y Coyaima (Tolima); la población Afrodescendiente y Mestiza del departamento del Valle del Cauca, a partir de la caracterización de haplotipos de mtDNA propios de Amerindios (A, B, C, D y E) y de 10 sistemas de marcadores STR’s (TH01, D7S820, D13S317, vWA, FGA, F13A01, CSF1PO, D21S11, F13B y LPL). Los haplotipos A y B presentaron una frecuencia cercana al 6% en la muestra Afrodescendiente, en tanto que el haplotipo D no fue detectado en la misma. En la muestra Mestiza, el haplotipo A presentó una frecuencia del 34% mientras que el D y E estuvieron representados por el 2,22% de la muestra, así mismo la diversidad genética mínima en haplotipos mitocondriales se observó en la muestra Afrodescendiente (0.26) y la máxima en Mestizos (0.75). Basados en la frecuencia alélica de los sistemas STR’s evaluados, la diversidad genética promedio menor se encontró en Coyaima (0.78) y la mayor en la muestra Afrodescendiente (0.84), así mismo, la evaluación de las distancias genéticas mostró que los grupos más distantes fueron Awa y Afrodescendientes y los más cercanos Mestizos y Afrodescendientes, ambos hechos sustentados en el análisis de Coancestría a partir de haplotipos de mtDNA y marcadores STR’s nucleares. Adicionalmente se encontró un alto desequilibrio de ligamiento para la población Mestiza (30 emparejamientos), reflejando alta disimilitud en la mezcla entre las poblaciones estudiadas.

Genetic structure in Colombia human populations are unclear, with the objective to determine the degree of genetic structure, the genetic diversity of three racial groups was evaluated, 2 Amerindian communities: Awa kuaikier (Nariño) and Coyaima (Tolima); the Afrodescents and Mestizo populations from Valle del Cauca department. For this objective the Amerindian mtDNA haplotypes (A, B, C, D and E) and 10 systems of STR’s markers (TH01, D7S820, D13S317, vWA, FGA, F13A01, CSF1PO, D21S11, F13B and LPL) were characterized. Haplotypes A and B presented frequencies near 6% in the Afrodescents sample, whereas D haplotype was not detected in the same one. Haplotype A in Mestizo was represented in 34% of the sample whereas D and E haplotypes were represented by 2.22% in the same one. The minimum and maximum genetic diversity in mitochondria haplotypes were observed in the Afrodescent sample (0.26) and Mestizos (0.75) respectively. Based on the STR’s systems allelic frequency evaluated, the low average genetic diversity was in Coyaima (0.78) and the greater one in the Afrodescendent sample (0.84), also the evaluation of the genetic distances showed that the most distant groups were Awa and Afrodescents and nearest Mestizos and Afrodescents, both facts sustained in coancestry analysis from mtDNA haplotypes and nuclear STR’s markers. Additionally was a high linkage disequilibrium in Mestizo community (30 pairs), which shows a dissimilar mixture among the populations studied.

Alu I and Hae III restriction endonucleases, human chromosomes and infertility

Vinte e cinco casais, mais dois membros isolados de dois outros casais, todos com problemas reprodutivos, bem como numero idêntico de controles apropriados, foram estudados com relaçäo às bandas induzidas por Alu I e Hae III. Foram empregados enfoques tanto qualitativos como quantitativos (densitométricos). o cromossomo 1 foi o mais heteromórfico usando-se as duas enzimas, mas outros também mostraram frequências de3 heteromorfismos iguais ou superiores a 10% (Alu I: cromossomos 3, 4, 9, 15, 16, 19 e 22; Hae III: 16). As bandas Alu I dos cromossomos 9, 15, 19 e 22 foram medidasd densitometricamente. As do cromossomo 9 säo maiores do que as observadas nos outros cromossomos, e as do cromossomo 19 maiores do que as do cromossomo 22. os índices de heteromorfismo mostraram-se marcadamente similares. Foi testada a concordância entre os enfoques qualitativos e quantitativo, que resultou ser satisfatória. Näo foram encontradas diferenças significativas entre os indivíduos inférteis e férteis