ABSTRACT
The characterization of mitochondrial DNA (mtDNA) allows the establishment of genetic structures and phylogenetic relationships in human populations, tracing lineages far back in time. We analysed samples of mtDNA from twenty (20) Native American populations (700 individuals) dispersed throughout Colombian territory. Samples were collected during 1989-1993 in the context of the program Expedición Humana ("Human Expedition'') and stored in the Biological Repository of the Institute of Human Genetics (IGH) at the Pontificia Universidad Javeriana (Bogotá, Colombia). Haplogroups were determined by analysis of RFLPs. Most frequent was haplogroup A, with 338 individuals (48.3%). Haplogroup A is also one of the most frequent haplogroups in Mesoamerica, and we interpret our finding as supporting models that propose Chibchan-speaking groups migrated to northern Colombia from Mesoamerica in prehistoric times. Haplogroup C was found in 199 individuals (28.4%), while less frequent were B and D, with 113 and 41 (16% and 6%) individuals, respectively. The haplogroups of nine (9) individuals (1.3%) could not be determined due to the low quality of the samples of DNA. Although all the sampled populations had genetic structures that fit broadly into the patterns that might be expected for contemporary Central and South American indigenous groups, it was found that haplogroups A and B were more frequent in northern Colombia, while haplogroups C and D were more frequent in southern and south-western Colombia.
La caracterización del DNA mitocondrial (mtDNA) permite el estudio de estructuras genéticas y de relaciones filogenéticas en poblaciones humanas, al rastrear linajes hacia muy atrás en el tiempo. Analizamos muestras de mtDNA de veinte (20) poblaciones nativas americanas (700 individuos) dispersas por toda Colombia. Las muestras se obtuvieron entre 1989-1993 como parte del programa Expedición Humana y se almacenaron en el Banco Biológico del Instituto de Genética Humana (IGH) de la Pontifica Universidad Javeriana (Bogotá, Colombia). Los haplogrupos se determinaron mediante análisis de RFLPs. El más frecuente fue el haplogrupo A, con 338 individuos (48.3%). El haplogrupo A es también uno de los más frecuentes en Mesoamérica, y nosotros interpretamos nuestro hallazgo como una evidencia en favor de los modelos según los cuales los grupos que hablaban chibcha migraron al norte de Colombia desde Mesoamérica en tiempos prehistóricos. El haplogrupo C se encontró en 199 individuos (28.4%), mientras que los menos frecuentes fueron B y D con 113 y 41 individuos (16 y 6% respectivamente). No se pudieron determinar los haplogrupos de nueve (9) individuos (1.3%) debido a la baja calidad de las muestras de DNA. Aunque todas las poblaciones muestreadas tienen estructuras genéticas que se ajustan en líneas generales a los patrones que se podrían esperar para grupos indígenas contemporáneos de Centro y Suramérica, encontramos que los haplogrupos A y B eran más frecuentes en el norte de Colombia, mientras los haplogrupos C y D eran más frecuentes en el sur y suroccidente del país.
A caracterização de DNA mitocondrial (mtDNA) permite o estabelecimento de estruturas genéticas e relações filogenéticas em populações humanas, rastreando linhagens ao longo do tempo. Nós analisamos amostras de mtDNA de vinte (20) populações Nativas Americanas (700 individuos) distribuidas ao longo do territòrio colombiano. Amostras foram coletadas durante 1989-1993 dentro do contexto do programa Expedido Humana ("Expedición Humana") e armazenados no Repositório Biológico do Instituto de Genética Humana (IGH) da Pontificia Universidad Javeriana (Bogotá, Colombia). Haplogrupos foram determinados por análise do polimorfismo no comprimento de fragmentos de restrição (RFLPs). O haplogrupo mais frequente foi o haplogrupo A, com 338 individuos (48,3%). Esse haplogrupo também é um dos mais frequentes em Mesoamérica, e interpretamos nossos resultados como um modelo de suporte que propóe que grupos que falam Chibchan migraram ao Norte de Colombia a partir da Mesoamérica ainda em tempos pré-históricos. Halogrupo C foi encontrado em 199 individuos (28,4%), enquanto que os menos frequentes foram B e D, com 113 e 41 (16% e 6%) individuos, respectivamente. Os haplogrupos de nove (9) individuos (1,3%) nào puderam ser determinados devido à baixa qualidade das amostras de DNA. Embora todas as populações amostradas tinham estruturas genéticas que cabem amplamente nos padróes esperados para os grupos indigenas contemporáneos da América Central e do Sul, foi observado que os haplogrupos A e B foram mais frequente no Norte da Colombia, enquanto que os haplogrupos C e D foram mais frequentes no Sul e Sudoeste da Colombia.
ABSTRACT
Introducción: La ataxia de Friedreich (FRDA) es una enfermedad autosómica recesiva debida a una mutación en el gen X25. Dicho gen está localizado en el cromosoma 9 y codifica para la proteína frataxina. La enfermedad es causada por la repetición del trinucleótido GAA. En individuos normales la secuencia GAA se encuentra repetida entre siete y veintidós veces, mientras que, en pacientes con ataxia de Friedreich GAA puede estar repetida cientos o miles de veces. Objetivos: Evaluar si existe correlación entre el tamaño de la expansión, la edad de inicio de FRDA y su severidad en la muestra seleccionada. Métodos: - Se estudiaron once pacientes con fenotipo típico de ataxia de Friedreich. El análisis molecular por PCR determinó la expansión del trinucleótido GAA. Se analizó la correlación entre la edad de inicio de FRDA y su progresión con el número de repeticiones GAA. Resultados y conclusiones: - El análisis molecular por PCR mostró ocho pacientes homocigotos para la expansión, y tres negativos. El promedio del tamaño de las expansiones en los alelos es 622±5 con un promedio correspondiente de la edad inicio de FRDA 13±8. Para el tamaño de la muestra no se observó una correlación estadística significativa entre la edad de inicio de la enfermedad y el número de repeticiones, pero sí una tendencia a correlacionarse de forma inversa (p<0.11). El diagnóstico molecular de FRDA sumado a la comprensión de su fisiología y a la utilización de los criterios de inclusión de Harding, constituye un paso importante en el logro de un tratamiento óptimo de la enfermedad.
Introduction: - Friedreich's ataxia is an autosomal recessive disease due to a mutation in gene X25. This gene codes for frataxin and it is located on chromosome 9. The disease is caused by a triplet particular sequence of bases (GAA). Normally, the GAA sequence is repeated 7 to 22 times, but in people with Friedreich's ataxia, it can be repeated hundreds or even over thousand times. Objectives: To determine if there is a correlation between clinical and molecular findings in our FRDA patients. Methods: Eleven patients with the typical Friedreich´s ataxia phenotype were studied by PCR we determined the size of the GAA expansions, and analyzed the correlation of age at onset and rate of disease progression with the number of GAA repetitions. Results and conclusions: Molecular analysis by PCR showed eight homozygous patients for the expansion and three negative. The average of the size of the expansions in the allele was of 622±5 with an average in the age of beginning of 13±8. For the sample size, there was no significant statistical correlation between the age of beginning of the disease and the number of repetitions, although there was like an inverse correlation. Besides understanding of FRDA physiology and the Harding clinical inclusion criteria, molecular diagnosis is an important step in the achievement of an optimal therapeutic treatment.
Subject(s)
Humans , Friedreich Ataxia , Phenotype , Diagnosis , Alleles , Single Molecule Imaging , Genotype , MethodsABSTRACT
Introducción: la ataxia de Friedreich (FRDA), enfermedad autosómica recesiva, está asociada a una expansión de trinucleótidos GAA en el primer intrón del gen X25. La severidad de la enfermedad se asocia al número de repeticiones. Objetivos: evaluar si existe correlación clínica y molecular en nuestros pacientes con FRDA. Material y métodos: se estudiaron 24 pacientes con FRDA y 50 sujetos normales. Evaluamos la severidad de la enfermedad utilizando la escala internacional cooperativa de ataxia (EICA). Se tomaron muestras de sangre en pacientes y controles y mediante técnica de PCR se determinó el número de repeticiones GAA del gen FRDA. Resultados: documentamos consanguinidad en cinco familias y herencia autosómica recesiva en siete. En 17 pacientes se observó la forma típica de FRDA y en siete la variante con reflejos conservados (FARR). La edad de inicio osciló entre los tres y 22 años. Las repeticiones GAA en la población colombiana presentaron un rango de 1-26. Un paciente heterocigoto para la expansión se consideró portador de una mutación en el otro alelo. Veinte pacientes fueron homocigotos para la expansión GAA, con repeticiones en un rango de 206 a 951. El promedio en el menor y el mayor alelo fue 650 y 709 repeticiones GAA respectivamente. La expansión es inestable durante la transmisión, observándose variabilidad en el número de repeticiones GAA en los descendientes. Encontramos una relación inversa entre el tamaño de las expansiones y la edad de inicio de la enfermedad (p<0.05) y una relación directa entre la expansión y la severidad de la enfermedad (p<0.0.1). El estudio del polimorfismo FAD1 en los pacientes indicó una fuerte asociación del alelo B con el cromosoma de FRDA. Conclusiones: el espectro de la expansión en FRDA es amplio en la población colombiana. Puede existir un efecto fundador de la mutación asociándose al alelo FAD1_B o bien las mutaciones de FRDA se originan en un alelo de riesgo. El diagnóstico molecular a través de la determinación de la expansión GAA es una herramienta esencial en la práctica clínica y en la consejería genética en pacientes con ataxia recesiva o esporádica