Kinetic analysis of gene expression during mycelium to yeast transition and yeast to mycelium germination in Paracoccidioides brasiliensis / Análisis de la cinética de expresión de genes durante la transición de micelio a levadura y la germinación levadura a micelio en Paracoccidioides brasiliensis

Introduction: Paracoccidioidomycosis is an endemic systemic mycosis caused by Paracoccidioides brasiliensis, a thermally dimorphic fungus that in tissues and cultures at 37°C grows as a yeast while at lower temperatures (less than 24°C) it becomes a mold; however the genes that rule these processes and their expression are poorly understood. Objective: This research focused on the kinetic expression of certain genes in P. brasiliensis throughout the dimorphic process, one that involves the transition from the mycelium to yeast forms and the germination from the yeast to mycelium form. Materials and methods: A real-time quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) was optimized to measure the expression of ten genes connected with diverse cellular functions including cell synthesis and wall structure, oxidative stress response, heat shock response, metabolism, proteins’ processing, solute transport across the cell membrane and signal transduction pathways at different time points during the mycelia to yeast transition, as well as in the yeast to mycelia germination processes. Results: Genes involved in cell synthesis and wall structure, metabolism and signal transduction were differentially expressed and highly up-regulated during the yeast to mycelia germination process; on the other hand, genes involved in heat shock response, cell synthesis and wall structure were highly up-regulated during the mycelia to yeast transition process. The remaining genes were differentially regulated during both processes. Conclusion: In this work the up-regulation of certain genes involved in the morphological changes occurring in P. brasiliensis yeast and mycelia forms were confirmed, indicating that these biological processes play an important role during the host-pathogen interactions, as well as in the fungus adaptation to environmental conditions.

Introducción. La paracoccidioidomicosis es una micosis sistémica causada por el hongo termodimorfo Paracoccidioides brasiliensis. En tejidos y cultivos a 37°C crece como levadura, mientras que a temperaturas menores de 24°C crece como un moho. Sin embargo, se conoce poco sobre los genes que regulan estos procesos. Objetivo. Se evaluó la cinética de expresión de algunos genes en P. brasiliensis mediante el proceso de dimorfismo incluida la transición del micelio a levadura y de la germinación de levadura a micelio. Materiales y métodos. Se optimizó una PCR cuantitativa en tiempo real (RT-qPCR) para medir la expresión de diez genes relacionados con diversas funciones celulares que incluyeron: síntesis de pared, respuesta al estrés oxidativo, respuesta al choque térmico, metabolismo, procesamiento de proteínas, trasporte de solutos a través de membranas y transducción de señales, todo ello a diferentes tiempos durante la transición de micelio a levadura, así como de la germinación de levadura a micelio. Resultados. Se encontró que los genes relacionados con síntesis de pared, metabolismo y transducción de señales, se expresaban de manera diferencial y con regulación positiva durante la germinaciónlevadura a micelio, mientras que algunos genes relacionados con respuesta a choque térmico y a síntesis de pared estaban sobreexpresados en la transición de micelio a levadura. Los genes restantes se regularon de manera diferencial en ambos procesos. Conclusiones. En este trabajo se confirma la regulación positiva de algunos genes relacionados con los cambios morfológicos de las fases levadura y micelio en P. brasiliensis, procesos biológicos que juegan un papel de importancia durante la interacción huésped-parásito y durante la adaptación del hongo al ambiente, respectivamente.

Evaluación del efecto de cuatro polimorfismos en el gen del receptor adrenérgico beta - 2 en el parto pretérmino / Role of four polymorphisms of the beta - 2 adrenergic receptor gen in patients with preterm delivery

Objetivo: Determinar si los polimorfismos de nucleótido único encontrados en la secuencia del receptor β-2 adrenérgico β2AR) se asocian con el parto pretérmino espontáneo. Método: Se realizó un estudio de casos y controles no pareado en el que se determinaron y compararon las frecuencias alélicas, genotípicas y haplotípicas de cuatro polimorfismos, -47 C/T, -20 C/T, Arg16Gly y Gln27Glu del gen del β2AR, entre 35 mujeres con parto pretérmino (casos) y 105 mujeres con parto a término (controles). El estudio se hizo con pacientes de tres instituciones hospitalarias de la ciudad de Medellín, Colombia. Se aisló el ADN genómico de sangre periférica, se amplificó el segmento del gen mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y se determinaron los polimorfismos por secuenciación directa. Resultados: No se encontraron diferencias significativas de las frecuencias alélicas de los loci polimórficos -47 C/T, -20 C/T, Arg16Gly y Gln27Glu entre el grupo de casos (21.5%, 21.5%, 51.5% y 21.5%, respectivamente) y los controles (21.5%, 21.5%, 57% y 21.5%, respectivamente (p>0.05). Las frecuencias genotípicas también fueron similares entre las pacientes con parto pretérmino y las de parto a término (p>0.05 para todos los genotipos). De los 16 posibles haplotipos, resultantes de la combinación entre los distintos alelos, sólo se presentaron tres en toda la población de estudio (CCGG, TTGC, TTAC). Las frecuencias haplotípicas tampoco tuvieron diferencias significativas entre los grupos comparados (p>0.05). Conclusión: No se observó una asociación entre el parto pretérmino y cualquiera de los polimorfismos o sus haplotipos. Estos resultados no apoyan una participación de los polimorfismos del β2AR en el trabajo de parto pretérmino espontßneo en estas pacientes.

Objective: To determine whether single nucleotide polymorphisms found in the sequence of the β-2 (β2AR) adrenergic receptor are associated with spontaneous preterm delivery. Method: A case-control study in which the allelic, genotype, and haplotype frequencies of four polymorphisms, -47 C/T, -20 C/T, Arg16Gly, and Gln27Glu of the β2AR gene, were determined and compared between 35 women with preterm delivery (cases) and 105 women with term delivery (controls). The study was performed with patients of three hospitals in the city of Medellín, Colombia. The genomic DNA of peripheral blood was isolated, the segment of the gene was amplified by means of the chain reaction of polymerase (PCR), and the polymorphisms were determined by direct sequence method. Results: No significant differences for the allelic frequencies were found for polymorphic loci -47 C/T, -20 C/T, Arg16Gly, and Gln27Glu between the cases group (21.5%, 21.5%, 51.5% and 21.5%, respectively) and controls (21.5%, 21.5%, 57% and 21.5%, respectively; p>0.05). The genotype frequencies were also similar between patients with preterm delivery and those with term delivery (p>0.05 for all the genotypes). Only three of the 16 possible haplotypes (CCGG, TTGC, and TTAC), from the combination between the different alleles, appeared in the participants of this study. The haplotype frequencies were not significantly different between the compared groups either (p>0.05). Conclusion: No association was observed between preterm delivery and any of the polymorphisms or its haplotypes. These results do not support a role of the polymorphisms of the β2AR in spontaneous preterm delivery for these patients.