Regulación genética de la determinación sexual y diferenciación gonadal en peces teleósteos / Genetic regulation of sex determination and gonadal differentiation in teleost fish / Regulação genética da determinação sexual e diferenciação gonadal em peixes teleósteos

RESUMEN Comprender el control de la determinación del sexo y la diferenciación sexual en peces es fundamental para mejorar aspectos de manejo, productividad, economía y conservación de las especies. El objetivo de esta revisión es brindar información de los principales mecanismos genético-moleculares de determinación y diferenciación sexual en peces teleósteos. La búsqueda de información se desarrolló entre 2019 - 2021 a través de bases de datos bibliográficas utilizando frases como: "sex determination fish", "sexual differentiation fish'" y "sex neotropical fish". La selección de la información se realizó llevando en consideración máximo 10 años de publicación, descartando documentos considerados como tesis de maestra o doctorado. La determinación del sexo puede ser definido por sistemas cromosómicos como XX/XY ZZ/ZW XX/X0, ZZ/Z0, XXI, XX2 y XIX2Y o modulado por diferentes genes autosómicos tales como cyp19al , fox12, figla, dmrtl , sox9, amh ygsdf sin embargo, a pesar de los grandes avances en la investigación en el área molecular; el proceso de regulación en la determinación y diferenciación del sexo en peces aún no está completamente dilucidado, especialmente en especies Neotropicales.

AВSTRАСT Understanding the control of sex determination and sexual differentiation in fish is essential to improve aspects of management, productivity economy and conservation of the species. The objective of this review is to provide information on the main genetic-molecular mechanisms of sexual determination and differentiation in teleost fish. The information search was developed between 2019 - 2021 through bibliographic databases using phrases such as: "sex determination fish", "sexual differentiation fish" and "sex neotropical fish". The selection of the information was carried out taking into consideration a maximum of 10 years of publication, discarding documents considered as master's or doctoral theses. The sex determination can be defined by chromosome systems such as XX/XY, ZZ/ZW, XX/X0, ZZ/ Z0, XXI, XX2 and XIX2Y or modulated by different autosomal genes such as cyp19al1 fox12, figla, dmrtl: sox9, amh, and gsdf, However despite the great advances in research in the molecular area, the regulation process in the determination and differentiation of sex in fish is not yet fully elucidated, especially in species Neotropical.

RESUMO Compreender o controle da determinação do sexo e a diferenciação sexual nos peixes é fundamental para melhorar a gestão, produtividade, economia e conservação das espécies. O objetivo desta revisão é fornecer informação sobre os principais mecanismos genéticos-moleculares da determinação e diferenciação sexual em peixes teleósteos. A busca da informação foi realizada entre 2019 - 2021 através de bases de dados bibliográficas, utilizando frases como: "sex determination fish", ""sexual differentiation fish" y ""sex neotropical fish". A seleção da informação foi realizada levando em consideração no máximo 10 años de publicação, descartando-se documentos considerados como teses de mestrado ou doutorado. A determinação do sexo pode ser definida por sistemas cromossômicos como XX/XY, ZZ/ZW XX/X0, ZZ/Z0, XXl, XX2 e XIX2Y ou modulada por diferentes genes autossômicos tais como cyp19al , fox12, figla, dmrtl1 sox9, amh e gsdf no entanto, apesar dos grandes avanços na pesquisa molecular o processo de regulação na determinação e diferenciação do sexo nos peixes ainda não está totalmente elucidado, especialmente nas espécies Neotropicais.

Comparing RAS with and without biofloc: Transcriptional response of immune-related genes in Litopenaeus vannamei post-larvae / Comparación de SAR con y sin biofloc: Respuesta transcripcional de genes relacionados con el sistema inmune en postlarvas de Litopenaeus vannamei / Comparando o SAR com e sem biofloc: Resposta transcricional de genes relacionados ao sistema imune em pós-larvas de Litopenaeus vannamei

Abstract Background: Shrimp farming is evolving from semi-intensive to hyper-intensive systems with biofloc technology and water recirculation systems. Objective: To evaluate the transcriptional response promoted by biofloc on shrimp (Litopenaeus vannamei) under a recirculating aquaculture system (RAS). Methods: Quantitative real-time RT-PCR was used to monitor seven key genes related to the immune system in shrimp post-larvae, reared in a RAS with and without biofloc (BF and no- BF). In addition, we present for the first time nucleotide sequences of ADP-ribosylation factor 4 (LvArf4) from Litopenaeus vannamei. Results: Transcripts for penaeidin3 (Pen3), penaeidin4 (Pen4), crustin, and Toll receptor (LvToll) genes were up-regulated between 3 and 24 h in both systems, and tumor necrosis factor receptor-associated factor 6 (TRAF6) in no-BF as an early response. Regarding differential expression between treatments, 13 occurrences were encountered. Nine that were higher in BF than in no-BF and four higher in no-BF than in BF. In some sample times, expression of Pen3, crustin, LvToll, TRAF6, IMD, and LvArf4 was higher in BF than in no-BF and in others, expression of Pen3, Pen4, and TRAF6 was higher in no-BF than in BF. Conclusions: BF modulates the transcription of genes related to the immune response in shrimp as an early response. However, the RAS with no-BF promotes a similar response.

Resumen Antecedentes: Los cultivos de camarón están evolucionando de sistemas semi-intensivos a hiper-intensivos con biofloc y con recirculación. Objetivo: Evaluar la respuesta transcripcional promovida por el biofloc en un sistema acuícola con recirculación (SAR). Métodos: Monitoreamos mediante RT-PCR cuantitativo siete genes relacionados con el sistema inmune en postlarvas de camarón cultivadas en un SAR con y sin biofloc (BF y no-BF). Además, presentamos por primera vez la secuencia de nucleótidos del factor de ribosilación 4 de ADP (LvArf4) de Litopenaeus vannamei. Resultados: Los genes penaeidina3 (Pen3), penaeidina4 (Pen4), Crustina y Toll (LvToll) se sobre-expresaron entre las 3 y 24 h en ambos sistemas, y el factor 6 asociado al factor de necrosis tumoral (TRAF6) en BF como una respuesta temprana. Con respecto a la expresión diferencial entre los tratamientos, se presentaron 13 ocurrencias. Nueve donde el BF fue mayor que sin-BF y cuatro donde el no-BF fue mayor que el BF. La expresión fue más alta en BF que en no-BF en Pen3, Crustin, LvToll, TRAF6, IMD y LvArf4. En contraste, la expresión fue mayor en no-BF en Pen3, Pen4 y TRAF6. Conclusión: el BF modula la transcripción de los genes relacionados con la respuesta inmune en camarón como una respuesta temprana. Sin embargo, el SAR sin-BF promueve una respuesta similar.

Resumo Antecedentes: A criação de camarões está evoluindo de sistemas semi-intensivos para hiper-intensivos como tecnologia de bioflocos e sistemas de recirculação. Objetivo: Avaliar a resposta transcricional promovida pelo biofloco em um sistema de aquicultura recirculante (SAR). Métodos: Utilizamos RT-PCR quantitativo em tempo real para monitorar sete genes-chave relacionados ao sistema imune em pós-larvas de camarão, criados em SAR com e sem bioflocos (BF e no-BF). Além disso, apresentamos pela primeira vez sequências nucleotídicas do fator de ribosilação do ADP 4 (LvArf4) de Litopenaeus vannamei. Resultados: Os resultados mostraram que o Penaeidina3 (PEN3), Penaeidina4 (Pen4), Crustina e Toll genes (LvToll) foram sobre-expressos entre 3 e 24 h em ambos os sistemas, e o Factor de Necrose do Receptor 6 associado e protuberância (TRAF6) no BF como uma resposta precoce. Com relação à expressão diferencial entre tratamentos, 13 ocorrências foram apresentadas. Nove onde o BF foi maior do que os não-BF e quatro onde o não-BF foi maior do que o BF. A expressão foi maior do que em BF não-BF em Pen3, Crustin, LvToll, TRAF6, IMD e LvArf4. Em contraste, a expressão foi mais elevada no não-BF em Pen3, Pen4 e TRAF6. Conclusões: O BF modula a transcrição de resposta imune relacionada no camarão como um genes de resposta precoce. No entanto, o SAR não BF promove uma resposta semelhante.

Applied genomic in cerebrovascular disease / Genómica funcional en la enfermedad vascular cerebral

Abstract Cerebrovascular disease involve the alterations caused by pathology process of the sanguineous vessels, affecting one or many brain areas. Cerebrovascular disease is also known like stroke or ictus; it is the third cause of death around the world and is the neurologic pathology with the most prevalence rate. Cerebrovascular disease induces several changes in genetic expression inside the neurovascular unit (glia cells, neurons and ependymal cells); principally, changes in the oxidative stress and calcium inflow into the cells, this could start cellular death and tissue destruction, causing an irreversible injury in brain, losing several functions. The injury causes the activation of signaling pathways to respond to the stress, where many molecules such as proteins and mRNA are involved to act as intermediaries to activate or deactivate stress mechanisms; these molecules are able to transmit extracellular signals into the nucleus activating early gene expression like proto-oncogenes and several transcription factors to repair the cerebral injury. It is important to know the relation of the changes in genetic expression and proteins to avoid the development of injury and to activate the brain recovery. This knowledge let us diagnose the injury rate and propose therapeutic mechanisms to reduce or avoid the adverse effects on time, before the cellular death start.

Resumen Las enfermedades cerebrovasculars implican las alteraciones causadas por el proceso patológico de los vasos sanguíneos, que afectan a una o varias áreas del cerebro. La enfermedad cerebro-vascular también se conoce como ictus o ictus; Es la tercera causa de muerte en todo el mundo y es la patología neurológica con mayor tasa de prevalencia. La enfermedad cerebrovascular induce varios cambios en la expresión genética dentro de la unidad neurovascular (células gliales, neuronas y células ependimales); Principalmente, los cambios en el estrés oxidativo y la entrada de calcio en las células, podrían iniciar la muerte celular y la destrucción del tejido, causando una lesión irreversible en el cerebro, perdiendo varias funciones. La lesión hace que la activación de las vías de señalización responda al estrés, donde muchas moléculas, como las proteínas y el ARNm, actúan como intermediarios para activar o desactivar los mecanismos de estrés; estas moléculas son capaces de transmitir señales extracelulares en el núcleo activando la expresión génica temprana como protooncogenes y varios factores de transcripción para reparar la lesión cerebral. Es importante conocer la relación de los cambios en la expresión genética y las proteínas para evitar el desarrollo de lesiones y activar la recuperación del cerebro. Este conocimiento nos permite diagnosticar la tasa de lesiones y proponer mecanismos terapéuticos para reducir o evitar los efectos adversos a tiempo, antes de que comience la muerte celular.

Immune response of the Antarctic sea urchin Sterechinus neumayeri: cellular, molecular and physiological approach / Respuesta inmune del erizo de mar Antártico Sterechinus neumayeri: un enfoque celular, molecular y fisiológico

Abstract In the Antarctic marine environment, the water temperature is usually between 2 and - 1.9 °C. Consequently, some Antarctic species have lost the capacity to adapt to sudden changes in temperature. The study of the immune response in Antarctic sea urchin (Sterechinus neumayeri) could help us understand the future impacts of global warming on endemic animals in the Antarctic Peninsula. In this study, the Antarctic sea urchins were challenged with lipopolysaccharides and Vibrio alginolitycus. The cellular response was evaluated by the number of coelomocytes and phagocytosis. A significant increase was observed in red sphere cells and total coelomocytes in animals exposed to LPS. A significant rise in phagocytosis in animals stimulated by LPS was also evidenced. Moreover, the gene expression of three immune related genes was measured by qPCR, showing a rapid increase in their expression levels. By contrast, these immune genes showed a depression in their expression by a thermal effect at 5 and 10 °C. In addition, during bacterial injection, the oxygen consumption was higher in challenged animals. Our results showed that the immune response in the Antarctic sea urchin may be affected by acute thermal stress and that this immune response has a metabolic cost. Rev. Biol. Trop. 63 (Suppl. 2): 309-320. Epub 2015 June 01.

Resumen En el medio ambiente de la Antártica la temperatura del agua es de entre 2 y - 1.9 °C. Por consecuencia ciertas especies han perdido la capacidad de adaptarse a los cambios repentinos de la temperatura del agua. El estudio de la respuesta inmune del erizo antártico (Sterechinus neumayeri) podría ayudar a comprender los futuros impactos en los animales endémicos del cambio climático en la Península Antártica. En este estudio nosotros hemos evaluado la respuesta inmunitaria de S. neumayeri respecto de estimulaciones con bacterias (Lipopolisacáridos y Vibrio alginolitycus) asi como durante el estrés térmico a 5 y 10 °C. La respuesta del erizo fue evaluada en relación al número de celomocitos circulantes, capacidad fagocítica de estos y por el análisis de la expresión de tres genes inmunitarios. Después de la estimulación con LPS un aumento significativo de células esferoidales rojas, de amebocitos fagocíticos y de celomocitos totales fue observado después de las primeras horas de estimulación, de la misma manera que la capacidad fagocítica. Por otra parte los tres genes inmunes medidos mostraron un aumento significativo de su expresión por qPCR después de la estimulación con LPS. El estrés térmico de 5 °C produjo un aumento de la expresión de estos tres genes inmunitarios, por el contrario a una temperatura más alta (10 °C) se produce la reducción de dos de entre ellos. Adicionalmente un aumento del consumo de oxígeno fue observado durante la estimulación bacteriana. Nuestros resultados muestran que la respuesta inmunitaria en el erizo antártico puede ser afectada por el estrés térmico agudo y que la respuesta inmune en invertebrados antárticos tendría un costo metabólico.

Los medicamentos homeopáticos y la expresión genética: sus repercusiones en el concepto de fuerza vital / Homeopathic medicines and Gene expression: its impact on life force concept

Dos de los obstáculos que han impedido la difusión e incorporación de la Homeopatía en los planos nacional e internacional, son comprender la estructura de las ultradiluciones así como entender y explicar cuál es, o cuáles son, los mecanismos de acción de dichas ultradiluciones para efectuar respuestas biológicas en organismos o cultivos celulares que llamamos respuestas curativas. El objetivo del presente trabajo es mostrar brevemente la información y los artículos científicos que permiten explicar y sustentar uno de los varios mecanismos de acción de los medicamentos homeopáticos en ultradiluciones, como es la modulación de la expresión genética.

Two of the obstacles that have prevented the dissemination and incorporation of Homeopathy at national and international levels , they are to understand the structure of the ultradiluciones and understand and explain what is , or what are the mechanisms ultradiluciones action to effect such biological responses in organisms or cell cultures we call healing responses . The objective ofthis paper is to briefly display the information and scientific articlesthat explain and support one of several mechanisms of action ultradiluciones homeopathic medicines , as is the modulation of expression gene .

Evolución de los modelos que explican la etiopatogénesis de la enfermedad periodontal / Evolution of explanatory models of periodontal disease pathogenesis

La presente revisión tiene como objetivo analizar la evolución de los modelos de la patogénesis de la enfermedad periodontal hasta la fecha. Los modelos biológicos que explican la patogénesis de la enfermedad periodontal han presentado un cambio evolutivo desde 1960 cuando se asumía que sólo los depósitos bacterianos eran los causantes de la enfermedad, hasta nuestros días, donde además de la respuesta inmunoinflamatoria se involucran un gran número de factores que influencian la aparición de la misma, entre los cuales se encuentran los ambientales, genéticos y adquiridos que modifican de manera individual la respuesta ante el reto bacteriano.

This review analyze various periodontal disease pathogenesis models. The biological models that explain the pathogenesis of the periodontal disease have presented an evolutionary change from 1960, when it was assumed that only bacterial deposits caused the disease to nowdays. It is recently accepted that periodontal disease is an infection that challenges the immune system and generates an inflammatory response that affects the homeostasis of the periodontium. Additional factors like environment, genetics and acquired factors also interact with the microbial milieu and the immune response to influence disease progression.

Transcriptoma en mexicanos: metodología para analizar el perfil de expresión genética de gran escala en muestras simultáneas de tejido muscular, adiposo y linfocitos obtenidas en un mismo individuo / Transciptome among Mexicans: a large scale methodology to analyze the genetics expression profile of simultaneous samples in muscle, adipose tissue and lymphocytes obtained from the same individual

Objetivo: Describir la metodología de análisis de múltiples transcritos con técnicas de microarreglo en biopsias simultáneas de tejido muscular, adiposo y sangre en un mismo individuo, como parte de la estandarización del estudio GEMM (Genética de las Enfermedades Metabólicas en México). Material y métodos: Se incluyó a cuatro sujetos con índice de masa corporal (IMC) entre 20 y 41. Se registró estatura, talla y composición corporal. Se realizó biopsia muscular (vasto lateral), de tejido adiposo subcutáneo y muestra de sangre completa. El ARN total fue extraído de los tejidos y amplificado para análisis de microarreglos. Resultados: De 48 687 potenciales transcritos, 39.4% fue detectable en al menos uno de los tejidos. La expresión de leptina no fue detectable en linfocitos, débilmente expresada en músculo, alta expresión en el tejido adiposo y correlacionó con el IMC. El GLUT4 también ilustra la especificidad para el músculo sin verse afectado por el IMC. La concordancia en la expresión de transcritos fue 0.70 (p<0.001) para los tres tejidos. Conclusiones: Fue factible cuantificar simultáneamente la expresión genética de miles de transcritos, hubo concordancia en la expresión entre diferentes tejidos obtenidos en un mismo individuo, y confiabilidad del método al reproducir las relaciones biológicas esperadas. El estudio GEMM podrá analizar las correlaciones de los transcritos expresados dentro de un órgano y luego entre diferentes tejidos, y proveerá endofenotipos cuantitativos novedosos que proporcionarán un amplio panorama de información sobre las enfermedades metabólicas, incluyendo obesidad y diabetes tipo 2.

OBJECTIVE: We describe the methodology used to analyze multiple transcripts using microarray techniques in simultaneous biopsies of muscle, adipose tissue and lymphocytes obtained from the same individual as part of the standard protocol of the Genetics of Metabolic Diseases in Mexico: GEMM Family Study. METHODS: We recruited 4 healthy male subjects with BM1 20-41, who signed an informed consent letter. Subjects participated in a clinical examination that included anthropometric and body composition measurements, muscle biopsies (vastus lateralis) subcutaneous fat biopsies anda blood draw. All samples provided sufficient amplified RNA for microarray analysis. Total RNA was extracted from the biopsy samples and amplified for analysis. RESULTS: Of the 48,687 transcript targets queried, 39.4% were detectable in a least one of the studied tissues. Leptin was not detectable in lymphocytes, weakly expressed in muscle, but overexpressed and highly correlated with BMI in subcutaneous fat. Another example was GLUT4, which was detectable only in muscle and not correlated with BMI. Expression level concordance was 0.7 (p< 0.001) for the three tissues studied. CONCLUSIONS: We demonstrated the feasibility of carrying out simultaneous analysis of gene expression in multiple tissues, concordance of genetic expression in different tissues, and obtained confidence that this method corroborates the expected biological relationships among LEPand GLUT4. TheGEMM study will provide a broad and valuable overview on metabolic diseases, including obesity and type 2 diabetes.

Efecto de la biotina sobre la expresión genética y el metabolismo / Effect of biotin upon gene expression and metabolism

During the last few decades, an increasing number of vitamin-mediated effects has been discovered at the level of gene expression in addition to their well-known roles as substrates and cofactors; the best recognized examples are the lipophilic vitamins A and D. Although little is known about water-soluble vitamins as genetic modulators, there are increasing examples of their effect on gene expression. Biotin is a hydro soluble vitamin that acts as a prosthetic group of carboxylases. Besides its role as carboxylase cofactor, biotin affects several systemic functions such as development, immunity and metabolism. In recent years, significant progress has been made in the identification of genes that are affected by biotin at the transcriptional and post-transcriptional levels as well as in the elucidation of mechanisms that mediate the effects of biotin on the gene expression. These studies bring new insights into biotin mediated gene expression and will lead to a better under-standing of biotin roles in the metabolism and in systemic functions.

En décadas recientes, diversas investigaciones han demostrado que las vitaminas afectan la expresión genética. Los casos mejor estudiados son los de las vitaminas A y D. Existe menos información para las vitaminas hidrosolubles sobre su efecto en la expresión de los genes, sin embargo, se sabe que éstas también los modifican. La biotina es una vitamina hidrosoluble que actúa como grupo prostético de las carboxilasas. Además de su función como cofactor de enzimas, participa en el desarrollo embrionario, en la proliferación celular, en funciones inmunológicas y en el metabolismo. Ha habido un notable avance en la identificación de genes cuya expresión está regulada por la biotina. Asimismo, se han investigado los mecanismos moleculares a través de los cuales la biotina efectúa estas acciones. Estos estudios brindan nuevas claves para entender el papel de la biotina en la expresión genética, en el metabolismo, y en otras funciones biológicas de esta vitamina.

La prolactina en el sistema inmunológico: aspectos de síntesis y efectos biológicos / Prolactin in the immune system: synthesis and biological effects

Prolactin (PRL) Is a 23 κDa protein hormone that is produced and secreted by the pituitary lactotrophs. Although PRL was initially regarded as an exclusive pituitary hormone, many nonpituitary tissues were later found to contain and produce this hormone. The most established extrapituitary sites that produce PRL are the decidua, the immune system, brain and endometrium. In the immune system, PRL acts as a cytokine where it plays an important role in human immune responses, including in autoimmune diseases. Here, we will discuss the regulation of PRL gene expression in human lymphocytes and review the functions of PRL made by the immune cells, including its involvement in autoimmunity.

La prolactina es una hormona que fue considerada durante mucho tiempo de origen exclusivamente hipofisario, y cuya función más importante era la promoción de la lactancia. Sin embargo, la prolactina no sólo se sintetiza en diversos sitios del organismo, sino que también participa en una amplia variedad de procesos biológicos. Dentro de los sitios de síntesis extrahipofisarios de esta hormona se encuentran diversas células del sistema inmunológico. A este nivel, la prolactina actúa afectando desde la proliferación celular hasta el estado inmune del individuo. En esta revisión presentamos algunos aspectos relativos a la prolactina de origen linfocitario tales como su síntesis, su participación en el sistema inmunológico y su relación con estados de autoinmunidad.