APLICACIÓN DEL MODELO DE PÉRDIDA DE ADN PARA EL DISEÑO DE CEBADORES EN Potamotrygon magdalenae (POTAMOTRYGONIDAE) / Application of the model of DNA loss for desing of primers in Potamotrygon magdalenae (Potamotrygonidae)

RESUMEN El diseño de cebadores es fundamental para amplificar regiones de genes debido a que la especificidad que mantienen cebador-secuencia de interés puede causar el éxito o fracaso en la reacción de PCR. En relación a Potamotrygon magdalenae (especie de interés de acuerdo al PAN Tiburones-Colombia), existe poca información disponible de aspectos relacionados con la genética poblacional de esta Raya. El objetivo del presente trabajo consistió en diseñar cebadores bajo los criterios del Modelo de Pérdida de ADN (DNA-LM), que permitan evaluar el estado genético de las poblaciones de P. magdalenae. Alineamos secuencias de la superfamilia Dayastoidea, disponibles en el NCBI, de los genes mitocondriales Citocromo C Oxidasa 1 (MT-CO1) y Citocromo b (MT-CYB). Seguimos los parámetros Gap open penalty (5), Gap extension penalti (0,2) y Terminalgap penalties (0,1) y seleccionamos dos pares de cebadores de acuerdo con el DNA-LM. Estimamos el producto amplificado del gen MT-CO1 en 916 pb y del gen MT-CYB en 774 pb, en muestras de P. magdalenae procedentes de diferentes ciénagas del Magdalena medio. Discutimos los resultados desde la perspectiva de validar la especificidad de los cebadores diseñados, teniendo en cuenta la correspondencia e identidad de las secuencias de los genes considerados. Los cebadores aquí reportados pueden contribuir a ampliar el conocimiento de la genética poblacional, biogeografía y filogenética de la raya de agua dulce P. magdalenae.

ABSTRACT The primer design is critical for amplifying gene regions because the specificity that primer-sequence maintain can cause success or failure in the PCR reaction. Concerning Potamotrygon magdalenae (a species of interest according to the PAN Tiburones-Colombia), there is little information available about aspects related to population genetics of this river stingray. This study aimed to design primers under DNA Loss Model (DNA-LM) criteria, which will allow assessing the genetics status of populations of P. magdalenae. We aligned sequences from the superfamily Dayastoidea, available in the NCBI, of the mitochondrial genes Cytochrome C Oxidase 1 (MT-CO1) and Cytochromeb (MT-CYB). We followed the parameters Gap open penalty (5), Gap extension penalty (0.2) and Terminal gap penalties (0.1) and selected two pairs of primers according to the DNA-LM. We calculated the amplified product of the MT-CO1 gene in 916 pb and the MT-CYB gene in 774 pb in samples from different swamps of the middle Magdalena. We discussed the results from the perspective of validating the specificity of the primers designed, considering the correspondence and identity of gene sequences considered. The primers reported here will contribute to broadening the knowledge of population genetics, biogeography and phylogenetic of the river stingray P. magdalenae.

Assessment of genotyping markers in the molecular characterization of a population of clinical isolates of Fusarium in Colombia / Evaluación de marcadores de genotipificación en la caracterización molecular de una población de aislamientos clínicos de Fusarium en Colombia

Introduction: Fusarium is a very heterogeneous group of fungi, difficult to classify, with a wide range of living styles, acting as saprophytes, parasites of plants, or pathogens for humans and animals. Prevalence of clinical fusariosis and lack of effective treatments have increased the interest in the precise diagnosis, which implies a molecular characterization of Fusarium populations. Objective: We compared different genotyping markers in their assessment of the genetic variability and molecular identification of clinical isolates of Fusarium. Materials and methods: We evaluated the performance of the fingerprinting produced by two random primers: M13, which amplifies a minisatellite sequence, and (GACA)4, which corresponds to a simple repetitive DNA sequence. Using the Hunter Gaston Discriminatory Index (HGDI), an analysis of molecular variance (AMOVA), and a Mantel test, the resolution of these markers was compared to the reference sequencing-based and PCR genotyping methods. Results: The highest HGDI value was associated with the M13 marker followed by (GACA)4. AMOVA and the Mantel tests supported a strong correlation between the M13 classification and the reference method given by the partial sequencing of the transcription elongation factor 1-alpha (TEF1-α) and rDNA 28S. Conclusion: The strong correlation between the M13 classification and the sequencing-based reference together with its higher resolution demonstrates its adequacy for the characterization of Fusarium populations.

Introducción. Fusarium es un grupo heterogéneo de hongos, difícil de clasificar y con una amplia gama de estilos de vida, que actúa como saprófito, parásito de plantas o patógeno de humanos y animales. La prevalencia de la fusariosis clínica y la falta de tratamientos han incrementado el interés en su diagnóstico preciso, lo que conlleva la caracterización molecular de las poblaciones. Objetivo. Comparar marcadores de genotipificación en la evaluación de la variabilidad genética e identificación de aislamientos clínicos de Fusarium. Materiales y métodos. Se evaluó la huella genética producida por dos cebadores aleatorios: M13, que amplifica una secuencia minisatélite, y (GACA)4, que corresponde a una secuencia repetitiva de ADN. Utilizando el índice discriminatorio de Hunter Gaston (HGDI), el análisis de varianza molecular (AMOVA) y una prueba de Mantel, se comparó la resolución de estos marcadores con métodos de genotipificación basados en secuenciación y PCR. Resultados. El mayor HGDI se asoció con el marcador M13, seguido de (GACA)4. Las pruebas AMOVA y Mantel mostraron correlación entre las clasificaciones obtenidas con M13 y la referencia basada en la secuenciación parcial del factor de elongación de transcripción 1-alfa (TEF1-α) y el ADNr 28S. Conclusión. La fuerte correlación entre la clasificación obtenida con M13 y el método de referencia, así como su alta resolución, demuestran su idoneidad para la caracterización de poblaciones de Fusarium.

Caries and genetic variability of streptococcus mutans / Caries y variabilidad genética de streptococcus mutans

In the last two decades, the increase in population genetics studies has contributed to elucidating important questions about the evolution of the pathogenesis of bacteria of clinical interest. The objective of this study is to revise and update the knowledge of the last fifteen years regarding the genetic variability of Streptococcus mutans and their association with dental caries. Streptococcus mutans, one of the most widely distributed bacteria in the world, are heavily associated with this condition. This research shows the results of numerous studies carried out in various countries that, using molecular and biochemical methods, revealed associations between different serotypes and caries activity. In addition, it is reported that the population genetics structure of Streptococcus mutans in Argentina is highly recombinant, which reflects the largest waves of human immigration that occurred in the 19th and 20th centuries. On the other hand, demographic analysis suggests that these bacteria experienced a population expansion that coincided with the beginning of agricultural development.

En las últimas dos décadas el incremento de los estudios de genética de poblaciones ha contribuido a dilucidar cuestiones importantes sobre la evolución de la patogénesis de bacterias de interés clínico. El objetivo de este trabajo es realizar una actualización sobre los conocimientos de los últimos quince años referidos a la variabilidad genética de Streptococcus mutans y su relación con la caries dental. Streptococcus mutans, de amplia distribución mundial, es una de las bacterias más fuertemente asociada a dicha enfermedad. En este trabajo se muestran resultados de numerosos estudios realizados en diferentes países que utilizando métodos moleculares y bioquímicos revelaron asociaciones entre diferentes serotipos y la actividad de caries. Además, se reporta que la estructura genética poblacional de Streptococcus mutans de Argentina es de alto nivel recombinante, lo que reflejaría las grandes oleadas inmigratorias humanas ocurridas en los siglos 19thy 20th. Por otra parte, los análisis demográficos sugieren que esta bacteria experimentó una expansión poblacional coincidente con el comienzo del desarrollo de la agricultura

Polimorfismo +405G> C del gen del factor de crecimiento de endotelio vascular en población cubana / Vascular Endothelial Growth Factor gene +405G> C polymorphism in the Cuban population

Introducción: El factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) es una proteína involucrada en la proliferación y migración celular del endotelio vascular, en cuyo gen se ha reportado el polimorfismo +405G>C. Se reconoce que no existen reportes genéticos poblacionales de esta variante en Cuba, que permitan caracterizar los perfiles inmunogenéticos a nivel molecular, para su aplicación en estudios de asociación alélica. Objetivo: Describir las frecuencias génicas y genotípicas del polimorfismo VEGF (+405 G>C) en la población cubana. Material y Métodos: Se realizó un estudio observacional, descriptivo, transversal, entre octubre de 2017 y marzo de 2018 en 162 neonatos cubanos, de ambos sexos y sanos, para el pesquisaje neonatal de enfermedades metabólicas, cuyas muestras biológicas se conservaban en el banco de ADN del Centro Nacional de Genética Médica. La caracterización molecular de los genotipos fue realizada mediante un PCR-ARMS. Se utilizó el software GENEPOP 4.4 y el paquete estadístico STATISTICA 8.0 para los cálculos de las frecuencias génicas y genotípicas. Resultados: La población no se ajustó al modelo de equilibrio de Hardy Weinberg para el gen evaluado. Las frecuencias génicas estimadas para el polimorfismo VEGF (+405 G>C) fueron de 0,33 para el alelo G y de 0,67 para el alelo C. El cálculo de las frecuencias genotípicas resultó en 0,14, 0,37 y 0,49, para las variantes GG, GC y CC, respectivamente. Conclusiones: Las frecuencias alélicas VEGF.C fueron superiores a la del alelo VEGF.G, siendo el genotipo VEGF.GG el de menor representación en el conjunto estudiado(AU)

Introduction: The vascular endothelial growth factor (VEGF) is a protein involved in the proliferation and cell migration of the vascular endothelium. In its gene, +405G>C Polymorphism has been reported. There are no population genetic reports of this variant in Cuba that allow the characterization of immunogenetic profiles at a molecular level for its application to allelic association studies. Objectives: To describe the genic and genotypic frequencies of the VEGF (+405 G>C) polymorphism in the Cuban population. Material and Methods: A descriptive cross-sectional observational study was carried out from October 2017 to March 2018 in 162 Cuban healthy newborns of both sexes for the neonatal screening for metabolic diseases, whose biological samples were conserved in the DNA bank of the National Center for Medical Genetics. The molecular characterization of the genotypes was carried out using a PCR-ARMS. The GENEPOP 4.4 software and the statistical software package STATISTICA 8.0 were used for the analysis of genic and genotypic frequencies. Results: The population did not adjust to the Hardy-Weinberg equilibrium model for the gene evaluated. The estimated gene frequencies of VEGF +405 G> C polymorphism were 0.33 for the G allele and 0.67 for the C allele. The calculation of the genotypic frequencies resulted in 0.14, 0.37 and 0.49, for the variants GG, GC and CC, respectively. Conclusions: The allelic frequencies of VEGF.C were higher than the frequencies of the VEGF.G allele, being the VEGF GG the least represented genotype in the group studied(AU)

Interacciones génicas implicadas en la aparición anticipada de cáncer de mama invasor en la población "paisa" - Colombia / Gene interaction implicated in genetic anticipation of invasive breast cancer in a "paisa" population - Colombia

Resumen El cáncer de mama invasor es una neoplasia de origen multifactorial en el cual están involucrados tanto componentes genéticos, como no genéticos, los cuales pueden modular su aparición temprana. El objetivo de este estudio es evaluar la participación de los componentes genéticos. Metodología: se analizaron 165 mujeres con cáncer de mama pertenecientes a la población "paisa" y estratificadas por edad de diagnóstico. Se evaluaron variables no genéticas y, de forma indirecta, variables genéticas usando marcadores tipo short tándem repeats (STR). Resultados: no se detectaron diferencias en cuanto a los factores de riesgo no genético entre pacientes mayores y menores de 50 años, ni al evaluar los genes de forma individual. Al comparar combinaciones genéticas se detectaron dos interacciones génicas en mujeres menores de 50 años: BRCA2-BRCA1 (p= 0,04) y BRCA2-ATM (p= 0,008). Conclusión: estos resultados sugieren la participación de la interacción de dichos genes en la aparición de cáncer de mama antes de los 50 años. Dado que el estudio se hizo con marcadores indirectos es necesario realizar estudios posteriores para identificar las mutaciones funcionales que soporten estos hallazgos.

Abstract Invasive breast cancer is a multifactorial neoplasm, involving both genetic and non-genetic components that modulate their early appearance of the disease. The aim of this study was to evaluate the contribution of genetic factors and disease. Methodology: 165 breast cancer patients stratified by age and belonging to the "paisa" population participated in the study. No genetic variables were controlled, and genetic variables were indirectly evaluated using short tandem repeats (STR) markers. Results: No differences were detected in non-genetic risk factors among patients older and younger than 50 years, not even in the individual evaluation of genes. When genetic combinations were evaluated, two interactions were detected in women younger than 50 years: BRCA2-BRCA1 (p= 0,04) and BRCA2-ATM (p= 0,008). Conclusion: These results suggest the involvement of gene interaction BRCA1-BRCA2 and BRCA2-ATM genes in the case of early onset of breast cancer (before the age of 50). Since the study was made with indirect markers, is necessary to perform further studies to identify the functional mutations that support these findings.

Marcadores moleculares como herramientas en la identificación y análisis genético de especies vectores de interés en salud pública, género Lutzomyia (Grupo Verrucarum Theodor, 1965) / Molecular markers as tools in the identification and genetic analysis of vector species of interest in public health, type Lutzomyia (Verrucarum Theodor group, 1965)

Introducción: Los insectos flebotomíneos del grupo Verrucarum, son vectores de interés en salud pública dada su participación en la transmisión de las enfermedades tropicales: leishmaniasis y bartonelosis. El empleo de marcadores moleculares como herramienta de identificación y análisis genético de especies que se comportan como vectores potenciales y confirmados, muestran un uso ampliamente difundido, que genera un conjunto de información que se actualiza constantemente, más aun cuando la identificación de estas especies, es prioritaria en los países donde estas enfermedades ocurren de forma recurrente. Objetivo: Se presenta una revisión sistemática con el objetivo de recopilar y presentar una actualización sobre el uso de marcadores moleculares empleados en especies del grupo Verrucarum. Materiales y métodos: Esta búsqueda se efectuó en un rango de literatura relevante publicada en un periodo de 24 años que incluyó 23 artículos en la temática de genética y biología molecular de flebótomos y 39 artículos de otras áreas como sistemática, ecología de flebótomos y microbiología de agentes patógenos asociados. Resultados: Los resultados muestran el empleo de los genes que codifica para el ARN ribosomal 18S y para el citocromo oxidasa subunidad I como los más efectivos para observar las relaciones filogenéticas entre especies del grupo Verrucarum; el uso del gen citocromo b como carácter taxonómico alternativo para identificar correctamente los flebótomos y, el uso de secuencias espaciadoras de la transcripción interna del ARN ribosomal y el gen citocromo b para determinar la variación genética intra e interespecífica de las poblaciones. Conclusión: Esta revisión contribuirá a estudios filogenéticos de vectores de importancia en salud pública.

Introduction: The phlebotomine flies of the Verrucarum group are vectors of interest in public health because of their participation in the transmission of the tropical diseases: leishmaniasis and bartonellosis. The use of molecular markers, as a tool for the identification and genetic analysis of species that behave as potential and confirmed vectors, show a widely disseminated use that generates a set of information that is constantly updated, even more when the identification of these species is a priority in the countries where these diseases occur on a recurring basis. Objective: The paper presents a systematic review that aims at compiling and presenting an update on the use of molecular markers employed in species of the Verrucarum group. Materials and methods: This search was conducted in a range of relevant literature published in a period of 24 years which included 23 articles on the subject of genetics and molecular biology of sand flies, and 39 articles from other areas such as systematic, ecology of sand flies and microbiology of related pathogenic agents. Results: The results show the use of genes coding for ribosomal 18S RNA and cytochrome oxidase subunit I as the most effective to observe the phylogenetic relationships among species of the Verrucarum group; the use of the cytochrome b gene as alternative taxonomic character to correctly identify the sand flies, and the use of spacer sequences of the internal transcript of the ribosomal RNA and the Cytochrome b gene to determine the genetic variation of intra- and inter-specific populations. Conclusions: This review will contribute to phylogenetic studies of vectors of public health importance.

Diferencias genéticas entre poblaciones de Aedes aegypti de municipios del norte de Colombia, con baja y alta incidencia de dengue / Genetic differences between populations of Aedes aegypti from municipalities in northern Colombia, with high and low dengue incidence

Introducción. Aedes aegypti es el principal vector del dengue en zonas urbanas. A pesar de su importancia epidemiológica, se desconoce la variabilidad genética de las poblaciones del vector en Colombia. Objetivo. Determinar la variabilidad genética del gen mitocondrial ND4 , que codifica para la subunidad 4 de la enzima NADH-deshidrogenasa, entre poblaciones de Ae. aegypti de los municipios de Sincelejo y Guaranda, donde se registra alta y baja incidencia de dengue, respectivamente. Materiales y métodos. A partir del material genético extraído de 36 hembras de Ae. aegypti , se determinó la secuencia parcial del gen mitocondrial ND4 y se estimaron los parámetros de diversidad de nucleótidos, diversidad haplotípica, estructura genética y flujo de genes entre las poblaciones de Sincelejo y Guaranda. También, se analizó la varianza molecular y se construyó una red haplotípica. Resultados. Se obtuvieron 36 secuencias de nucleótidos de 282 pb; éstas presentaron doce sitios polimórficos y se agruparon en diez haplotipos, dos presentes en ambas poblaciones, tres exclusivos de la población de Sincelejo y cinco de la población de Guaranda. Los estimadores de estructura genética ( F ST =0,15) y de flujo de genes ( Nm =1,40) evidencian diferenciación genética y un limitado intercambio de genes entre las poblaciones. Conclusión. Las poblaciones de Ae. aegypti de Sincelejo y Guaranda son genéticamente divergentes.

Introduction: Aedes aegypti is the principal vector of dengue in urban areas. Despite its epidemiological importance, the genetic variability of Colombian populations of this species is unknown. Objetive: To determine the genetic variability of mitocondrial gene ND4, which codes for subunit 4 of the enzyme NADH deshydrogenase, between populations of Ae. aegypti from municipalities of Sincelejo and Guaranda. The incidences of dengue reported from these two localities are high and low, respectively. Materials and methods: Genetic material extracted from 36 females of Ae. aegypti was used to determine the partial sequence of the mitocondrial gene ND4 as well as to estimate the parameters of nucleotidic and haplotypic diversities, genetic structure and gene flow between the Sincelejo and Guaranda populations. The molecular variance was also analysed and a haplotypic network constructed. Results: In all 36 nucleotide sequences of 282pb were obtained. These presented 12 polymorphic sites and could grouped into 10 haplotypes, two of them present in both populations, three exclusive to the Sincelejo population and five to that of Guaranda. The estimators of genetic structure ( F ST = 0.15) and gene flow ( Nm = 1.40) are both indicative of genetic differentiation and a limited exchange of genes between the populations. Conclusions: The Sincelejo and Guaranda populations of Ae. aegypti are genetically divergent.

Bajo polimorfismo en el sistema de antígenos de leucocitos humanos en población mestiza colombiana / Low HLA polymorphism in Colombian mestizos

Objetivo. Este trabajo tiene como objetivo describir la frecuencia de alelos y de haplotipos de antígenos HLA de clases I y II en población mestiza colombiana. Metodología. Se estudiaron 197 individuos colombianos no emparentados y 157 individuos emparentados que conformaban 53 familias, provenientes de diferentes regiones del país, remitidos para estudios de HLA de clases I y II por el método PCR-SSP a los laboratorios de inmunología del Hospital Militar Central de Bogotá y al Instituto de Referencia Andino. Resultados. El haplotipo HLA-A*24 B*35 DR*04 fue el más frecuente en la población estudiada, lo cual concuerda con otros estudios de mestizos colombianos. Conclusiones. El desequilibrio de Hardy-Weinberg hallado en la población analizada en el presente estudio, debe alertar sobre una eventual reducción en el repertorio de respuesta inmunitaria en los colombianos, lo cual podría ser el origen de una consecuente fragilidad de la población frente a nuevas infecciones que podrían convertirse en epidemias.

Objective: This paper aims to describe the allele frequency and haplotype of HLA class I and II molecules in a Colombian mestizo population. Methodology: HLA class I and II molecules on 197 unrelated Colombian individuals and 157 unrelated individuals making up 53 families from different regions of the country were studied at the Immunology Laboratory at the Military Hospital Central of Bogotá and at the Instituto de Referencia Andino by the PCR-SSP method. Results: The haplotype HLA-A * 24 B*35 DR*04 was the most common, which is consistent with other studies carried out in Colombian mestizos. Conclusions: The Hardy-Weinberg disequilibrium found in the population analyzed in this study should alert on a possible reduction of the immune response repertoire in Colombia, which could be the origin of a consequent fragility of the population in face of new infections that could eventually become epidemic.

Diferenciación genética de tres poblaciones colombianas de Triatoma dimidiata (Latreille, 1811) mediante análisis molecular del gen mitocondrial ND4 / Genetic differentiation of three Colombian populations of Triatoma dimidiata (Heteroptera: Reduviidae) by ND4 mitochondrial gene molecular analysis

Introducción. Triatoma dimidiata es el segundo vector más importante de la enfermedad de Chagas en Colombia, después de Rhodnius prolixus. El conocimiento de la composición genética y la diferenciación de poblaciones es fundamental para el adecuado diseño e implementación de estrategias de control y vigilancia vectorial. Objetivo. Determinar el nivel de variabilidad y diferenciación genética en tres poblaciones colombianas de T. dimidiata provenientes de distintas localidades y hábitats, mediante el análisis molecular de un fragmento del gen mitocondrial ND4. Materiales y métodos. Se analizó el nivel de polimorfismo y la estructura genética de dos poblaciones silvestres de los departamentos de La Guajira (n=10) y Santander (n=10), y de una población intradomiciliaria (n=15) y peridomiciliaria (n=5) del Cesar. Para tal fin, se analizaron las secuencias de nucleótidos de un fragmento del gen mitocondrial ND4. Resultados. T. dimidiata en Colombia demostró tener gran diversidad genética, tanto a nivel de nucleótidos (π: 0,034) como de haplotipo (Hd: 0,863), además de una significativa estructuración de población (fST: 0,761) con un bajo número de migrantes (Nm: 0,157). Las distancias genéticas y las diferencias en los niveles de variabilidad genética entre las tres poblaciones fueron coherentes con una posible subdivisión de población.Conclusión. Este trabajo demostró diferenciación genética entre las poblaciones de T. dimidiata de La Guajira, Cesar y Santander. Se sugiere una posible relación entre tal subdivisión y algunas características eco-epidemiológicas que posee T. dimidiata en el centro-oriente y en el norte de Colombia. Finalmente, este trabajo describe, por primera vez, la utilidad del ND4 como un marcador molecular para el estudio de poblaciones naturales de T. dimidiata.

Introduction. Triatoma dimidiata is the second most important vector of Chagas disease in Colombia after Rhodnius prolixus. Population genetic studies are essential for the adequate design and implementation of vector control and surveillance strategies. Objective. The level of genetic variability and population differentiation was surveyed among three Colombian populations of T. dimidiata from different geographic locations and ecotopes, using ND4 mitochondrial gene. Materials and methods. Genetic comparison was made between two wild populations from La Guajira (n=10) and Santander (n=10) provinces, and one intra (n=15) and one peridomiciliary (n=5) population from the Cesar province. The polymorphism frequencies of the ND4 mitochondrial gene sequence were analyzed to deduce population structure based on the 40 samples. Results. Colombian T. dimidiata showed a high nucleotide (π: 0.034) and haplotype diversity (Hd: 0.863), as well as significant population subdivision (fST: 0.761) and a low migration rate (Nm: 0.157). Genetic distances and variability differences among populations indicate distinct population subdivision amongst the three provinces. Conclusion. ND4 proved useful in elucidating the significant genetic differentiation that has occurred among T. dimidiata populations from La Guajira, Cesar and Santander. The analysis suggested a relationship between population subdivision and some eco-epidemiological attributes of this vector from the central eastern and northwestern regions of Colombia.