Frecuencia de aneuploidias segmentarias en biopsias de trofoectodermo durante un ciclo de FIV y su relación con la edad materna / Frequency of segmental aneuploidies in trophectoderm biopsies during an IVF cycle and its relationship with maternal age

Resumen ANTECEDENTES: las aneuploidias segmentarias se han propuesto como posible explicación para el subgrupo de embriones euploides transferidos al útero, que no logran un recién nacido saludable. OBJETIVO: conocer la frecuencia de aneuploidias cromosómicas segmentarias en biopsias de trofoectodermo durante un ciclo de fertilización in vitro y su relación con la edad materna. MATERIALES Y MÉTODOS: estudio retrospectivo efectuado en un centro privado de reproducción asistida de México de ciclos (2015-2016) en los que se obtuvieron embriones en estadio de blastocisto (día 5 y 6). Análisis mediante tamizaje genético preimplantacional, en su variante de microarreglos de polimorfismo de nucleótido único (SNP microarrays). Análisis con el algoritmo "Parental Support" (Natera) que permite la identificación de aneuploidias numéricas y segmentarias (pérdidas-duplicaciones). RESULTADOS: se incluyeron 615 blastocistos de 148 ciclos; los resultados se dividieron en 4 rangos, dependiendo de la edad materna: menos de 35, de 35 a 37, de 38 a 40 y más menos 40 años de edad. El 50.3% de los blastocistos fueron aneuploides, y de éstos 10.2% tuvieron aneuploidias segmentarias (6.8% solo pérdidas-duplicaciones y 3.4% pérdidas-duplicaciones más aneuploidias numéricas). Las pérdidas-duplicaciones disminuyeron con el aumento de la edad materna. Todos los resultados tuvieron tendencias más claras cuando solo se tomaron en cuenta los blastocistos aneuploides. CONCLUSIONES: las pérdidas-duplicaciones se encuentran en gran porcentaje de embriones en estadio de blastocisto y tienen una relación inversamente proporcional a la edad materna.

Abstract BACKGROUND: Segmental aneuploidies have been suggested as a possible explanation for the subgroup of euploid embryos transferred to the uterus, which have failed to produce a healthy child. OBJECTIVE: know the frequency of segmental chromosome aneuploidies in trophectoderm biopsies during IVF cycle and its relationship with maternal age. MATERIALS AND METHODS: 615 blastocysts from 148 cycles (2014-2016) were included, which were analyzed with preimplantation genetic screening (PGS), in its variant of single nucleotide polymorphism (SNP microarray), using the algorithm "Parental Support", which allows the identification of numerical aneuploidies and segmental aneuploidies (Deletions/Duplications). The results were divided into four ranges, depending of maternal age "<35", "35 to 37", "38 to 40" and "≥41". RESULTS: 50.3% of the blastocysts were aneuploid, of which 10.2% had segmental aneuploidies (6.8% only Deletions/Duplications and 3.4% Deletions/Duplications plus numerical aneuploidies). Deletions/Duplications decreased with increasing maternal age. The aforementioned results presented clearer trends when only aneuploid blastocysts were taken into account. CONCLUSIONS: The Deletions/Duplications is present in a large percentage of embryos in the blastocyst stage and show an inversely proportional relation to maternal age.

Bases genómicas del cáncer de mama: avances hacia la medicina personalizada / Genomic basis for breast cancer: advances in personalized medicine

El análisis genómico del cáncer de mama ha permitido el desarrollo de nuevas herramientas de predicción de riesgo y respuesta al tratamiento en esta enfermedad. Los perfiles de expresión génica han generado una mejor clasificación de los tumores e identificado subgrupos tumorales con características clínicas particulares. También se han reconocido patrones de pérdida y ganancia de DNA y expresión de micro-RNA relacionados con la carcinogénesis mamaria, tras identificar nuevos blancos potenciales. Los estudios de asociación del genoma completo han identificado variantes genéticas vinculadas con un mayor riesgo a presentar esta enfermedad, lo que hará posible tomar decisiones de salud pública mejor fundamentadas. Asimismo, los avances en la tecnología de secuenciación de DNA permitirán obtener información acerca de todas las alteraciones genéticas en los tumores. En esta revisión se describe el estado que guarda la investigación genómica en el cáncer de mama, así como la transición de estos hallazgos a la práctica clínica y la creación de las bases para el desarrollo de la medicina personalizada.

Genomic analysis of breast cancer has allowed the development of new tools for the prediction of recurrence and the response to treatment of this disease. Gene expression profiles allow better tumor classification, identifying tumor subgroups with particular clinical outcomes. New potential molecular targets involved in breast carcinogenesis have also been identified through the analysis of DNA copy number aberrations and microRNA expression patterns. Whole genome association studies have identified genetic variants associated with a higher risk to develop this tumor, providing more information for public health decisions. Progress in DNA sequencing methods will also allow for the analysis of all the genetic alterations present in a tumor. In this review, we describe the current state of genomic research in breast cancer as well as how these findings are being translated into clinical practice, contributing to development of personalized medicine.

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.

DISEÑO DE OLIGONUCLEÓTIDOS PARA EL ESTUDIO DE GENES CELULOLÍTICOS Y SOLVENTOGÉNICOS EN CEPAS COLOMBIANAS DE Clostridiumsp. (CLOSTRIDIACEAE) / Oligonucleotide Probe Design for the Study of Cellulolytic and Solventogenic Genes in Colombian Clostridiumsp. strains (Clostridiaceae)

El objetivo de este estudio fue analizar las rutas metabólicas para la producción de solventes y degradación de celulosa en cepas colombianas promisorias del género Clostridium. Para ello se diseñaron sondas de hibridación que sirvieran para posteriores estudios de mejoramiento genético de las cepas. Se construyó la base de datos denominada MULTICLOST en Microsoft Access® con las secuencias de 485 genes involucrados en las rutas metabólicas arriba mencionadas, provenientes de 45 especies bacterianas y 10 especies fúngicas. Los genes fueron agrupados de acuerdo al tipo de enzima y a los dominios catalíticos o de unión a sustrato en el caso de las celulasas. Cada grupo se sometió a alineamiento múltiple en ClustalW 1.83 y con base en los resultados se crearon subgrupos de similitud mayor al 50%. Se localizaron secuencias conservadas de longitud mayor a 19 nucleótidos en GeneDoc 2.6.002 y sus valores termodinámicos fueron estimados con GeneRunner v3.05, mientras que la sensibilidad y especificidad fue verificada por búsquedas en GenBank usando BLASTN 2.2.8. En total se obtuvieron 94 secuencias conservadas con las siguientes características: longitud promedio de 24 nucleótidos, Tm promedio de 65,8 ºC y contenido de (G+C) entre 14,3 y 60,0%. Se determinó que ninguna de las sondas diseñadas forma estructuras secundarias estables con Tm superior a 36,1 ºC. De acuerdo a sus características y valores termodinámicos, todas las sondas podrían ser utilizadas en la construcción de un microarreglo o en reacciones de PCR para la identificación de regiones relevantes en el mejoramiento del proceso por ingeniería metabólica.

The goal of the present study was to analyze the metabolic pathways involved in solvent production and cellulose consumption by promising Colombian native strains of the genus Clostridium. Therefore a set of oligonucleotide probes was designed, with the aim of analyzing potential targets for genetic improvement of the Colombian strains. The database named MULTICLOST was created in Microsoft Access® using the sequences from 485 genes involved in solventogenesis, 1,3propanodiol production and cellulolysis from 45 bacterial and 10 fungal species. The genes were grouped according to their respective enzyme function and to the catalytic domain or the substrate binding domain in the case of cellulases. ClustalW 1.83 was used for multiple alignment of every group. Subgroups of sequences with more than 50% identity among themselves were created. Conserved sequences longer than 19 nucleotides were identified using GeneDoc 2.6.002 and their thermodynamic values were calculated with GeneRunner v3.05, while their sensitivity and specificity were verified by searching in GenBank with BLASTN 2.2.8. Ninetyfour conserved sequences were obtained with an average 24nucleotide length, 65.8ºC average Tm and a (G+C) content between 14.3% and 60.0%. None of these probes forms stable secondary structures at temperatures higher than 36.1ºC. According to the former results, all of the probes could be used in an oligonucleotide microarray or in PCR reactions for the identification of metabolic targets for improvement of the industrial process.

Variaciones genéticas del gen supresor de tumores TP53: relevancia y estrategias de análisis / Genetic variations of the tumor suppressor TP53: Outstanding and strategies of analysis

In the modern society, cancer remains an important cause of death. Cancer development is a very complex process that involves alterations in genes regulating cellular growth. Among these alterations or variations, are included point mutations, genetic susceptibility by single nucleotide polymorphisms or "SNP" and alteration or loss in tumor suppressor genes functions. The tumor suppressor TP53 is one of the most important and studied genes on cancer genetics. Therefore, it has been demonstrated that TP53 present mutations in more than 50% of all types of human cancer and encodes a multifunctional protein whose absence contributes to genomic instability, the accumulation of mutations and increased tumor development. The identification of such alterations in cancerous cells at level of single nucleotide is very important, because its implication in the loss or alteration in the function of this gene, its clinical relevance and finally, its association with response to therapy and prognosis. Due to the large interesting issue, in this work we are focused only in two of the most common genetic variations present in this gene: the point mutations and SNP remarking some outstanding molecular characteristics needed for design its analysis.

El cáncer continúa siendo una importante causa de muerte en la sociedad moderna. Los procesos en el desarrollo del cáncer son muy complejos e involucran alteraciones en genes implicados en la proliferación celular. Entre estas alteraciones o variaciones genéticas se incluyen las mutaciones puntuales, la susceptibilidad genética por polimorfismos de un solo nucleótido o "SNP", así como la pérdida o alteración en la función de genes supresores de tumores. El gen supresor de tumores TP53 es uno de los genes más importantes y estudiados en la genética del cáncer, ya que se encuentra mutado en más del 50% de todos los tipos de cáncer humano y codifica para una proteína multifuncional cuya deficiencia contribuye a la inestabilidad genómica que conduce a la acumulación de mutaciones y a la aceleración en el desarrollo del tumor. Es importante el estudio de dichas alteraciones genéticas presentes en las células cancerosas que puedan ser detectadas a nivel de un solo nucleótido, por su implicación en la pérdida o alteración en la función del gen TP53, así como por la relevancia clínica que ellas puedan tener al ser asociadas a la respuesta de una terapia particular o al pronóstico. Debido a la extensión de este trabajo solamente revisaremos dos de las variaciones genéticas importantes en este gen: las mutaciones puntuales y los SNP, haciendo ánfasis en algunas características moleculares que son relevantes en el diseño de estrategias de análisis para su detección.