Tracking the evolutionary pathways among Brazilian Lebiasina species (Teleostei: Lebiasinidae): a chromosomal and genomic comparative investigation

Despite several difficulties in chromosomal analyses of small-sized fishes, the cytogenetics of the Lebiasinidae was largely improved in the last years, showing differential patterns in the chromosomal evolution inside the family. In this context, it has been shown that genus Lebiasina preserves its karyotypic macrostructure, composed of 2n = 36 chromosomes, whereas the other genera generally present higher 2n. This study focused on the comparative cytogenetics of three Lebiasina species, one of them analyzed here for the first time, using conventional and molecular procedures. The results reinforced the differentiated evolutionary path of the genus Lebiasina while, at the same time, highlighted the genomic particularities that have accompanied the evolution of each species. In this sense, the repetitive components of the genome played a significant role in the differentiation of each species. It is also notable that L. minuta and L. melanoguttata, the two species that occur exclusively in the Brazilian territory, show greater chromosomal similarities to each other than to the trans-Andean sister species, L. bimaculata.(AU)

Apesar das dificuldades encontradas em se realizar análises cromossômicas em peixes de pequeno porte, os estudos citogenéticos em Lebiasinidae vêm crescendo nos últimos anos e demonstrando padrões diferenciados na evolução cromossômica entre os membros da família. Nesse contexto, o gênero Lebiasina tem mostrado preservar sua macroestrutura cariotípica, composta por 2n = 36 cromossomos, enquanto os demais gêneros geralmente apresentam 2n maiores. Este estudo tem como foco a citogenética comparativa de três espécies de Lebiasina, sendo uma delas analisada pela primeira vez aqui, através do emprego de técnicas convencionais e moleculares. Os resultados obtidos reforçam a trajetória evolutiva diferenciada do gênero Lebiasina, ao mesmo tempo em que evidenciam as particularidades genômicas que acompanham a evolução de cada uma das espécies. Neste contexto, os componentes repetitivos do genoma tiveram um papel importante na caracterização particular de cada uma das espécies. Também, é notável que L. minuta e L. melanoguttata, duas espécies que ocorrem exclusivamente no território brasileiro, apresentam maior proximidade citogenética entre elas do que com a espécie irmã transandina, L. bimaculata.(AU)

Fenotipo clínico mixto de deleción y duplicación de la región del síndrome de Sotos: microdeleción 5q35.2-q35.3 detectada por microarreglo de hibridación genómica comparativa / Mixed clinical phenotype of deletion and duplication of the Sotos syndrome region: 5q35.2-q35.3 microdeletion detected by CGH array

Resumen Introducción: El síndrome de Sotos es una enfermedad hereditaria caracterizada por el sobrecrecimiento prenatal y posnatal, con edad ósea avanzada, facies característica y retraso del desarrollo. Caso clínico: Se reporta el caso de un paciente con síndrome de Sotos y manifestaciones clínicas no descritas previamente, diagnosticado por microarreglos de hibridación genómica comparativa. Se detectó la duplicación de un gen y la deleción de 43 genes, entre los que se encuentran NSD1, gen asociado al síndrome de Sotos. La pérdida y la ganancia de estos otros genes pueden explicar las características atípicas en este paciente. Conclusiones: Por las características atípicas, el microarreglo de hibridación genómica comparativa fue una herramienta útil para el diagnóstico. Las alteraciones cromosómicas encontradas en este paciente demuestran la heterogeneidad clínica de las enfermedades genómicas.

Abstract Background: Sotos syndrome is an inherited disease characterized by pre- and postnatal overgrowth with advanced bone age, characteristic facies, and developmental delay. Case report: We report the case of a patient with Sotos syndrome and clinical manifestations not described previously, who was diagnosed comparative genomic hybridization arrangements (CGH array). The duplication of a gene and the deletion of 43 genes were identified, among which is the NSD1 gene, associated with Sotos syndrome. The gain and loss of these other genes may explain the atypical characteristics present in the patient. Conclusions: Due to its atypical characteristics, the CGH array was a useful tool for diagnosis. The chromosomal alterations found in this patient demonstrate the clinical heterogeneity of genomic diseases.

5p13. 2 Chromosomal duplication syndrome: case report and literature review / Síndrome de duplicação cromossômica 5p13. 2: relato de caso e revisão da literatura

Chromosome 5p13 duplication syndrome represents a contiguous gene syndrome involving duplication of several genes on chromosome 5p13. Some clinical phenotypes are related to it, such as: obsessive-compulsive behavior, small palpebral fissures, intellectual disability, global development delay and ocular hypertelorism. The exact mechanism behind these changes has not well known and further studies are needed for this purpose. Since it is a rare and uncommon clinical situation, the case report contributes to the knowledge of the disease and early diagnosis. This condition mainly affects the cognitive neuromuscular system. We describe an 8-year-old Brazilian patient with the duplication of chromosome 5p13.2, karyotype, whose neurodevelopmental evaluation presented cognitive impairment, severe language delay and atypical physical examination, with ocular hypertelorism, right auricular tags, congenital heart defect and long fingers. The patient was diagnosed by comparative genomic hybridization (CGH)-array revealing a 204Kb of DNA duplication. The exact mechanism behind these structural disorders is still unclear and further studies are needed for this purpose. Nevertheless, the diagnostic suspicion of this genetic alteration that, in general, presents late diagnosis, should be considered to enable better clinical support to the patients and family genetic counseling.

A síndrome da duplicação do cromossomo 5p13 representa uma síndrome genética contígua envolvendo a duplicação de vários genes contidos nesta região. Alguns fenótipos clínicos estão relacionados com ela, tais como: comportamento obsessivo compulsivo, fissuras palpebrais pequenas, déficit intelectual, atraso no desenvolvimento global e hipertelorismo ocular. Por ser uma situação clínica rara, o relato do caso contribui para a disseminação do conhecimento acerca da condição, assim como para seu diagnóstico precoce. Descrevemos uma paciente brasileira de oito anos com a duplicação do cromossomo 5p13.2, que na avaliação do neurodesenvolvimento apresentou comprometimento cognitivo, grave atraso da linguagem e dismorfismos como hipertelorismo ocular, apêndice auricular direito, sopro cardíaco, relacionado a defeito do septo ventricular, e dedos alongados. A paciente foi diagnosticada por meio da pesquisa molecular (CGH)-array com ganho de 204Kb de DNA. O mecanismo exato por trás dessas alterações estruturais ainda não está claro e são necessários mais estudos para este fim. Não obstante, a suspeita diagnóstica dessa alteração genética que, em geral, apresenta diagnóstico tardio, deve ser aventada para viabilizar melhor suporte clínico aos pacientes e aconselhamento genético familiar.

Presencia de duplicación 2p25.3 y síndrome de microdeleción 2q37.3 en un mismo individuo / Presence of 2p25.3 Duplication and 2q37.3 Microdeletion Syndrome in the Same Individual / Presença de duplicação 2p25.3 e síndrome da microdeleção 2p25.3 no mesmo indivíduo

Resumen: El estudio del cromosoma 2 en los seres humanos ha permitido reconocer que su alteración, basada en una localización específica, puede conducir a diversas enfermedades asociadas. Mediante la identificación fenotípica, sustentada en el estudio molecular de hibridación genómica comparativa y un estudio bioinformático posterior, se detectó la presencia de una duplicación patogénica en la región cromosómica 2p25.3p24.3, relacionada con la afección de 36 genes. Adicionalmente, se identificó una deleción patogénica en la citobanda 2q37.3, relacionada con la afección de 36 genes. El análisis bioinformático demostró interacciones entre genes que explican características sintomatológicas. Esta es la primera vez que se presentan estas dos variantes en un mismo individuo. Ambas alteraciones se han asociado con retraso psicomotor moderado, autismo, neurohipófisis ectópica, aracnodactilia, cardiopatía congénita y alteraciones cardiovasculares. Se ha propuesto que la mutación HDAC4 es la causante de la mayoría de las características del síndrome de microdeleción 2q37. El fenotipo clínico heterogéneo es el resultado del reordenamiento cromosómico encontrado, lo cual permite describir, interpretar y dar un tratamiento oportuno y dirigido a la paciente y la respectiva conserjería genética familiar. Finalmente, esta es la primera vez que se reporta este tipo específico de reordenamiento cromosómico.

Abstract: The study of chromosome 2 in humans has allowed recognizing that its alteration, based on a specific location, can lead to various associated diseases. Through the phenotypic identification, supported by comparative genomic hybridization and subsequent bioinformatic analysis, the presence of a pathogenic duplication was detected in the chromosomal region 2p25.3p24.3 affecting 36 genes. Additionally, a pathogenic deletion was identified in cytoband 2q37.3 affecting 36 genes. The bioinformatic analysis showed interactions among genes that explain symptomatic characteristics. This is the first time that these two variants are present in the same individual. Both disorders have been associated with moderate psychomotor retardation, autism, ectopic neurohypophysis, arachnodactyly, congenital heart disease, and cardiovascular disorders. The hdac4 mutation has been suggested to cause most of the features of 2q37 microdeletion syndrome. The heterogeneous clinical phenotype derives from the chromosomal rearrangement found, which allows describing, interpreting, and providing the patient with timely targeted treatment and the respective family genetic counseling. Finally, this specific type of chromosomal rearrangement has been reported for the first time.

Resumo: O estudo do cromossomo 2 em seres humanos nos permitiu reconhecer que sua alteração, com base em uma localização específica, pode levar a diversas doenças associadas. Por meio da identificação fenotípica, apoiada no estudo molecular da hibridação genômica comparativa e em um estudo bioinformático posterior, foi detectada a presença de uma duplicação patogénica na região cromossômica 2p25.3p24.3, relacionada a 36 genes afetados. Além disso, uma deleção patogénica foi identificada na citobanda 2q37.3, relacionada a 36 genes afetados. A análise bioinformática mostrou interações entre genes que explicam características sintomáticas. É a primeira vez que essas duas variantes são apresentadas no mesmo indivíduo. Ambos os distúrbios tém sido associados a retardo psicomotor moderado, autismo, neuro-hipófise ectópica, aracnodactilia, doenças cardíacas congénitas e distúrbios cardiovasculares. Propõe-se que a mutação hdac4 é a causa da maioria das características da síndrome de microdeleção 2q37. O fenótipo clínico heterogéneo é o resultado do rearranjo cromossômico encontrado, que permite descrever, interpretar e oferecer um tratamento oportuno direcionado ao paciente e ao respectivo aconselhamento genético familiar. Finalmente, também é a primeira vez que esse tipo específico de rearranjo cromossômico é relatado.

Preimplantation genetic diagnosis associated to Duchenne muscular dystrophy / Diagnóstico genético pré-implantacional associado à distrofia muscular de Duchenne

ABSTRACT Duchenne muscular dystrophy is the most common muscle disease found in male children. Currently, there is no effective therapy available for Duchenne muscular dystrophy patients. Therefore, it is essential to make a prenatal diagnosis and provide genetic counseling to reduce the birth of such boys. We report a case of preimplantation genetic diagnosis associated with Duchenne muscular dystrophy. The couple E.P.R., 38-year-old, symptomatic patient heterozygous for a 2 to 47 exon deletion mutation in DMD gene and G.T.S., 39-year-old, sought genetic counseling about preimplantation genetic diagnosis process. They have had a 6-year-old son who died due to Duchenne muscular dystrophy complications. The couple underwent four cycles of intracytoplasmic sperm injection (ICSI) and eight embryos biopsies were analyzed by polymerase chain reaction (PCR) for specific mutation analysis, followed by microarray-based comparative genomic hybridisation (array CGH) for aneuploidy analysis. Preimplantation genetic diagnosis revealed that two embryos had inherited the maternal DMD gene mutation, one embryo had a chromosomal alteration and five embryos were normal. One blastocyst was transferred and resulted in successful pregnancy. The other embryos remain vitrified. We concluded that embryo analysis using associated techniques of PCR and array CGH seems to be safe for embryo selection in cases of X-linked disorders, such as Duchenne muscular dystrophy.

RESUMO A distrofia muscular de Duchenne é a doença muscular mais comum observadas em crianças do sexo masculino. Atualmente, não há terapia eficaz disponível para distrofia muscular de Duchenne, portanto, é essencial o diagnóstico pré-natal e o aconselhamento genético para reduzir o nascimento desses meninos. Relatamos um caso de diagnóstico genético pré-implantação associado à distrofia muscular de Duchenne. O casal E.P.R., 38 anos, heterozigota, sintomática para uma mutação de deleção dos éxons 2 a 47 no gene DMD e G.T.S., 39 anos, buscaram aconselhamento genético sobre o processo de diagnóstico genético pré-implantação. O casal relatou que tiveram um filho de 6 anos que morreu devido a complicações da distrofia muscular de Duchenne. Os pacientes realizaram quatro ciclos de injeção intracitoplásmica de espermatozoides (ICSI) e oito biópsias de embriões foram analisadas por reação em cadeia da polimerase (PCR) para análise de mutação específica, seguida hibridação genômica comparativa baseada em microarranjos ( array CGH) para a pesquisa de aneuploidias. O diagnóstico genético pré-implantação revelou que dois embriões haviam herdado a mutação materna no gene DMD , um embrião tinha uma alteração cromossômica e cinco embriões eram normais. Um blastocisto foi transferido e resultou em gravidez bem sucedida. Os outros embriões permanecem vitrificados. Concluímos que a análise de embriões utilizando técnicas associadas de PCR e CGH array mostrou-se segura para a seleção de embriões em casos de doenças ligadas ao X, como a distrofia muscular de Duchenne.

Síndrome de Cohen diagnosticado con hibridación genómica comparativa por microarreglos / Cohen syndrome diagnosed using microarray comparative genomic hybridization / Síndrome de Cohen diagnosticado com hibridação genômica comparativa por microarranjos

RESUMEN El síndrome de Cohen (SC) es una enfermedad genética rara, con herencia autosómica recesiva. Se origina por daños en el gen VPS13B, locus 8q22-q23. El fenotipo característico consiste en discapacidad intelectual, microcefalia, facies dismórfica, anormalidades oftalmológicas, obesidad central e hipotonía. Solo se han publicado aproximadamente 150 casos, la mayoría de origen finlandés. Reportamos el caso de un preescolar con talla baja, craneosinostosis, facies dismórfica, hipotonía y retraso del desarrollo psicomotor a quien se le diagnosticó SC por medio de Hibridación Genómica Comparativa por microarreglos (HGCm), que mostró una deleción en homocigosis de 0.153 Mb en 8q22.2 incluyendo el gen VPS13B, OMIM #216550. Con esta publicación contribuimos al conocimiento epidemiológico de un síndrome genético infrecuente, y mostramos el aporte de la HGCm al diagnóstico etiológico de pacientes con discapacidad intelectual inexplicada, retardo del desarrollo psicomotor, problemas del lenguaje, autismo y anomalías congénitas múltiples.

SUMMARY Cohen syndrome (CS) is an uncommon autosomal recessive genetic disorder attributed to damage on VPS13B gene, locus 8q22-q23. Characteristic phenotype consists of intelectual disability, microcephaly, facial dysmorphism, ophthalmic abnormalities, truncal obesity and hipotony. Worldwide, around 150 cases have been published, mostly in Finish patients. We report the case of a 3 year-old male, with short height, craniosynostosis, facial dysmorphism, hipotony, and developmental delay. He was diagnosed with Cohen syndrome using Microarray Comparative Genomic Hibridization (aCGH) that showed homozygous deletion of 0.153 Mb on 8q22.2 including VPS13B gene, OMIM #216550. With this report we contribute to enlarge epidemiological databases on an uncommon genetic disorder. Besides, we illustrate on the contribution of aCGH to the etiological diagnosis of patients with unexplained intellectual disability, delayed psychomotor development, language difficulties, autism and multiple congenital anomalies.

RESUMO A síndrome de Cohen (SC) é uma doenças genética rara, com herança autossômica recessiva. Se origina por danos no gene VPS13B, locus 8q22-q23. O fenótipo característico consiste em deficiência intelectual, microcefalia, faces dismórfica, anormalidades oftalmológicas, obesidade central e hipotonia. Só se há publicado aproximadamente 150 casos, a maioria de origem finlandês. Reportamos o caso de um pré-escolar com estatura baixa, craniossinostose, faces dismórfica, hipotonia e retraso do desenvolvimento psicomotor a quem se lhe diagnosticou SC por meio de Hibridação Genômica Comparativa por microarranjos (HGCm), que mostrou uma deleção em homozigoto de 0.153 Mb em 8q22.2 incluindo o gene VPS13B, OMIM #216550. Com esta publicação contribuímos ao conhecimento epidemiológico de uma síndrome genética infrequente, e mostramos o aporte da HGCm ao diagnóstico etiológico de pacientes com deficiência intelectual inexplicada, atraso do desenvolvimento psicomotor, problemas da linguagem, autismo e anomalias congénitas múltiplas.

Genomic imbalances in syndromic congenital heart disease / Desequilíbrios genômicos na cardiopatia congênita sindrômica

Abstract Objective: To identify pathogenic genomic imbalances in patients presenting congenital heart disease (CHD) with extra cardiac anomalies and exclusion of 22q11.2 deletion syndrome (22q11.2 DS). Methods: 78 patients negative for the 22q11.2 deletion, previously screened by fluorescence in situ hybridization (FISH) and/or multiplex ligation probe amplification (MLPA) were tested by chromosomal microarray analysis (CMA). Results: Clinically significant copy number variations (CNVs ≥300 kb) were identified in 10% (8/78) of cases. In addition, potentially relevant CNVs were detected in two cases (993 kb duplication in 15q21.1 and 706 kb duplication in 2p22.3). Genes inside the CNV regions found in this study, such as IRX4, BMPR1A, SORBS2, ID2, ROCK2, E2F6, GATA4, SOX7, SEMAD6D, FBN1, and LTPB1 are known to participate in cardiac development and could be candidate genes for CHD. Conclusion: These data showed that patients presenting CHD with extra cardiac anomalies and exclusion of 22q11.2 DS should be investigated by CMA. The present study emphasizes the possible role of CNVs in CHD.

Resumo Objetivo: Identificar desequilíbrios genômicos patogênicos em pacientes que apresentam cardiopatias congênitas (CC) e anomalias extracardíacas e exclusão da síndrome de deleção 22q11.2 (SD22q11.2). Métodos: Foram avaliados por microarray cromossômico (CMA) 78 pacientes negativos para a deleção 22q11.2, previamente testados por hibridação in situ com fluorescência (FISH) e/ou amplificação de múltiplas sondas dependentes de ligação (MLPA). Resultados: Foram identificadas variações do número de cópias de DNA (CNVs) clinicamente significativas (≥ 300 kb) em 10% (8/78) dos casos, além de CNVs potencialmente relevantes em dois casos (duplicação de 993 kb em 15q21.1 e duplicação de 706 kb em 2p22.3). Genes envolvidos como IRX4, BMPR1A, SORBS2, ID2, ROCK2, E2F6, GATA4, SOX7, SEMAD6D, FBN1 e LTPB1 são conhecidos por atuar no desenvolvimento cardíaco e podem ser genes candidatos a CC. Conclusão: Esses dados mostram que pacientes que apresentam CC, com anomalias extracardíacas e exclusão da SD22q11.2, devem ser investigados por CMA. Ainda, este estudo enfatiza a possível função das CNVs nas CC.

Cri-du-chat syndrome diagnosed in a 21-year-old woman by means of comparative genomic hybridization / Síndrome de cri du chat diagnosticado en mujer de 21 años por hibridación genómica comparativa

Abstract The cri-du-chat syndrome is caused by a deletion on the short arm of chromosome number 5. The size of genetic material loss varies from the 5p15.2 region only to the whole arm. Prevalence rates range between 1:15000 and 1:50000 live births. Diagnosis is suspected on infants with a high-pitched (cat-like) cry, facial dysmorfism, hypotonia and delayed psychomotor development. In adults, phenotypic findings are less specific. It is confirmed through high-resolution G-banding karyotype, fluorescent in situ hybridization or microarray-based comparative genomic hybridization (a-CGH). The following is the case report of a 21-year-old female patient with severe mental retardation and trichotillomania, who does not control sphincters and does not bathe or eat by herself. Her communication is based only on sounds and dysmorphic facies. The G-band karyotype reported is 46, XX. a-CGH shows 18.583Mb interstitial microdeletion in 5p15.33p14.3, including the cri-du-chat critical region. In children or adults with unexplained mental retardation and normal karyotype results (like this case), an a-CGH should be performed to make an etiological diagnosis, establish the prognosis, order additional medical tests and specific treatments, and offer appropriate genetic counseling.

Resumen El síndrome de cri du chat o del maullido de gato es causado por una deleción en el brazo corto del cromosoma 5; el tamaño de la pérdida de material genético varía desde solo la región 5p15.2 hasta el brazo entero. La prevalencia va desde 1 por 15 000 habitantes hasta 1 por 50 000 habitantes. Su diagnóstico se puede confirmar con cariotipo con bandas G de alta resolución, hibridación fluorescente in situ o hibridación genómica comparativa por microarreglos (HGCm); este se sospecha en infantes con un llanto similar al maullido de un gato, fascies dismórficas, hipotonía y retardo del desarrollo psicomotor; sin embargo, en los adultos afectados los hallazgos fenotípicos son menos específicos. Se presenta el caso de una mujer de 21 años con retardo mental severo y tricotilomanía, que no controla esfínteres y no se baña ni come sola; solo emite ruidos y tiene facies dismórficas. El cariotipo de bandas G es reportado 46, XX y la HGCm muestra microdeleción de 18.583Mb en 5p15.33p14.3, incluyendo región crítica de cri du chat. En pacientes de este tipo se debe realizar HGCm para hacer un diagnóstico etiológico, establecer un pronóstico, ordenar pruebas médicas adicionales y tratamientos específicos y realizar la adecuada asesoría genética.

Hibridación genómica comparativa: su interpretación y uso como herramienta diagnóstica en retardo mental inespecífico y síndromes de microdeleción/microduplicación / Comparative genomic hybridization: its interpretation and use as a diagnostic tool in nonspecific mental retardation and microdeletion/microduplication syndromes

En Colombia el cariotipo por bandeo es todavía la prueba inicial más usada en el estudio de pacientes con retardo mental o con anomalías congénita múltiples. Sin embargo, las técnicas moleculares, particularmente la hibridación genómica comparativa con microarrays, han permitido identificar un número creciente de síndromes de microduplicación o microdeleción en estos pacientes, de modo que mundialmente esta es hoy en día la tecnología de elección para evaluar alteraciones del número de copias. Se realiza esta revisión de la literatura con el objetivo de brindar al personal médico información actualizada acerca de la interpretación y el papel de la hibridación genómica comparativa con microarrays como herramienta diagnóstica en retardo mental inespecífico, síndromes de microdeleción/ microduplicación y análisis cromosómico prenatal. MÉD.UIS. 2016;29(2):137-44.

In Colombia the banding karyotype is still the initial test used in the study of patients with mental retardation or with multiple congenital anomalies. However, molecular techniques, particularly comparative genomic hybridization with microarray have identified a growing number of microdeletion or microduplication syndromes in these patients, so that globally this is the technology of choice nowaday for evaluating copy number alterations. This literature review is aimed at providing to medical personnel the latest information regarding the interpretation and role of comparative genomic hybridization as a diagnostic tool in nonspecific mental retardation, microdeletion/ microduplication syndromes and prenatal chromosomal analysis. MÉD.UIS. 2016;29(2):137-44.

Síndrome de Sotos diagnosticado por hibridación genómica comparativa / Sotos syndrome diagnosed by comparative genomic hybridisation

El síndrome de Sotos (SS) es una enfermedad genética con un patrón de herencia autosómico dominante, causado por haploinsuficiencia del gen NSD1 secundaria a mutaciones puntuales o microdeleciones del locus 5q35 en el que está ubicado el gen. Es un síndrome poco frecuente, presentándose en 7 de cada 100.000 nacimientos. El objetivo de este reporte es presentar el caso de una paciente de 4 años con retardo global del desarrollo, y hallazgos físicos especiales que sugerían un sindrome genético. Caso clínico: Paciente de 4 años, género femenino, cabello ralo, fascie triangular, fisura palpebral alargada, papadar ojival, mandíbula prominente, escápula alada y clinodactilia del quinto dedo de ambas manos. La prueba molecular de hibridación genómica comparativa por microarreglos, mostró microdeleción de la región 5q35.2 q35.3 de 2.082 MB, que incluye el gen NSD1. Conclusión: Proponemos realizar la prueba de hibridación genómica comparativa en pacientes con retraso global del desarrollo y hallazgos fenotípicos menores.

Sotos Syndrome (SS) is a genetic disease with an autosomal dominant pattern caused by haplo-insufficiency of NSD1 gene secondary to point mutations or microdeletion of the 5q35 locus where the gene is located. It is a rare syndrome, occurring in 7 out of every 100,000 births. The objective of this report is to present the case of a 4 year-old patient with a global developmental delay, as well as specific physical findings suggesting a syndrome of genetic origin. Clinical case: Female patient, 4 years of age, thinning hair, triangular facie, long palpebral fissure, arched palate, prominent jaw, winged scapula and clinodactilia of the fifth finger both hands. The molecular test comparative genomic hybridisation test by microarray was subsequently performed, with the result showing 5q35.2 q35.3 region microdeletion of 2,082 MB, including the NSD1 gene. Conclusion: Finally, this article also proposes the performing of comparative genomic hybridisation as the first diagnostic option in cases where clinical findings are suggestive of SS.

Analysis of chromosomal abnormalities by CGH-array in patients with dysmorphic and intellectual disability with normal karyotype / Análise de anomalias cromossômicas por CGH-array em pacientes com dismorfias e deficiência intelectual com cariótipo normal

ABSTRACT Objective To investigate chromosomal abnormalities by CGH-array in patients with dysmorphic features and intellectual disability with normal conventional karyotype. Methods Retrospective study, carried out from January 2012 to February 2014, analyzing the CGH-array results of 39 patients. Results Twenty-six (66.7%) patients had normal results and 13 (33.3%) showed abnormal results - in that, 6 (15.4%) had pathogenic variants, 6 (15.4%) variants designated as uncertain and 1 (2.5%) non-pathogenic variants. Conclusion The characterization of the genetic profile by CGH-array in patients with intellectual disability and dysmorphic features enabled making etiologic diagnosis, followed by genetic counseling for families and specific treatment.

RESUMO Objetivo Avaliar microalterações cromossômicas por CGH-array em portadores de dismorfias e deficiência intelectual com cariótipo normal. Métodos Estudo retrospectivo, realizado no período de janeiro de 2012 a fevereiro de 2014, analisando os resultados de CGH-array de 39 pacientes. Resultados Apresentaram resultados normais 26 (66,7%) pacientes; 13 (33,3%) tiveram resultados alterados, a saber: 6 (15,4%) com variantes patogênicas, 6 (15,4%) com variantes pertencentes à categoria designada como incerta, e 1 (2,5%) com variantes não patogênicas. Conclusão A caracterização do perfil genético por CGH-array nos pacientes com deficiência intelectual e dismorfias possibilitou complementar o diagnóstico etiológico, permitindo a realização do aconselhamento genético para as famílias e tratamento específico.

Síndrome de duplicación 7q11. 23: Primer caso descrito en América Latina / Chromosome 7q11. 23 duplication syndrome: First reported case in Latin America

El síndrome de duplicación 7q11.23 es una patología causada por la duplicación de una región del cromosoma 7 que comprende 26 genes. El primer caso descrito en la literatura fue reportado por Somerville et al., en el año 2005, quienes describieron un paciente con dolicocefalia, frente alta y estrecha, pestanas largas, nariz alta y ancha, filtrum corto, paladar ojival, maloclusión dental, retrognatia y retardo grave en el lenguaje. Presentamos una paciente colombiana con hallazgo de duplicación 7q11.23 mediante técnicas de hibridación genómica comparativa y hallazgos clínicos clásicos. Este es el primer caso comunicado en Colombia y en América Latina.

7q11.23 duplication syndrome is a disease caused by duplication of a region of chromosome 7 comprising 26 genes. The first case described in the literature was reported by Somerville et al. in 2005, who described a patient with dolichocephaly, high and narrow forehead, long eyelashes, high and wide nose, short philtrum, high arched palate, dental malocclusion, retrognathia, and severe language delay. We report the case of a Colombian patient with 7q11.23 duplication by comparative genomic hybridization techniques, and classical clinical findings, this being the first reported case in Colombia and Latin America.

Microdeleción 16p12.2: reporte de un caso clínico y revisión de la literatura / 16p12.2 microdeletion: report of a clinical case and review of the literature

Resumen: en el presente manuscrito se describe el caso clínico de una adolescente con retardo mental y otras manifestaciones clínicas que en conjunto hacen sospechar de una enfermedad de origen genético, la microdeleción 16p12.2. El texto enfatiza en el abordaje diagnóstico adecuado de estos pacientes a través del análisis completo del caso y una revisión de la literatura sobre el tema.

Abstract: in this manuscript it is described the clinical case of an adolescent with mental retardation and other clinical manifestations that together make suspect a disease of genetic origin, 16p12.2 microdeletion. The text emphasizes on proper diagnostic approach of these patients, through the comprehensive analysis of the case and a review of the literature about this issue.

Variações no número de cópias cromossômicas submicroscópicas como causa de baixa estatura de início pré-natal / Submicroscopic chromosomal copy number variants as a cause of prenatal onset short stature

A pesquisa de variações no número de cópias (CNVs; copy number variants) cromossômicas tem revelado o importante papel destas alterações genômicas na diversidade populacional e na etiologia de doenças humanas. O modelo de associação de CNVs a doenças envolve deleções e/ou duplicações individualmente raras, mas com segmentos cromossômicos de tamanhos relevantes. Os pacientes com baixa estatura de início pré-natal constituem um grupo heterogêneo com quadros clínicos complexos frequentemente resultantes de alterações genéticas, que, desde o período intrauterino, perturbam os mecanismos e vias de desenvolvimento e crescimento fetais. Assim sendo, aventamos a hipótese de que CNVs raras possam estar entre as causas genéticas de baixa estatura de início prénatal. Para tanto, nosso estudo visou avaliar a presença de deleções ou duplicações submicroscópicas em um grupo selecionado de pacientes nascidos pequenos para idade gestacional (PIG) com baixa estatura persistente sem causa definida. Foram avaliados 51 pacientes nascidos PIG com baixa estatura persistente após o 4º ano de vida que apresentavam dismorfismos, atraso de desenvolvimento neuropsicomotor (DNPM) ou deficiência intelectual, porém sem caracterizar síndromes conhecidas e com cariótipo normal. Amostras de DNA dos pacientes foram submetidas à hibridização genômica comparativa por microarray (aCGH; array comparative genomic hybridization) baseada em oligonucleotídeos na plataforma 60K. Os achados foram comparados com CNVs descritas em bancos de dados de controles normais. Foram identificadas 18 CNVs, ausentes em controles saudáveis, em 17 dos 51 pacientes (33%). As alterações foram avaliadas para classificação de sua patogenicidade de acordo com os seguintes critérios: 1) padrão de herança e segregação familiar; 2) sobreposição a coordenadas genômicas de síndromes conhecidas; 3) sobreposição a CNVs patogênicas descritas em banco de dados; 4) e conteúdo gênico. Quatro CNVs, encontradas em 3 pacientes, foram...

Analysis of chromosomic copy number variants (CNVs) have demonstrated the important role of these genomic imbalances in population diversity and human disease. The model of CNV disease association involves deletions and/or duplications that are individually rare but encompass chromosomal segments of relevant size. Prenatal onset short stature patients constitute a complex group characterized by clinical heterogeneity. The causes of prenatal growth impairment frequently involve genetic changes that disturb the mechanisms and the pathways of fetal growth and development. Thus, we hipothesized that rare CNVs might contribute to the genetic etiology of prenatal onset short stature. In order to evaluate this assumption, our study analyzed the presence of submicroscopic deletions and/or duplications in a selected group of patients born small for gestational age with persistent short stature but without a recognized cause. A total of 51 patients with prenatal and postnatal growth retardation associated with dysmorphic features, developmental delay and/or intellectual disability, but without criteria for known syndromes, were selected. All patients had normal G-banded karyotyping. Array-based comparative genomic hybridization (aCGH) in a whole-genome 60K platform was performed using DNA obtained from all patients. Detected CNVs were compared with CNV data from healthy controls individuals, excluding common copy number polymorphisms. In 17 of the 51 patients screened (33%), 18 rare CNVs were identified. The pathogenicity of CNVs was assessed by considering the following criteria: inheritance and familial segregation; overlap with genomic coordinates for a known genomic imbalance syndrome; overlap with CNVs previously identified in other patients with prenatal onset short stature; and gene content. Four distinct CNVs, found in three patients, were classified as pathogenic: 1) del 22q11.21; 2) dup 10q26.2-26.3 and del 10q26.3; and 3) del 4q28.2-q31.21. Five CNVs, found...

O uso do diagnóstico genético pré-implantacional em pacientes com aborto de repetição: revisão do uso da técnicade array-CGH / The use of preimplantatian genetic diagnasis in patients with recurrent abortion: a review of the technique of array-CGH

Tendo em vista a grande frequência de alterações cromossômicas, seja nos casais com quadros de abortamento de repetição ou nos fetos abortados, uma possibilidade para o tratamento para esses pacientes seria o uso de tratamentos de reprodução assistida, associados ao diagnóstico genético pré-implantacional (PGD) com a técnica de hibridização genética comparativa por array (array-CGH), para a transferência apenas de embriões geneticamente normais. O objetivo desta revisão é avaliar se é possível melhorar o prognóstico gestacional, com redução do número de perdas e o do tempo para conseguir uma gestação saudável, desses casais com aborto de repetição ao usarem o PDG por array-CGH. Foram executadas duas revisões bibliográficas dos últimos 10 anos, a primeira relacionando o uso do PGD nos casos de aborto de repetição e a outra com o uso do array-CGH e PGD. A literatura, apesar de discordante quanto à real eficácia do PGD nos casos de aborto de repetição, tende a se mostrar favorável ao uso dessa técnica, da mesma forma que o método de fluorescence in situ hybridization (Fish) é inferior a array-CGH para o PGD. Dessa forma, apesar de ser uma técnica promissora para casais com AR, o PGD com array-CGH necessita de mais estudos que comprovem sua real eficácia.

Given the high frequency of chromosomal abnormalities, either in couples with recurrent miscarriage or in aborted fetuses, a possibility for treatment for these patients is the use of assisted reproduction treatment, associated with preimplantation genetic diagnosis (PGD) with technique by array comparative genomic hybridization (array-CGH), to transfer only genetically normal embryos. The aim of this review is to assess the feasibility of improving the prognosis ofpregnancy, reducing the number of losses and the time to achieve a healthy pregnancy, for couples with recurrent abortion when using PDC with array-CGH. Two literature reviews were performed for the last 10 years, the first relating the use of PGD and recurrent miscarriage, and the other using the array-CGH and PGD.The literature, although discordant about the real efficacy of PGDin cases of recurrent abortion, tends to show favorableto use this technique, just as the method of array-GGHshows to be better than Fish (fluorescence in-situ hybridization) for PGD. Thus, despire of being a promising technique for couples with RA,the use of PDG with array-GGH needs more study to prove its actual effectiveness.

Perspectivas de uso da hibridizacão genômica comparativa como rastreamento pré-implantacional em biópsias de embrião humano no estágio de blastocisto / Prospects of using comparative genomic hybridization in blastocyst stage human embryo biopsy as pre-implantation genetic screening

O rastreamento genético pré-implantacional parece melhorar as taxas de gravidez em certos grupos de pacientes com mau prognóstico nos tratamentos de fertilização in vitro. Mais recentemente tem-se sugerido seu uso para a seleção visando à transferência de um embrião único. O presente artigo tem como objetivo discorrer sobre a técnica de hibridização genômica comparativa, a biópsia do embrião na fase de blastocisto e as perspectivas de uso desses como rastreamento genético pré-implantacional. Foi feita revisão bibliográfica em artigos científicos, livros e periódicos. O método de hibridização genômica comparativa é capaz de analisar todos os pares cromossômicos e mostra-se promissor na identificação das aneuploidias. A biópsia do embrião na fase de blastocisto parece ser menos agressiva e fornece mais material genético do que aquela feita na fase de clivagem. A transferência de um embrião geneticamente normal aumenta as chances de gravidez nos procedimentos de fertilização in vitro. Entretanto, ainda não temos estudos randomizados controlados suficientes para assegurar que a hibridização genômica comparativa em blastocisto tenha impacto prático suficiente para aumentar as chances de gravidez.

Pre-implantation genetic screening could improve pregnancy rates in certain groups of patients with poor prognosis undergoing in vitro fertilization procedures. Recently its use as screening has been suggested aiming single embryo transfers. This paper evaluates comparative genomic hybridization technique, blastocyst stage embryo biopsy and analyzes the prospects of using both as pre-implantation genetic screening. A bibliographical review in scientific articles, books, journals and websites was done. Comparative genomic hybridization is able to analyze all chromosomes being promising as pre-implantation genetic screening. Blastocyst biopsy seems to be less aggressive to the embryo and provides additional genetic material compared to cleavage stage biopsies. The transfer of a genetically normal embryo increases pregnancy rates in in vitro fertilization procedures. However there are insufficient randomized controlled trials to ensure that comparative genomic hybridization in blastocysts cells has a practical impact in pregnancy rates.

El Genoma en los Cordados: Introducción a la Genómica Comparada / The Genome in the Chordates: Introduction to Comparative Genomics

El objetivo del presente trabajo es describir brevemente conceptos de la genómica de los cordados así como de la genómica comparada y sus aspectos éticos. El genoma de los cordados cambió ligeramente dando lugar al genoma de los vertebrados, entre ellos el de los mamíferos, entre los que se incluye el ser humano. La genómica comparada estudia las semejanzas y diferencias entre genomas de diferentes organismos; trata de explicar la información proporcionada por la selección natural para entender la función y los procesos evolutivos que actúan sobre los genomas. La complejidad de los procesos evolutivos constituye todo un desafío a la hora de analizar e interpretar la información biológica generada; en este sentido, la Bioinformática y la Biología Computacional proporcionan un amplio abanico de técnicas estadísticas, matemáticas y algorítmicas para el análisis de datos biológicos. Un reto clave es analizar el caudal de datos de secuencias de ADN con el fin de comprender la información almacenada en términos de estructura, función y evolución proteicas. En Biología computacional BLAST y ClustalW2 son las herramientas más empleadas para el análisis de alineamientos múltiples de secuencias. La Genómica está resultando clave también en el campo de la medicina; conocer la cartografía del genoma humano proporciona una valiosa información a tener en cuenta a la hora de detectar genes implicados en ciertas enfermedades. Esto conlleva que en la actualidad nos centremos más en la predicción de patologías que en la prevención, por lo que la tendencia es que en el futuro la Medicina Genómica acabe desbancando a la Medicina Preventiva. El Proyecto Genoma Humano presenta diversas aplicaciones que, al no tener una clara cobertura legal, traen consigo un nuevo paradigma con problemas éticos, sociales y legales que la comunidad científica trata de resolver para compaginar los aspectos morales con el progreso en la investigación.

The aim of this paper is to briefly describe concepts of genomics of chordates and comparative genomics and its ethical aspects. The genome of chordates changed slightly resulting in the genome of vertebrates, including mammals. The human being belongs to the phylum chordates. Comparative genomics studies the similarities and differences between genomes of different organisms, trying to explain the information provided by natural selection to understand the function and evolutionary processes that act on genomes. Evolutive processes' complexity is considered a major challenge in terms of analyzing and interpreting all the biological information generated; in this sense, Bioinformatics and Computational Biology provide an enormous range of statistical, mathematical and algorythmical techniques for biological data analyses. A key challenge for bioinformatics is to analyze the flow of DNA sequence data to understand the information stored in terms of structure, function and protein evolution. BLAST and ClustalW2 tools are used for the analysis of multiple sequence alignments in Computational Biology. Genomics is also playing a key role in Medicine; human genome's cartography provides valuable information to detect genes involved in certain diseases. It entails that nowadays it is better to focus on prediction much more than on prevention. The current tendency is that in the future Genomic Medicine will displace Preventive Medicine. The Human Genome Project implies diverse applications that do not have clear legal coverage. This brings a new paradigm with ethical, social and legal problems that the scientific community is trying to resolve in order to combine morality and research progress.

Variação no número de cópias genômicas na avaliação de genes principais de predisposição em pacientes com síndrome de mama-cólon triados para mutações nos genes BRCA1, BRCA2, TP53, CHEK2, MLH1 e MSH2 / Analysis of copy number alterations in patients with breast and colorectal cancer syndrome that are negative for BRCA1, BRCA2, TP53, CHEK2, MLH1 and MSH2 mutations

A Síndrome de Lynch (SL) é uma síndrome hereditária de predisposição ao câncer colorretal associado com um risco aumentado de desenvolvimento de tumores extracolônicos. No Brasil, o carcinoma mamário é o tumor extracolônico de maior inciência na SL. Neste estudo, 65 pacientes foram divididos em três grupos: 1 e 2, composto por 59 pacientes negativos para mutações nos genes BRCA1, BRCA2, TP53, CHEK2, MLH1 e MSH2 e, 3, formado por 6 pacientes com mutação em um desses genes. O grupo 1 apresentava 26 pacientes com câncer de mama ou colorretal, grupo 2 apresentava 33 pacientes com câncer de mama e colorretal. As variações no número de cópias genômicas (CNVs) foram investigadas pelo método de CGH array utilizando a plataforma de 4x180K (Agilent Techonologies). Os dados foram extraídos no Software Feature Extraction e analisados no Software Genomic Workbench 5.0. Para a análise foram utilizados o algoritmo estatístico ADM-2, threshold 6,7 e -0,3≤log2≥0,3 para determinar as regiões de ganhos e perdas genômicas. As alterações foram comparadas com o banco de dados DGV e com um banco de dados específico da população brasileira (grupo referência). Na análise de aCGH, foram identificadas 451 alterações, sendo 161 do grupo 1, 257 do grupo 2 e 33 do grupo 3. Após a comparação com o banco de dados da população brasileira, as alterações foram classificadas em comuns, raras e novas raras. Foram consideradas como relevantes para o estudo apenas as CNVs raras, identificadas em 1% da população de referência, e as CNVs novas raras, ausentes tanto na população de referência como no banco de dados DGV. Entre os pacientes sem mutação, foram identificadas CVNs novas raras comuns e exclusivas aos grupo 1 e 2. O gene SLC38A6 foi identificado em duas pacientes do grupo 1 e uma do grupo 2. É um gene envolvido no transporte de glutamina, um aminoácido envolvido em muitas funções, entre elas produção de ATP...

Genomic imbalances detected through array CGH in fetuses with holoprosencephaly / Instabilidades genômicas detectadas através de array CGH em fetos com holoprosencefalia

OBJECTIVE: Holoprosencephaly (HPE) is heterogeneous in pathogenesis, integrating genetic susceptibility with the influence of environmental factors. Submicroscopic aberrations may contribute to the etiology of HPE. Our aim was to report the molecular analysis of 4 fetuses with HPE and normal metaphase karyotype. METHOD: A whole genome BAC-array based Comparative Genomic Hybridization (array CGH) was carried out in fetal blood samples. All potential cytogenetic alterations detected on the arrays were matched against the known copy number variations databases. RESULTS: The array CGH analysis showed copy number gains and losses in all cases. We found a recurrent deletion in 15q14 (clone RP11-23J11) and in 15q22 (clone RP11-537k8) in 2 out 4 cases analyzed. We also observed submicroscopic gain in 6p21 in 3 out of 4 fetuses in nearby clones. All these regions were tested in known databases and no copy number variations have been described for them. CONCLUSION: This is the first report of molecular characterization through a whole genome microarray CGH of fetuses with HPE. Our results may contribute to verify the effectiveness and applicability of the molecular technique of array CGH for prenatal diagnosis purposes, and contributing to the knowledge of the submicroscopic genomic instability characterization of HPE fetuses.

OBJETIVO: Holoprosencefalia (HPE) é uma malformação heterogênea na patogênese, integrando a suscetibilidade genética com a influência de fatores ambientais. Aberrações submicroscópicas podem contribuir para a etiologia da HPE. Nosso objetivo foi relatar a análise molecular de 4 fetos com HPE e cariótipo normal. MÉTODO: Foi realizado um estudo descritivo prospectivo dos achados da técnica de hibridação genômica comparativa baseada em microarranjos utilizando BAC clones de ampla cobertura genômica (BAC-array CGH) em amostras sanguíneas de fetos portadores de holoprosencefalia e com cromossomos numericamente normais ao bandamento G. Todas as potenciais alterações citogenéticas detectadas foram comparadas com bancos de dados com variações do número de cópias conhecidas. RESULTADOS: A análise de array CGH evidenciou ganhos e perdas do número de cópias em todos os 4 casos. Foram encontradas deleções recorrentes em 15q14 (clone RP11-23J11) e em 15q22 (clone RP11-537k8) em 2 dos 4 casos analisados. Observou-se em 3 fetos ganho genômico na região 6p21 em clones próximos. Todas estas regiões não apresentaram variações do número de cópias descritas em bancos de dados conhecidos. CONCLUSÃO: Este é o primeiro relato de caracterização molecular através de um microarray CGH de fetos com HPE. Nossos resultados podem contribuir para verificar a eficácia e aplicabilidade da técnica molecular de array CGH para fins de diagnóstico pré-natal, contribuindo para o conhecimento da caracterização de instabilidades genômicas submicroscópicas de fetos com HPE.

Alterações genômicas na endometriose / Genomic alterations in endometriosis

A endometriose (EDT) é uma doença ginecológica crônica e heterogênea considerada um importante problema de saúde pública. As metodologias de Hibridação Genômica Comparativa de Alta resolução (HR-CGH) e CGH array (aCGH) são ferramentas importantes para a triagem de alterações genômicas em diferentes lesões endometrióides. No presente estudo, as análises de HR-CGH foram realizadas em 20 amostras de EDT fixadas em formalina e em blocos de parafina, de diferentes sítios e tipos histológicos, obtidas de oito pacientes submetidas à laparoscopia (Grupo I). Os componentes estromais e epiteliais foram isolados por microdissecção a laser. As amostras de endométrio tópico de três pacientes apresentaram perfis genômicos normais. Nos tecidos ectópicos, foi observada uma média de 68 regiões alteradas por caso. Análises comparativas entre os componentes estromais e epiteliais demonstraram alta freqüência de alterações genômicas comuns. As perdas foram mais prevalentes e envolveram principalmente os cromossomos 3p, 5q, 7p, 9p, 11q, 16q, 18q e 19q. A comparação entre os perfis de alteração de lesões de diferentes localizações derivadas da mesma paciente revelou a predominância de regiões comuns envolvidas em perdas e ganhos. Baseado nestes resultados foi realizada a análise de expressão protéica de sete marcadores de células-tronco pela metodologia de imunohistoquímica. A maioria das amostras apresentou expressão positiva dos marcadores CD9, CD34, c-Kit e Oct-4 em células isoladas do epitélio glandular e/ou células estromais...

Endometriosis (EDT) is a chronic and heterogeneous gynecological disease increasingly recognized as an important women’s health issue. High Resolution Comparative Genomic Hybridization (HR-CGH) and array-CGH (aCGH) methods are potential tools for screening of genomic imbalances in distinct EDT lesions. In this study, HR-CGH was performed on 20 formalin-fixed paraffin-embedded EDT samples from different anatomical sites and histological types obtained from eight patients undergoing laparoscopy (Group 1). Stromal and epithelial components from each sample were laser microdissected. Eutopic endometrium from three patients was also analyzed and presented normal genomic pattern. In ectopic tissues, an average of 68 genomic imbalances was detected per sample. The comparison between stroma and epithelia showed the prevalence of common genomic alterations. DNA losses were more frequently detected and involved mainly 3p, 5q, 7p, 9p, 11q, 16q, 18q and 19q. Interestingly, the comparison among genomic profiles of distinct endometriotic lesions from particular patients also showed a high frequency of common losses and gains. Based on these findings, we also evaluated the expression of seven stemness-related markers by immunohistochemistry. Positive immunostaining for CD9, CD34, c-kit and Oct-4 markers was detected in isolated epithelial and/or stromal cells in majority of analyzed samples...