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.

Twins from different fathers: A heteropaternal superfecundation case report in Colombia / Gemelos de diferentes padres: un caso de superfecundación heteropaternal en Colombia

Abstract: Heteropaternal superfecundation is an extremely rare phenomenon that occurs when a second ova released during the same menstrual cycle is additionally fertilized by the sperm cells of a different man in separate sexual intercourse. In August, 2018, the Grupo de Genética de Poblaciones e Identificación at Universidad Nacional de Colombia received a request to establish the paternity of a pair of male twins with genetic markers. The following analyses were performed: amelogenin gene, autosomal short tandem repeat (STR), and Y-STR analyses by means of human identification commercial kits, paternity index, and the probability of paternity calculation and interpretation. A paternity index of 2.5134E+7 and a probability of paternity of 99.9999% for twin 2 were obtained while 14 out of 17 Y-chromosome markers and 14 out of 21 autosomal short tandem repeats were excluded for twin 1. The results indicated that the twins have different biological fathers. Although heteropaternal superfecundation is rarely observed among humans given its low frequency, in paternity disputes for dizygotic twins it is mandatory to demand the presence of the two twins in the testing to avoid wrong conclusions.

Resumen: La superfecundación heteropaternal es un fenómeno extremadamente raro que se produce cuando un segundo óvulo, liberado durante el mismo ciclo menstrual, es fertilizado por un espermatozoide de un hombre diferente en relaciones sexuales separadas. En agosto de 2018, el Grupo de Genética de Poblaciones e Identificación de la Universidad Nacional de Colombia recibió una solicitud para establecer la paternidad mediante marcadores genéticos de un par de mellizos varones, en quienes se hizo el análisis del gen de amelogenina, el análisis de repeticiones cortas en tándem (Short Tandem Repeats, STR) autosómicas y del cromosoma Y (Y-STR) mediante kits comerciales de identificación humana y cálculos e interpretación del índice de paternidad y probabilidad de paternidad. Se obtuvo un índice de paternidad de 2,5134E+7 y una probabilidad de paternidad de 99,9999 % para el gemelo 2, en tanto que en el gemelo 1 se excluyeron 14 de los 17 marcadores del cromosoma Y y 14 de los 21 sistemas STR autosómicos evaluados. Los resultados indicaron que los gemelos tienen diferentes padres biológicos. A pesar de que la superfecundación heteropaternal rara vez se observa en humanos debido a su baja frecuencia, en las disputas de paternidad para los gemelos dicigóticos, es obligatorio exigir en la prueba la presencia de los dos gemelos para evitar conclusiones incorrectas.

Genotipificación de Mycobacterium leprae colombiano para la determinación de patrones de transmisión de la enfermedad / Genotyping colombian Mycobacterium leprae for determining disease transmission patterns

Objetivo Evaluar la variabilidad de VNTR (variable-number tandem repeat) de Mycobacterium leprae de pacientes colombianos con y sin tratamiento previo para identificar posibles fuentes de infección y entender los patrones de transmisión de la enfermedad. Metodología Estudio transversal descriptivo, en donde mediante un muestreo electivo a conveniencia se tomaron 161 biopsias de pacientes multibacilares de lepra, que habían sido solicitadas para diagnóstico y seguimiento de la enfermedad, de las cuales se realizó extracción de ADN de M. leprae y usando la técnica de PCR para VNTRs de M. leprae estandarizada, se establecieron los genotipos y los diferentes clusters mediante el agrupamiento apareado UPGMA. Resultados En las 161 muestras totales se hallaron 22 genotipos VNTRs diferentes, de las cuales 100 muestras (62,1 por ciento) pertenecían al genotipo único VNTRU, y de los genotipos restantes, los mayoritarios, es decir los que dieron lugar a formación de grupos o clusters fueron VNTR17 (5,6 por ciento), VNTR20 (4,3 por ciento), VNTR18 (4,3 por ciento), VNTR14 (4,3 por ciento) y VNTR13 (3,7 por ciento). Conclusión En este estudio se evidencia por análisis de agrupamiento que se pueden detectar clones con diferente grado de virulencia/agresividad, lo cual implica la necesidad de incrementar varias de las actividades del programa de control que darán como resultado la verdadera disminución de la transmisión del microorganismo.

Objective Assessing VNTR (variable-number tandem repeat) variability of Mycobacterium leprae from Colombian patients with and without prior treatment to identify potential sources of infection and to understand the patterns of disease transmission. Methodology This was a descriptive cross-sectional study where a convenience sample of biopsies was taken from 161 multibacillary leprosy patients; diagnosis and monitoring of the disease had been requested for these patients. DNA was extracted from M. leprae and standardised using the PCR technique for M. leprae VNTR, ge­notypes were established and different clusters grouped by unweighted pair group method with arithmetic mean (UPGMA). Results 22 different VNTR genotypes were found from 161 samples, of which 100 samples (62.1 percent) had a single u-VNTR genotype and the remaining genotypes were VNTR 17 (5.6 percent), VNTR 20 (4.3 percent), VNTR 18 (4.3 percent), VNTR 14 (4.3 percent) and VNTR 13 (3.7 percent), namely those forming groups or clusters. Conclusion This study showed that clones can be detected with varying degrees of virulence / aggressiveness by cluster analysis, implying the need for more monitoring programme activities which will result in a real decline in microorganism transmission.

Epidemiología Molecular de la Tuberculosis en Bogotá en Aislados Clínicos obtenidos durante 11 Años / Molecular epidemiology of tuberculosis in Bogotá in clinical isolates obtained over an 11-year period

Objetivo: Tipificar molecularmente aislados clínicos de Mycobacterium tuberculosis obtenidas en Bogotá entre los años 1995 a 2006, mediante la técnica RFLP-IS6110 para establecer las relaciones filogenéticas existentes entre ellos y determinar casos debidos a infección reciente (casos agrupados) Vs reactivaciones endógenas (patrones únicos). Métodos: Se realizó un estudio retrospectivo, en el que se incluyeron 137 aislados clínicos pertenecientes al complejo Mycobacterium tuberculosis, obtenidos en Bogotá entre los años 1995 a 2006. Las variables estudiadas para cada paciente fueron: sexo, edad, confección con el Virus de la Inmunodeficiencia Humana , habitante en situación de calle, resultado de la baciloscopia, fecha del cultivo. Los aislados fueron identificados fenotípicamente y confirmados genotípicamente mediante el método molecular PRA y evaluados para sensibilidad a fármacos antituberculosos de primera línea utilizando el método simplificado de las proporciones múltiples. La genotipificación se realizó empleando el método de referencia RFLP-IS6110 (Polimorfismo en la Longitud de los Fragmentos de restricción). Resultados: Todos los aislados fueron confirmados como pertenecientes al complejo M. tuberculosis, mostrando la identificación fenotípica una concordancia del 100 por ciento con la identificación genotípica. La monorresistencia encontrada fue de 9,4 por ciento, y la MDR (resistencia a Rifampicina e Isoniazida) fue 2,9 por ciento. La genotipificación se realizó a 129 aislados, de los cuales 96 (74 por ciento) mostraron diferentes patrones RFLP-IS6110 y 35 aislados (26 por ciento) estuvieron agrupados en 17 clusters conformados por 2 a 4 aislados. La relación epidemiológica entre los pacientes no pudo ser establecida en la mayoría de los casos. De las variables estudiadas solamente el estado de coinfección con VIH fue un predictor significativo para el agrupamiento (p<0.05). Conclusión: Los resultados de nuestro estudio muestran un alto porcentaje de genotipos con patrones RFLP-IS6110 únicos, lo que sugiere gran variabilidad genética entre los aislados de M. tuberculosis circulantes en Bogotá, indicando que la mayoría de los casos de tuberculosis en el estudio pueden ser atribuibles a reactivaciones endógenas.

Objective: Characterising clinical Mycobacterium tuberculosis isolates obtained from 1995 to 2006 in Bogotá , Colombia , using standardised IS6110-based RFLP typing for determining phylogenetic relationships. Calculating cases due to recent infection (grouped cases) cf endogenous reactivation (single patterns). Methods: This retrospective study characterised 137 clinical Mycobacterium tuberculosis isolates obtained in Bogotß from 1995 to 2006. Study variables consisted of gender, age, HIV status, homelessness, Ziehl Neelsen smear result and date of culture. All isolates were freshly identified by phenotypic methods, confirmed by PRA and evaluated for susceptibility to antimicrobial agents according to the proportional method. Mycobacterium tuberculosis cultures were typed by standardised IS6110-based RFLP. Results: All isolates were confirmed as being M. tuberculosis by phenotypic and genotypic methods. 9,4 percent monoresistance and 2,9 percent MDR (rifampicin- and isoniazid-resistant) were found. 129 M . tuberculosis isolates were genotyped; 96 (74 percent) of them presented unique DNA fingerprints, whilst 35 (26 percent) were grouped into 17 clusters consisting of two to four isolates. Direct epidemiological links between patients could not be established in most cases. Only HIV status was a significant predictor of clustering amongst the variables being studied (p<0.05). Conclusion: The results of our study revealed a high proportion of unique DNA fingerprints, suggesting high genetic variability between M. tuberculosis strains in Bogotß , Colombia , meaning that most cases of TB in this study were attributed to endogenous reactivation.