Estudio molecular de la meiosis en mamíferos

Show simple item record

dc.contributor.author Alemany Schmidt, Alexandra Francisca
dc.date 2017
dc.date.accessioned 2018-05-03T11:38:15Z
dc.date.available 2018-05-03T11:38:15Z
dc.date.issued 2018-05-03
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11201/145747
dc.description.abstract [spa] En la presente tesis se han analizado los procesos de sinapsis y recombinación en tres especies de mamíferos: humanos, gatos y perros. Para ello, se ha utilizado la técnica de inmunocitogenética, la cual ha permitido determinar los valores cuantitativos y las características cualitativas de dichos procesos. Los resultados obtenidos muestran similitudes, más acentuadas entre humanos y gatos, y también particularidades notables, como la presencia de un reservorio de proteína SYCP3 y los procesos de sinapsis y de desinapsis de los gatos. Además, los resultados han permitido establecer que la variabilidad inter e intraindividual observada en todos los parámetros analizados es común en las tres especies. Otras similitudes observadas son la influencia de la morfología cromosómica sobre el número de foci de MLH1 por bivalente, la tendencia a alcanzar el máximo de recombinación en paquiteno medio y la ausencia de proteína SYCP1 en las regiones subteloméricas. Este rasgo se halló más acentuado en gatos, y está probablemente relacionado con la ausencia de picos de recombinación en dichas regiones y una distribución más uniforme de la misma a lo largo de los brazos cromosómicos. Además, en gatos se detectó que el efecto inhibidor del centrómero sobre la recombinación no es tan acentuado como en humanos. En conjunto, ambas características podrían relacionarse con los valores menores de interferencia observados en esta especie. Por lo que respecta al análisis del cuerpo sexual, éste reveló una morfología característica para cada una de las especies analizadas, cambiante a lo largo del paquiteno en humanos y gatos, y siempre lineal en perros. Además, se detectó presencia de proteína SYCP1 más allá de la región PAR en las tres especies. En humanos y gatos, se detectó una mayor cantidad de proteína SYCP1 en los estadios iniciales de paquiteno. Dicha cantidad disminuyó progresivamente a lo largo de los siguientes subestadios, hasta desaparecer en paquiteno tardío. Se detectaron anomalías sinápticas en las tres especies, aunque la incidencia de los diferentes tipos de anomalías descritos en el presente estudio (asinapsis, gaps y MSUC) varió entre especies. Así, en humanos, las anomalías más frecuentes fueron gaps y asinaspsis, mientras que en gatos y perros la anomalía más frecuente fue MSUC. Según alcanza nuestro conocimiento, ésta es la primera vez que se describe este fenómeno en individuos sin alteraciones cromosómicas de poblaciones salvajes. Además, debido al papel relevante que se les ha atribuido recientemente en la literatura, se analizaron los genes PRDM9 y RNF212 y su asociación con la tasa de recombinación. Los resultados obtenidos, tanto en humanos como en gatos, confirman una relación compleja entre los genotipos de PRDM9 y la tasa de recombinación, que parece estar determinada por la longitud de los alelos, por el estado de homozigosidad o heterozigosidad de los mismos y por efectos de dominancia. Los resultados obtenidos permitieron demostrar una relación del genotipo de RNF212 (SNP rs3796619) con la tasa de recombinación. En los individuos de este estudio, cada copia del alelo T, en comparación con el alelo C, supuso una disminución media de la tasa de recombinación de 132,5 cM. En el caso de PRDM9 también se estudió su posible relación con problemas de fertilidad y síndromes de novo. Para ello, se analizaron las variantes alélicas de PRDM9 en población control, en pacientes infértiles y en padres de pacientes portadores de alteraciones cromosómicas. Los resultados no detectaron una asociación significativa en ningún caso. No obstante, durante este análisis, se detectó una elevada variabilidad alélica en las poblaciones analizadas: 13 nuevos alelos y siete nuevos tipos de repeticiones codificantes de dedos de zinc. Estos resultados indicaban una mayor diversidad de PRDM9 a nivel poblacional que la descrita en la literatura. Para analizar en mayor profundidad dicha diversidad, se procedió al genotipado de diferentes poblaciones humanas y a su comparación con otras poblaciones descritas en la literatura. Se observó que las poblaciones mediterráneas (Mallorca, Menorca, Ibiza y Marruecos) ocupan una posición intermedia entre los dos extremos (norte-centro de Europa y África) de la clina genética de PRDM9, de acuerdo con su posición geográfica y con otros resultados de estudios genéticos basados en otros marcadores. Debido a la asociación de anomalías meióticas con problemas en la fertilidad, en el análisis realizado en humanos se incluyó la comparación de los parámetros de sinapsis y de recombinación entre una población control y dos poblaciones infértiles (OA y NOA). Los resultados obtenidos no mostraron diferencias significativas entre las poblaciones. No obstante, el análisis inmunocitogenético realizado en uno de los pacientes NOA (i14) mostró claras similitudes fenotípicas con otros descritos en la literatura. Este hecho llevó a sospechar de un defecto común en la meiosis de los pacientes que compartían el mismo fenotipo meiótico. Ante la posibilidad de que este defecto tuviese un origen genético, se analizó el exoma de dicho paciente. Los resultados obtenidos identificaron el gen TEX11 como posible candidato principal del bloqueo meiótico y los genes MSH5, TOP2A y NBN como candidatos asociados
dc.description.abstract [cat] En la present tesi s'han analitzat els processos de sinapsi i recombinació en tres espècies de mamífers: humans, moixos i cans. Per a això, s'ha utilitzat la tècnica d’immunocitogenètica, la qual ha permès determinar els valors quantitatius i les característiques qualitatives d'aquests processos. Els resultats obtinguts mostren similituds, més accentuades entre humans i moixos, i també particularitats notables, com la presència d'un reservori de proteïna SYCP3 i els processos de sinapsi i de desinapsi dels moixos. A més, els resultats han permès establir que la variabilitat inter i intraindividual observada en tots els paràmetres analitzats és comú a les tres espècies. Altres similituds observades són la influència de la morfologia cromosòmica sobre el nombre de foci de MLH1 per bivalent, la tendència a aconseguir el màxim de recombinació en paquitè mitjà i l'absència de proteïna SYCP1 a les regions subtelomèriques. Aquest tret es va trobar més accentuat en moixos, i està probablement relacionat amb l'absència de pics de recombinació en aquestes regions i una distribució més uniforme al llarg dels braços cromosòmics. A més, en moixos es va detectar que l'efecte inhibidor del centròmer sobre la recombinació no és tan accentuat com en humans. En conjunt, les dues característiques podrien relacionar-se amb els valors menors d'interferència observats en aquesta espècie. Pel que fa a l'anàlisi del cos sexual, aquest va revelar una morfologia característica per a cadascuna de les espècies analitzades, canviant al llarg del paquitè en humans i moixos, i sempre lineal en cans. A més, es va detectar presència de proteïna SYCP1 més enllà de la regió PAR a les tres espècies. En humans i moixos, es va detectar una major quantitat de proteïna SYCP1 en els estadis inicials de paquitè. L'esmentada quantitat va disminuir progressivament al llarg dels següents subestadis, fins a desaparèixer en paquitè tardà. Es van detectar anomalies sinàptiques en les tres espècies, encara que la incidència dels diferents tipus d'anomalies descrits en el present estudi (asinapsi, gaps i MSUC) va variar entre espècies. Així, en humans, les anomalies més freqüents van ser gaps i asinaspsi, mentre que en moixos i cans l'anomalia més freqüent va ser MSUC. Segons arriba el nostre coneixement, aquesta és la primera vegada que es descriu aquest fenomen en individus sense alteracions cromosòmiques de poblacions salvatges. A més, a causa del paper rellevant que se'ls ha atribuït recentment a la literatura, es van analitzar els gens PRDM9 i RNF212 i la seva associació amb la taxa de recombinació. Els resultats obtinguts, tant en humans com en moixos, confirmen una relació complexa entre els genotips de PRDM9 i la taxa de recombinació, que sembla estar determinada per la longitud dels al·lels, per l'estat de homozigositat o heterozigositat dels mateixos i per efectes de dominància. Els resultats obtinguts van permetre demostrar una relació del genotip d’RNF212 (SNP rs3796619) amb la taxa de recombinació. En els individus d'aquest estudi, cada còpia de l'al·lel T, en comparació amb l'al·lel C, va suposar una disminució mitjana de la taxa de recombinació de 132,5 cM. En el cas de PRDM9 també es va estudiar la seva possible relació amb problemes de fertilitat i síndromes de novo. Per a això, es van analitzar les variants al·lèliques de PRDM9 en població control, en pacients infèrtils i en pares de pacients portadors d'alteracions cromosòmiques. Els resultats no van detectar una associació significativa en cap cas. No obstant això, durant aquesta anàlisi es va detectar una elevada variabilitat al·lèlica a les poblacions analitzades: 13 nous al·lels i set nous tipus de repeticions codificants de dits de zinc. Aquests resultats indicaven una major diversitat de PRDM9 a nivell poblacional que la descrita a la literatura. Per analitzar amb més profunditat aquesta diversitat, es va procedir al genotipatge de diferents poblacions humanes i a la seva comparació amb altres poblacions descrites a la literatura. Es va observar que les poblacions mediterrànies (Mallorca, Menorca, Eivissa i el Marroc) ocupen una posició intermèdia entre els dos extrems (nord-centre d'Europa i Àfrica) de la clina genètica de PRDM9, d'acord amb la seva posició geogràfica i amb altres resultats d'estudis genètics basats en altres marcadors. A causa de l'associació d'anomalies meiòtiques amb problemes en la fertilitat, en l'anàlisi realitzada en humans es va incloure la comparació dels paràmetres de sinapsi i de recombinació entre una població control i dues poblacions infèrtils (OA i NOA). Els resultats obtinguts no van mostrar diferències significatives entre les poblacions. No obstant això, l'anàlisi immunocitogenètic realitzat en un dels pacients NOA (i14) va mostrar clares similituds fenotípiques amb altres descrits a la literatura. Aquest fet va portar a sospitar d'un defecte comú a la meiosi dels pacients que compartien el mateix fenotip meiòtic. Davant la possibilitat que aquest defecte tingués un origen genètic, es va analitzar l’exoma d'aquest pacient. Els resultats obtinguts van identificar el gen TEX11 com a possible candidat principal del bloqueig meiòtic i els gens MSH5, TOP2A i NBN com a candidats associats.
dc.description.abstract [eng] In this thesis, we have analyzed the synapsis and recombination processes in three species of mammals: humans, cats and dogs. For this purpose, we have used the immunocytogenetic technique, which allows the determination of the quantitative values and the qualitative characteristics of these processes. The obtained results show similarities, more noticeable between humans and cats, as well as remarkable particularities in cats, such as the presence of an SYCP3 protein reservoir and the synapsis and desynapsis processes. Besides, the results have allowed to determine that the observed inter- and intraindividual variability in all analyzed parameters is common to the three species. Other observed similarities are the influence of chromosomal morphology on the number of MLH1 foci per bivalent, the tendency to reach the maximum recombination in middle pachytene and the absence of SYCP1 protein in the subtelomeric regions. This feature was found to be more prominent in cats, and is probably related to the absence of recombination peaks in these regions and a more even distribution along the chromosome arms. Moreover, in cats the inhibitory effect of the centromere on recombination is not as strong as in humans. Together, both characteristics could be related to the lower interference values observed in this species. Regarding the analysis of the sex body, it showed a characteristic morphology in each of the analyzed species, variable along the pachytene in humans and cats, and always linear in dogs. In addition, the presence of SYCP1 protein was detected beyond the PAR region in the three species. In humans and cats, a greater amount of SYCP1 protein was detected in the early stages of pachytene. This amount decreased progressively along the following stages, until disappearing in late pachytene. Synaptic anomalies were detected in all three species, although the incidence of the different types of anomalies described in the present study (asynapsis, gaps and MSUC) varied between species. Thus, in humans, the most frequent anomalies were gaps and asynapsis, whereas in cats and dogs the most frequent anomaly was MSUC. As far as we know, this is the first time this phenomenon has been described in individuals without chromosomal alterations in wildtype populations. In addition, due to the relevant role recently attributed to PRDM9 and RFN212 in the literature, both genes and their association with the recombination rate were analyzed. The results, both in humans and cats, confirm a complex relationship between the PRDM9 genotypes and the recombination rate, which appears to be determined by the length of the alleles, by the status of homozygosity or heterozygosity of the same and by dominance effects. The obtained results allowed demonstrating a relation of the RNF212 genotype (SNP rs3796619) with the recombination rate. In the individuals in this study, each copy of the T allele, compared to the C allele, resulted in a mean decrease in the recombination rate of 132.5 cM. In the case of PRDM9, its possible relationship with fertility problems and de novo syndromes was also studied. For this, the allelic variants of PRDM9 were analyzed in the control population, infertile patients and parents of patients with chromosomal alterations. The results did not detect a significant association in any case. However, during this analysis a high allelic variability was detected in the analyzed populations: 13 new alleles and 7 new types of zinc finger coding repeats. These results indicated a greater diversity of PRDM9 at the population level than the one described in the literature. In order to analyze this diversity in greater depth, we proceeded to the genotyping of different human populations and to their comparison with other populations described in the literature. It was observed that Mediterranean populations (Mallorca, Menorca, Ibiza and Morocco) occupy an intermediate position between the two extremes (north-central Europe and Africa) of the genetic clade of PRDM9, according to their geographical position and other genetic studies results based on other markers. Due to the association of meiotic abnormalities with fertility problems, the analysis in humans included a comparison of the synapsis and recombination parameters between a control population and two infertile populations (OA and NOA). The results did not show significant differences between the populations. However, the immunocytogenetic analysis performed in one of the NOA patients (i14) showed clear phenotypic similarities with others described in the literature. This fact led to the suspicion of a common defect in the meiosis of patients who shared the same meiotic phenotype. In view of the possibility that this defect had a genetic origin, the exome of the aformentioned patient was analyzed. The results obtained identified the TEX11 gene as a possible main candidate of the meiotic arrest and the MSH5, TOP2A and NBN genes as associated candidates
dc.format application/pdf
dc.language.iso spa
dc.publisher Universitat de les Illes Balears
dc.rights info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights all rights reserved
dc.subject.other Meiosi
dc.subject.other Infertilitat
dc.subject.other PRDM9
dc.subject.other RNF212
dc.subject.other TEX11
dc.subject.other Recombinació meiòtica
dc.subject.other Sinapsi meiótica
dc.title Estudio molecular de la meiosis en mamíferos ca
dc.type info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.type info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.contributor.director Oliver Bonet, Maria
dc.contributor.ponent Vögler, Bernhard Oliver


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record