siRNAs sintéticos direcionados à no sintase neuronal : efeitos sobre a expressão gênica e viabilidade celular do glioma

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Saúde Animal, 2011.

Eficacia de las terapias celular y génica como agentes inmunomoduladores en el tratamiento de la esclerosis múltiple

El interferón beta (IFNb) ha sido uno de los fármacos más utilizados en el tratamiento de la esclerosis múltiple (EM), gracias a su efecto inmunomodulador, antiproliferativo y antiviral. Sin embargo, existe un porcentaje de pacientes que responden de forma subóptima al tratamiento, sugiriendo la necesidad de buscar alternativas terapéuticas innovadoras. En este contexto se ha observado que las células madre mesenquimales derivadas del tejido adiposo (AdMSCs) presentan capacidad inmunomoduladora, neuroprotectora y regeneradora del tejido dañado en ensayos preclínicos con el modelo animal más frecuentemente usado en el estudio de la EM, la Encefalomielitis Autoinmune Experimental (EAE), lo que las hace buenas candidatas como terapia alternativa para la EM. Además, su capacidad de migración hacia el tejido dañado les confiere potencial para ser utilizadas como transportadoras de factores terapéuticos hacia las zonas lesionadas del SNC. Por ello, nos planteamos evaluar la eficacia terapéutica de las terapias celular con AdMSCs y génica con AdMSCs modificadas genéticamente para producir IFNb, en modelos de EAE. Para llevarlo a cabo se realizó la caracterización de la población de AdMSCs de la cepa de ratón SJL/jCrL (SJL-AdMSCs), usando como control las AdMSCs de la cepa C57BL/6, ampliamente caracterizadas en la literatura, la generación de líneas de AdMSCs secretoras de IFNb (AdMSCs-IFNb) mediante lentivirus y su posterior caracterización y comparación con las mismas células sin transducir, la evaluación de los efectos de las terapias celulares autóloga, alogénica y génica en los modelos de EAE crónico progresivo (EAE-CP) y remitente recurrente (EAE-RR) y el estudio de la migración de las AdMSCs administradas como terapia autóloga y de las AdMSCs-IFNb. Los resultados obtenidos en cada uno de los objetivos planteados nos condujeron a una serie de conclusiones: las SJL-AdMSCs aisladas, cultivadas y expandidas bajo nuestras condiciones experimentales, cumplen los criterios mínimos determinados para ser consideradas células madre mesenquimales. Además, estas células presentan eficacia clínica y efectos neuroinmunomoduladores al ser utilizadas como transplantes autólogos y alogénicos en animales con EAE-RR y EAE-CP respectivamente. Por otro lado, las SJL-AdMSCs constituyen una población apta para dar soporte al desarrollo de la terapia génica, ya que la alteración de su material genético por la inserción del IFNb no supone la modificación de sus propiedades biológicas ni funcionales en estudios preclínicos en modelos de EM. Estas AdMSCs-IFNb, constituyen una línea de células mesenquimales de crecimiento estable que produce elevados niveles de IFNb de forma constitutiva. Además, los transplantes con AdMSCs-IFNb son eficaces como tratamiento terapéutico en animales con EAE-RR y EAE-CP al modular tanto la sintomatología como los procesos inflamatorios y neurodegenerativos propios de la enfermedad. Sin embargo, los resultados no permiten discriminar si los efectos observados son debidos a las propiedades del inmunomodulador secretado, a las propias células mesenquimales o a la acción conjunta de ambos. En último lugar, la migración celular de las AdMSCs autólogas se potencia por los estados de inflamación activa en ambos modelos de EAE, mostrando una amplia biodistribución celular. La localización prioritaria fue inicialmente en pulmones y, posteriormente en zona de órganos linfáticos, como hígado y bazo, y del SNC a nivel de la médula espinal. La señal bioluminiscente de las AdMSCs-IFNb en el modelo EAE-CP es mayor que la emitida por las células de la terapia autóloga. Sin embargo, la migración de las células transfectadas no aparece fuertemente influenciada por los procesos proinflamatorios. En el modelo EAE-RR estas diferencias entre terapias son incluso más moderadas. Las áreas donde se registra señal son similares a las de las células autólogas, apareciendo principalmente en zonas correspondientes a pulmones, hígado, bazo y médula espinal a lo largo del tiempo experimental.

Periodontite e expressão génica

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Validação de um promotor de expressão gênica tecido-específico para raiz de Musa spp.

2016

Caracterização estrutural e funcional da subfamília gênica ARR-tipo B em macieira

A produtividade de pomares de macieira está estritamente relacionada ao processo de superação da dormência, o qual se caracteriza pela inabilidade do crescimento meristemático mesmo sob condições favoráveis. Embora eventos fisiológicos deste processo tenham sido elucidados, aspectos moleculares ainda são pouco compreendidos. A busca por elementos cis de regulação em genes DAM (Dormancy Associated MADS-box) de macieira revelou a presença de sítios de ligação a fatores de transcrição denominados Arabidopsis Response Regulators (ARR)?tipo B. Estes fatores fazem parte da via de sinalização de citocininas e seu papel na dormência ainda não foi elucidado. Pelo presente trabalho, temos por objetivo compreender a estrutura e a função dos elementos cis e trans associados aos fatores ARR-tipo B de macieira e avaliar se os mesmos podem estar atuando como possíveis repressores do estado dormente da planta.

Evaluation of the performance of different plastics used to seal nylon cDNA arrays

cDNA arrays are a powerful tool for discovering gene expression patterns. Nylon arrays have the advantage that they can be re-used several times. A key issue in high throughput gene expression analysis is sensitivity. In the case of nylon arrays, signal detection can be affected by the plastic bags used to keep membranes humid. In this study, we evaluated the effect of five types of plastics on the radioactive transmittance, number of genes with a signal above the background, and data variability. A polyethylene plastic bag 69 μm thick had a strong shielding effect that blocked 68.7% of the radioactive signal. The shielding effect on transmittance decreased the number of detected genes and increased the data variability. Other plastics which were thinner gave better results. Although plastics made from polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride (both 13 μm thick) and polyethylene (29 and 7 μm thick) showed different levels of transmittance, they all gave similarly good performances. Polyvinylidene chloride and polyethylene 29 mm thick were the plastics of choice because of their easy handling. For other types of plastics, it is advisable to run a simple check on their performance in order to obtain the maximum information from nylon cDNA arrays.

COL18A1 is highly expressed during human adipocyte differentiation and the SNP c.1136C > T in its "frizzled" motif is associated with obesity in diabetes type 2 patients

Collagen XVIII can generate two fragments, NC11-728 containing a frizzled motif which possibly acts in Wnt signaling and Endostatin, which is cleaved from the NC1 and is a potent inhibitor of angiogenesis. Collagen XVIII and Wnt signaling have recently been associated with adipogenic differentiation and obesity in some animal models, but not in humans. In the present report, we have shown that COL18A1 expression increases during human adipogenic differentiation. We also tested if polymorphisms in the Frizzled (c.1136C>T; Thr379Met) and Endostatin (c.4349G>A; Asp1437Asn) regions contribute towards susceptibility to obesity in patients with type 2 diabetes (113 obese, BMI =30; 232 non-obese, BMI < 30) of European ancestry. No evidence of association was observed between the allele c.4349G>A and obesity, but we observed a significantly higher frequency of homozygotes c.1136TT in obese (19.5%) than in non-obese individuals (10.9%) [P = 0.02; OR = 2.0 (95%CI: 1.07-3.73)], suggesting that the allele c.1136T is associated to obesity in a recessive model. This genotype, after controlling for cholesterol, LDL cholesterol, and triglycerides, was independently associated with obesity (P = 0.048), and increases the chance of obesity in 2.8 times. Therefore, our data suggest the involvement of collagen XVIII in human adipogenesis and susceptibility to obesity.

Influência do treinamento físico aeróbio no transporte mitocondrial de ácidos graxos de cadeia longa no músculo esquelético: papel do complexo carnitina palmitoil transferase

O ácido graxo (AG) é uma importante fonte de energia para o músculo esquelético. Durante o exercício sua mobilização é aumentada para suprir as necessidades da musculatura ativa. Acredita-se que diversos pontos de regulação atuem no controle da oxidação dos AG, sendo o principal a atividade do complexo carnitina palmitoil transferase (CPT), entre os quais três componentes estão envolvidos: a CPT I, a CPT II e carnitina acilcarnitina translocase. A função da CPT I durante o exercício físico é controlar a entrada de AG para o interior da mitocôndria, para posterior oxidação do AG e produção de energia. Em resposta ao treinamento físico há um aumento na atividade e expressão da CPT I no músculo esquelético. Devido sua grande importância no metabolismo de lipídios, os mecanismos que controlam sua atividade e sua expressão gênica são revisados no presente estudo. Reguladores da expressão gênica de proteínas envolvidas no metabolismo de lipídios no músculo esquelético, os receptores ativados por proliferadores de peroxissomas (PPAR) alfa e beta, são discutidos com um enfoque na resposta ao treinamento físico.

Treinamento resistido reduz inflamação em músculo esquelético e melhora a sensibilidade à insulina periférica em ratos obesos induzidos por dieta hiperlipídica

OBJETIVO: Investigar em ratos obesos o efeito da prática de exercício resistido sobre a sensibilidade à insulina e sobre a expressão de citocinas pró-inflamatórias e de transportador de glicose em músculo solear. MATERIAIS E MÉTODOS: Ratos Wistar alimentados com dieta hiperlipídica (grupos obesos) foram submetidos ao protocolo de exercício tipo jump squat. A sensibilidade à insulina e a expressão gênica de Tnf-α, SOCS3 e GLUT4 foram comparadas entre os grupos obesos sedentários (OS) e exercitados (OE) e controles sedentários (CS) e exercitados (CE). RESULTADOS: A sensibilidade à insulina estava reduzida no grupo OS e elevada no OE. Os conteúdos de RNAm de Tnf-α e de SOCS3 estavam aumentados no músculo esquelético do grupo OS e reduzidos no OE. O conteúdo proteico e de RNAm de GLUT4 não diferiu entre os grupos. CONCLUSÃO: O exercício resistido reverte o quadro de resistência à insulina periférica e de inflamação no músculo esquelético de obesos induzidos por dieta.

Non-coding RNAs in schistosomes: an unexplored world

Non-coding RNAs (ncRNAs) were recently given much higher attention due to technical advances in sequencing which expanded the characterization of transcriptomes in different organisms. ncRNAs have different lengths (22 nt to >1, 000 nt) and mechanisms of action that essentially comprise a sophisticated gene expression regulation network. Recent publication of schistosome genomes and transcriptomes has increased the description and characterization of a large number of parasite genes. Here we review the number of predicted genes and the coverage of genomic bases in face of the public ESTs dataset available, including a critical appraisal of the evidence and characterization of ncRNAs in schistosomes. We show expression data for ncRNAs in Schistosoma mansoni. We analyze three different microarray experiment datasets: (1) adult worms' large-scale expression measurements; (2) differentially expressed S. mansoni genes regulated by a human cytokine (TNF-α) in a parasite culture; and (3) a stage-specific expression of ncRNAs. All these data point to ncRNAs involved in different biological processes and physiological responses that suggest functionality of these new players in the parasite's biology. Exploring this world is a challenge for the scientists under a new molecular perspective of host-parasite interactions and parasite development.

Expression and distribution of connexin 32 in rat liver with experimentally induced fibrosis

The connexin 32 (Cx32) is a protein that forms the channels that promote the gap junction intercellular communication (GJIC) in the liver, allowing the diffusion of small molecules through cytosol from cell-to-cell. Hepatic fibrosis is characterized by a disruption of normal tissue architeture by cellular lesions, and may alter the GJIC. This work aimed to study the expression and distribution of Cx32 in liver fibrosis induced by the oral administration of dimethylnitrosamine in female Wistar rats. The necropsy of the rats was carried out after five weeks of drug administration. They presented a hepatic fibrosis state. Sections from livers with fibrosis and from control livers were submitted to immunohistochemical, Real Time-PCR and Western-Blot analysis to Cx32. In fibrotic livers the Cxs were diffusely scattered in the cytoplasm, contrasting with the control livers, where the Cx32 formed junction plaques at the cell membrane. Also it was found a decrease in the gene expression of Cx32 without reduction in the protein quantity when compared with controls. These results suggest that there the mechanism of intercellular communication between hepatocytes was reduced by the fibrotic process, which may predispose to the occurrence of a neoplastic process, taken in account that connexins are considered tumor suppressing genes.

Intraespecific variation on the aedeagus of Anopheles oswaldoi (Peryassú) (Diptera: Culicidae)

Anopheles (Nyssorhynchus) oswaldoi (Peryassú) compreende complexo de espécies crípticas na América do Sul. Espécimes de duas localidades situadas no leste da Mata Atlântica foram empregados para caracterizar morfologica e molecularmente An. oswaldoi s.s. Foram observadas e avaliadas variações na forma do ápice do edeago da genitália masculina de espécimes de Anopheles (Nyssorhynchus) oswaldoi s.s. do Vale do Ribeira, Mata Atlântica, estado de São Paulo, e nas sequências do segundo espaçador interno transcrito (ITS2). Os espécimes com edeagos distintos apresentaram seqüências idênticas de ITS2. Os tipos distintos de edeago encontrados nos exemplares do Vale do Ribeira, Mata Atlântica, foram ilustrados

Yerba Maté (Ilex paraguariensis) aqueous extract decreases intestinal SGLT1 gene expression but does not affect other biochemical parameters in alloxan-diabetic wistar rats

Yerba mate´ (Ilex paraguariensis) is rich in polyphenols, especially chlorogenic acids. Evidence suggests that dietary polyphenols could play a role in glucose absorption and metabolism. The aim of this study was to evaluate the antidiabetic properties of yerba mate´ extract in alloxan-induced diabetic Wistar rats. Animals (n ) 41) were divided in four groups: nondiabetic control (NDC, n=11), and diabetic yerba maté (DY, n = 10). The intervention consisted in the administration of yerba mate´ extract in a 1 g extract/ kg body weight dose for 28 days; controls received saline solution only. There were no significant differences in serum glucose, insulin, and hepatic glucose-6-phosphatase activity between the groups that ingested yerba maté extract (NDY and DY) and the controls (NDC and DC). However, the intestinal SGLT1 gene expression was significantly lower in animals that received yerba maté both in upper (p = 0.007) and middle (p < 0.001) small intestine. These results indicate that bioactive compounds present in yerba maté might be capable of interfering in glucose absorption, by decreasing SGLT1 expression

Caracterização molecular de três espécies de Trachycephalus (Anura: Hylidae) : investigando potenciais híbridos interespecíficos

Animais híbridos representam um desafio à taxonomia e sistemática, pois correspondem a unidades evolutivas geralmente sem clara delimitação morfológica, comportamental e genética. Híbridos podem ser morfologicamente intermediários aos parentais ou, devido à introgressão e retrocruzamentos, suas características podem se misturar tornando difícil sua identificação. Uma das formas de identificação de híbridos é por meio de ferramentas de biologia molecular, que ao utilizarem marcadores de DNA mitocondrial (herança exclusiva materna) e DNA nuclear (herança materna e paterna), permitem a comparação entre informações genéticas. Além da hibridização existem outras fontes de conflito entre dados moleculares provenientes do DNA mitocondrial e DNA nuclear, como por exemplo a retenção de polimorfismos ancentrais. Em localidades do Espírito Santo, Brasil, foram coletados indivíduos de morfologia distinta de Trachycephalus mesophaeus e T. nigromaculatus, que são as únicas espécies do gênero conhecidas nesse estado. Porém, estudos piloto usando o gene mitocondrial Citocromo Oxidase subunidade I (COI) agruparam esses espécimes com amostras de T. typhonius. Devido a estas incongruências, foram sequenciados fragmentos de dois genes mitocondriais - COI e Nicotinamida Desidrogenase subunidade 2 (ND2) e um exon nuclear (tirosinase) de 173 indivíduos de Trachycephalus, de forma a esclarecer as identificações taxonômicas e investigar a correspondência entre caracteres morfológicos e genéticos nesta linhagem, na sua área de ocorrência As filogenias moleculares, divergências genéticas, redes de haplótipos e polimorfismos de nucleotídeos únicos (SNPs) confirmaram as três espécies acima mencionadas como linhagens evolutivas distintas e revelaram mais sete indivíduos potencialmente híbridos, mas morfologicamente assinalados a T. mesophaeus, T. nigromaculatus ou T. typhonius.. Devido à taxa de evolução lenta da tirosinase, as espécies mais recentes T. typhonius e T. nigromaculatus parecem não terem sido sorteadas completamente nesse gene. Já T. mesophaeus, que é a espécie mais antiga das três, foi recuperada inequivocamente em todas as análises. De forma inédita, as análises moleculares evidenciaram a ocorrência de introgressão bidirecional entre T. nigromaculatus e T. typhonius e entre T. nigromaculatus e T. mesophaeus, sendo que há indícios de indivíduos F1 (cruzamentos entre espécies parentais puras gerando híbridos). A utilização do gene ND2 mostrou-se mais eficiente do que o gene COI nas filogenias e, apesar da tirosinase ser um gene nuclear de evolução lenta, contribuiu para a identificação de incongruências citonucleares. Nossos resultados mostram que a história filogenética de Trachycephalus é complexa e que o uso de marcadores nucleares de evolução mais rápida e ampliação dessas análises para outras espécies do gênero podem revelar mais eventos de hibridização.

Análise transcriptômica da interação mamoeiro-Papaya Meleira Virus

O mamoeiro (Carica papaya L.) é uma das fruteiras mais cultivadas nas regiões tropicais e subtropicais do mundo. O Brasil faz parte do grupo dos países que mais produzem e exportam mamão no mundo. O Espírito Santo e a Bahia são responsáveis por mais de 70% da área brasileira produtora deste fruto. Porém, doenças causadas por microrganismos infecciosos afetam de modo considerável sua produção. Entre as principais doenças, destaca-se a meleira do mamoeiro, causada pelo Papaya meleira virus (PMeV), que ainda não possui uma cultivar resistente. Interessantemente os sintomas somente são desencadeados após a frutificação. Os mecanismos moleculares envolvidos no desenvolvimento dos sintomas e na resposta de defesa da planta ao PMeV ainda não foram esclarecidos. Para entender os pontos chaves desta interação, que permitam o desenvolvimento de metodologias de melhoramento genético, um estudo transcriptômico foi abordado. A tecnologia RNA-seq foi usada para o sequenciamento do transcriptoma a partir de plantas com 3, 6 e 8 meses de idade após plantio, inoculadas e não inoculadas com o PMeV. Os genes diferencialmente expressos nos 3 tempos e nas duas condições foram preditos e analisados. Estas análises revelaram um padrão de expressão geral dos genes envolvidos nesta interação. Foram encontrados 21 genes com o perfil de expressão alterado nas plantas inoculadas exclusivamente nos seis meses de idade. Destes, 8 genes envolvidos em processos de respostas de defesa e morte celular, resposta ao estresse e resposta ao estímulo biótico e abiótico foram reprimidos; enquanto os demais (13 genes), envolvidos principalmente em processos metabólicos primários, biogêneses, diferenciação e ciclo celular, comunicação e crescimento celular, bem como processos envolvidos em reprodução, e desenvolvimento da floração, foram superexpressos. Estes resultados sugerem que, aos seis meses de idade, a planta é obrigada a alterar seu programa de expressão gênica, direcionando a resposta para os processos próprios do desenvolvimento, requeridos nesse estádio fisiológico, que primam sob a resposta ao estresse, fato que finalmente leva ao desenvolvimento dos sintomas.