Novos circuitos regulatórios de controlo espacio-temporal do desenvolvimento em bacillus subtilis

RESUMO: A esporulação em Bacillus subtilis é controlada por uma cascata de factores sigma da polimerase do RNA. F e E controlam os estágios precoces do desenvolvimento no pré-esporo e na célula mãe, respectivamente. Numa fase intermédia da diferenciação, quando a célula mãe acaba por envolver o pré-esporo, F é substituído por G e E é substituído por K. Vários mecanismos asseguram que a actividade dos diferentes factores sigma seja confinada a uma janela temporal precisa na célula adequada. Neste estudo, investigámos a função de um factor anti-G, designado por CsfB. Mostramos que para além da sua função de inibição da actividade do factor G em células pré-divisionais, CsfB é também necessário na célula mãe num estágio tardio do desenvolvimento. Mostramos que a expressão de csfB é activada na célula mãe a partir de um promotor dependente de K. Contudo, demonstramos que CsfB interage directamente com E e não com K, e que CsfB é suficiente para inibir a actividade transcricional dependente de E em células vegetativas de B. subtilis. Propomos que CsfB contribui para reduzir o período dependente de E, na linha de expressão genética da célula mãe, desse modo reduzindo a sobreposição entre os regulões E e K e aumentado a fidelidade do processo de desenvolvimento. Uma segunda proteína, YabK, partilha semelhança estrutural com CsfB. YabK é produzida no pré-esporo sob o comando de F, e é necessária para a esporulação. YabK contribui para a transição F/G no programa genético do pré-esporo, porque uma mutação que torna F sensível a CsfB ultrapassa parcialmente a função de YabK na esporulação. No entanto, YabK e CsfB funcionam por mecanismos diferentes, uma vez que YabK não liga directamente a F.---------ABSTRACT: Gene expression during spore development in Bacillus subtilis is governed by a cascade of RNA polymerase sigma factors. F and E control the early stages of development in the forespore and in the mother cell, respectively. At an intermediate stage in the differentiation process, when the larger mother cell finishes engulfment of the smaller forespore, F is replaced by G and E is replaced by K. Several mechanisms ensure the proper timing of activation of the cell type-specific sigma factors. Here, we have investigated the funtion of an anti-sigma G factor, called CsfB. We show here that in addition to its role in inhibiting G in pre-divisional cells, CsfB is also required in the mother cell at a late stage in development. We show that the expression of csfB is activated in the mother cell from a K-specific promoter. However, we demonstrate that CsfB binds directly to E but not to K in a yeast two-hybrid assay, and that CsfB is sufficient to inhibit E-dependent transcriptional activity in vegetative cells of B. subtilis. We posit that CsfB contributes to shutting off the early, E-controlled period in the mother cell line of gene expression, thus reducing the overlap between deployment of the E and K regulons and increasing the fidelity of the developmental process. A second protein, YabK, shares structural similarity with CsfB. YabK is produced in the forespore under F control, and is required for efficient sporulation. YabK contributes to the transition from the F- to the G-dependent period of gene expression, because a mutation that renders F sensitive to CsfB partially bypasses the need for YabK. Yet, YabK and CsfB must function in the control of sigma factor activity by different mechanisms because YabK does not bind directly to F.

A relevância do factor de transcrição Yap5 de Saccharomyces cerevisiae na resposta ao excesso de ferro

A capacidade que os organismos possuem de alterar os seus padrões de expressão de genes em resposta a alterações no meio ambiente é essencial para a sua viabilidade. A levedura Saccharomyces cerevisiae, em particular, possui um programa complexo e muito flexível de expressão de genes quando exposta a mudanças agressivas do seu meio ambiente. As células mantêm a sua homeostase através de mecanismos coordenados de regulação de vários factores de transcrição, cada um desempenhando funções específicas. Neste trabalho foi estudada a relevância do factor de transcrição da família Yap de S. cerevisiae, o Yap5, na destoxificação do excesso de ferro na célula. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que após a incubação com elevadas quantidades de sulfato de ferro, embora o potencial de transactivação do Yap5 aumente, os níveis da proteína diminuem, sendo esta diminuição dependente da concentração de ferro. Demonstrámos também que embora a expressão do gene CCC1 (que codifica para o único transportador vacuolar de ferro conhecido) seja dependente do Yap5 em condições de excesso de ferro, os níveis basais de expressão deste gene são suficientes para a sobrevivência nessas condições. Observámos ainda que, ao contrário do que acontece em Schizosaccharomyces pombe, o factor de transcrição Hap4, não parece estar envolvido nesta regulação. Através de delecções sequenciais da região promotora do CCC1, verificámos que os níveis de expressão ditados por uma região de 58pb a montante do codão de iniciação, ATG, são suficientes para a célula sobreviver sob concentrações elevadas de ferro. Verificámos ainda que a região 3’UTR do gene é importante para a sobrevivência celular. Nessa região, identificámos uma estrutura em forma de “hairpin” que poderá estar envolvida na regulação do gene.

Thomsen-Friedenreich antigens in bladder cancer: evaluation of their prognostic value

RESUMO: Introdução. O cancro de bexiga é uma patologia comum que representa o 6° e o 5° cancro mais incidente em Portugal e na Itália, respetivamente. Em mais de metade dos casos ocorre reincidência durante o primeiro ano, requerendo acompanhamento clínico ao longo da vida. A instilação intravesical de Bacillus Calmette-Guérin (BCG) (uma estirpe atenuada do Mycobacterium bovis) representa uma imunoterapia eficaz no combate ao cancro de bexiga, no entanto, muitos aspetos da interação de BCG com as células tumorais bem como com as células do sistema imunitário permanecem por desvendar. As células tumorais de bexiga expressam frequentemente as formas sialiladas dos antigénios de Thomsen-Friedenreich (TF), i.e., sialil-T (sT) e sialil-Tn (sTn). Contudo ainda se desconhece o significado da sua expressão na malignidade tumoral e se afeta a eficácia da terapêutica BCG. Objetivo do estudo. Investigar o papel dos antigénios sT e sTn no fenótipo maligno de células de cancro de bexiga bem como na resposta mediada pelo sistema imunitário à terapia com BCG. Metodologia. Para tal, foram utilizadas as linhas celulares de cancro da bexiga HT1376 e MCR, geneticamente modificadas por transdução com vetores codificantes para as sialiltransferases ST3GAL1 ou ST6GALNAC1, de forma a expressar homogeneamente os antigénios sT ou sTn respetivamente. Estes modelos celulares foram estudados após confronto com BCG. O nível de BCG internalizado foi avaliado por citometria de fluxo. O perfil global de expressão genética dos modelos celulares antes e após incubação com BCG foi analisado pela tecnologia de microarray. O perfil de citocinas secretadas pelos modelos celulares após incubação com BCG, bem como de macrófagos estimulados pelo secretoma de células de cancro de bexiga que por sua vez foram estimuladas previamente por BCG, foi estudado pelo sistema multiplex de “imuno-esferas”. Resultados. A análise do transcritoma dos modelos celulares revelou que grupos de genes envolvidos em funções específicas foram modulados em paralelo nos dois modelos celulares, após transdução, independentemente da sialiltransferase expressa. Ou seja, em células que expressavam a sialiltransferase ST3GAL1 ou ST6GALNAC1, os genes envolvidos na regulação da segregação cromossómica e na reparação do DNA foram consistentemente regulados negativamente. Genes descritos na literatura como marcadores para o cancro de bexiga foram também modulados. A incubação com BCG resultou numa tendência ao aumento da expressão de genes relevantes na preservação e estabilidade genómica e menor malignidade, no entanto, apenas em células que expressavam sT ou sTn. Entre as dez citocinas testadas, apenas a IL-6 e IL-8 foram expressas pelas linhas celulares de cancro da bexiga, com indução destas após estimulação com BCG, e principalmente em células que expressavam ST3GAL1 ou ST6GALNAC1. Em macrófagos, citocinas inflamatórias, tais como IL-1β, IL-6 e TNFα, e a citocina anti-inflamatória IL-10, foram induzidas apenas pelo secretoma de células de cancro da bexiga confrontadas com BCG, com maior relevância quando estas expressavam ST3GAL1 ou ST6GALNAC1, prevendo a estimulação de macrófagos semelhantes aos de tipo M1 e uma melhor resposta à terapia com BCG. Conclusões. O efeito geral da expressão destas sialiltransferases e dos produtos enzimáticos sT ou sTn nas células de cancro de bexiga conduz a um fenótipo de maior malignidade. Contudo, a maior avidez de estas na produção de citocinas inflamatórias após confronto com BCG, bem como a maior capacidade de estimulação de macrófagos, predirá uma resposta à terapia com BCG mais eficaz em tumores que expressem os antigénios de TF sialilados. Tais conclusões são totalmente concordantes com os nossos mais recentes dados clínicos obtidos em colaboração, que mostram que em doentes com cancro de bexiga que expressam sTn respondem melhor a terapia BCG. ----------ABSTRACT: Background. Bladder cancer is a common malignancy representing the 6th and the 5th most incident cancer in Portugal and in Italy, respectively. More than half of the cases relapse within one year, requiring though a lifelong follow-up. Intravesical instillation of Bacillus Calmette-Guérin (BCG) (an attenuated strain of Mycobacterium bovis) represents an effective immunotherapy of bladder cancer, although many aspects of the interaction of BCG with cancer cells and host immune cells remain obscure. Bladder cancer cells often express the sialylated forms of the Thomsen-Friedenreich (TF), i.e., sialil-T (sT) e sialil-Tn (sTn). However, it’s still unknown the sense of such expression in tumour malignancy and in the BCG therapy efficacy. Aim of the study. To investigate the role of the sT and sTn antigens on the malignant phenotype of bladder cancer cells and the immune mediated response to BCG therapy. Experimental. We have utilized populations of the bladder cancer cell lines HT1376 and MCR, genetically modified by transduction with the sialyltransferases ST3GAL1 or ST6GALNAC1 to express homogeneously sT or sTn antigens. The level of BCG internalized was assessed by flow cytometry. The whole gene expression profile of BCG-challenged or unchallenged bladder cancer cell lines was studied by microarray technology. The profile of cytokines secreted by BCG-challenged bladder cancer cells and that of macrophages challenged by the secretome of BCG-challenged bladder cancer cells was studied by multiplex immune-beads assay. Results. Transcriptome analysis of the sialyltransferase-transduced cells revealed that groups of genes involved in specific functions were regulated in parallel in the two cell lines, regardless the sialyltransferase expressed. Namely, in sialyltransferase-expressing cells, genes involved in the proper chromosomal segregation and in the DNA repair were consistently down-regulated, while genes reported in literature as markers for bladder cancer were modulated. BCG-challenging induced a tendency to up-regulation of the genes preserving genomic stability and reducing malignancy, but only in cells expressing either sT or sTn. Among the ten cytokines tested, only IL-6 and IL-8 were expressed by bladder cancer cell lines and up-regulated by BCG-challenging, mainly in sialyltransferases-expressing cells. In macrophages, inflammatory cytokines, such as IL-1β, IL-6 and TNFα, and the antinflammatory IL-10 were induced only by the secretome of BCG-challenged bladder cancer cells, particularly when expressing either sialyltransferase, predicting the stimulation of M1-like macrophages and a better response to BCG therapy. Conclusions. The general effect of the expression of the two sialyltransferases and their products in the bladder cancer cells is toward a more malignant phenotype. However, the stronger ability of sialyltransferase expressing cells to produce inflammatory cytokines upon BCG-challenging and to stimulate macrophages predicts a more effective response to BCG in tumours expressing the sialylated TF antigens. This is fully consistent with our recent clinical data obtained in collaboration, showing that patients with bladder cancer expressing sTn respond better to BCG therapy.

Pseudomonas aeruginosa diversification during infection development in cystic fibrosis lungs

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clínica)

Evolution of the gene regulatory network controlling flower dorsoventral asymmetry

Tese de Doutoramento em Biologia de Plantas.

HOXA9 as a key regulator in glioma initiation, aggressiveness and response to therapy

Tese de Doutoramento em Ciências da Saúde

Determination of the importance of iron acquisition for Staphylococcus epidermidis biofilm survival in human blood

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Exercício físico e microRNAs: novas fronteiras na insuficiência cardíaca

Embora recentemente tenha sido questionado o impacto do exercício na sobrevida de pacientes com insuficiência cardíaca, o treinamento físico melhora a qualidade de vida, a capacidade funcional, a inflamação, a função autonômica e a função endotelial. Nos últimos anos, vem crescendo o interesse em um grupo de pequenos RNAs não codificadores de proteína chamados microRNAs. Estudos têm demonstrado que a expressão dessas moléculas se modifica em diversas condições patológicas, como a hipertrofia miocárdica, a isquemia miocárdica e a insuficiência cardíaca, e, quando ocorre melhora clínica, elas parecem se normalizar. Com o potencial de aplicabilidade prática, já foram identificados marcadores que poderão ser úteis na avaliação diagnóstica e prognóstica da insuficiência cardíaca, como o miR-423-5p. Além disso, resultados de estudos experimentais indicam haver possíveis efeitos terapêuticos dos microRNAs. Implicados na regulação da expressão genética durante o desenvolvimento fetal e no indivíduo adulto, os microRNAs aumentam ou diminuem no coração em resposta a estresse fisiológico, injúria ou sobrecarga hemodinâmica. Assim, o estudo do comportamento dessas moléculas no exercício físico vem trazendo informações importantes quanto aos efeitos dessa modalidade terapêutica e representa uma nova era no entendimento da insuficiência cardíaca. Esta revisão tem por objetivo integrar as evidências sobre microRNAs na insuficiência cardíaca com maior relevância no estudo do exercício físico.

Viabilidade do fígado bioartificial utilizando hepatócitos humanos imunoprotegidos por macroencapsulação

OBJETIVO: O transplante de hepatócitos xenogênicos encapsulados pode ser utilizado no futuro em situações como a insuficiência hepática fulminante. Porém, observa-se perda precoce da expressão de genes hepatocitários específicos em hepatócitos humanos. O objetivo deste estudo é avaliar a influência da resposta imunológica na perda da expressão genética hepatocitária de hepatócitos humanos encapsulados e transplantados em ratos. MÉTODO: Hepatócitos humanos foram isolados de fragmentos hepáticos, encapsulados em fibras e transplantados em ratos. Nos dias 3, 7 e 14 após o transplante as fibras foram coletadas e avaliadas a morfologia por microscopia óptica e eletrônica, e a expressão dos genes por biologia molecular. O ARNm da albumina humana foi quantificado por RT-PCR e Northern blot. A resposta imunológica contra os hepatócitos foi avaliada através do ADN hepatocitário na busca de apoptose do núcleo celular e pelo aumento da expressão do CMH de classe I. RESULTADOS: Os aspectos morfológicos dos hepatócitos mantiveram-se normais até o sétimo dia após o transplante. Não se observaram células envolvidas com resposta imunológica do receptor nas fibras. Os transcritos da albumina foram detectados até D-14. Entre os dias 3 e 7 estavam em 30% em relação ao dia 0. A análise do ADN mostrou bandas preservadas sem a presença de fenômenos de apoptose nos diferentes dias. Não ocorreu aumento da expressão do CMH de classe I. CONCLUSÕES: Hepatócitos humanos encapsulados e transplantados em ratos permanecem viáveis apesar da diminuição da expressão de determinados genes. Este fenômeno, não se deve à resposta imunológica do receptor, mas ao próprio processo de isolamento celular.

Avaliação dos marcadores celulares por citometria de fluxo nos portadores de leucemia mieloide aguda atendidos no Hemocentro do Rio Grande do Norte-Hemonorte

The acute myeloid leukemia (AML) is a disease in which malignant myeloblasts expand, build up and suppress normal hematopoietic activity would represent a major diagnostic challenge. With the advent of immunophenotyping by flow cytometry, the diagnosis of these tumors have become more faithful, facilitating the treatment and monitoring of patients. The objectives of this study: diagnosis and classification of AML based on immunophenotyping by flow cytometry with a panel of AcMo specific for acute leukemias, set the frequency of AML in samples from patients with acute leukemias sent to the Department of Hematology Blood Center of Rio Grande do Norte - HEMONORTE, establish standards of antigen expression for different subtypes of acute leukemia and its correlation with the newly diagnosed cases refractory to treatment and recurrence of the disease, standardization of methods for detection and labeling of surface antigens by flow cytometry and intracytoplasmic flow, and observe the frequency of acute leukemia with aberrant phenotypes rare. During the study, 351 were diagnosed acute leukemia, and 179 (51%) classified as AML and 172 (49%) and ALL, which were excluded from the present work. Of the 179 AML, 92 (51.4%) were female and 87 (48.6%) were male, with ages ranging from 3 to 95 years of ag, with higher incidence in individuals in the age group of 41 to 65. Splenomegaly was the clinical finding more present, a total of 147 cases (82.1%), followed by hepatomegaly present in 132 cases (73.7%). The hemorrhagic events were observed in 55 cases (30.7%). Lymphadenopathy in turn was detected in 20 of 179 cases (11.2%). In order to classify subtypes of AML, we used a large panel of monoclonal antibodies, obtaining the following results: AML M0, 02 (1.1%) AML M1, 40 (22.3) AML M2, 60 (33.5) AML M3, 22 (12.3%) AML M4, 10 (5.6) AML M5, 13 (7.3%) AML M6 06 (3.4%) and AML M7 01 (0.6%). We observed some cases with aberrant expression of some antigens such as CD7, CD4, CD19, CD3, CD5 and TdT, CD 7 was present in 30 (16.8%), CD4 in 5 (2.8%), the CD 3 in 5 (2.8%), the CD19 in 3 (1.7%), the CD5 in 3 (1.7%) and TDT was in 7 (3.9%) cases of AML .the CD8 and CD79a was present in only a 1 case.

Efeito da inoculação de fungos na atividade enzimática de solos e germinação de sementes de milho

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Identificação e caracterização de possiveis marcadores moleculares em carcinoma renal de células claras

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de candidatos a marcadores moleculares envolvidos no carcinoma renal de células claras

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Genome-wide scans to uncover loci underlying bovine reproductive biology

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FCAV

Análise de diversificação fenotípica de anuros neotropicais da Mata Atlântica brasileira

As espécies de Phyllomedusa do grupo burmeisteri são características da Mata Atlântica brasileira e ocorrem em toda sua extensão. Estas espécies foram definidas morfologicamente e dados genéticos recentes confirmam sua monofilia. Uma ampla variabilidade genética e fenotípica intra e interespecífica é descrita para o grupo burmeisteri, no entanto, os processos responsáveis por tamanha diversificação são ainda pouco conhecidos. Este trabalho investiga a variação geográfica interespecífica e populacional de caracteres morfológicos nas cinco espécies do grupo burmeisteri através de análises morfométricas tradicionais e geométricas, a fim de averiguar a hipótese de que os padrões de variação fenotípica são concordantes com os padrões de variação genética descritos para o grupo e fazer inferências sobre a história evolutiva dessas espécies. Os resultados revelaram padrões distintos de variação fenotípica. A morfometria tradicional indicou um padrão geográfico de variação de tamanho do corpo com subdivisão do grupo burmeisteri em dois grupos morfológicos compostos por P. bahiana e P. burmeisteri, a nordeste da distribuição, e P. distincta, P. tetraploidea e P. iheringii, a sudeste. A morfometria geométrica indicou um padrão geográfico leste-oeste de variação de forma do crânio, com P. distincta a leste da distribuição e P. tetraploidea a oeste. A variação da forma do crânio entre P. distincta e P. tetraploidea pode estar associada a uma possível origem autopoliplóide de P. tetraploidea a partir de P. distincta, visto que espécies poliplóides tendem a ser maiores, o que pode guiar à diferenciação também da forma. Essa variação pode ainda estar relacionada à adaptação local por ocupação de diferentes nichos ecológicos, já que a poliploidia pode levar à adaptação diferencial a ambientes mais extremos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)