Estudos sobre a organização genômica, evolução e expressão de microRNAs

Os microRNAs (miRNAs) são pequenos RNAs não codificadores de proteínas presentes na maioria dos eucariotos. Esses RNAs regulam a expressão gênica em nível pós-transcricional através do silenciamento de mRNAs-alvo que possuem sítios complementares às suas sequências, atuando em praticamente todos os processos celulares. Embora a estrutura e função dos miRNAs estejam bem caracterizadas, aspectos relacionados à sua organização genômica, evolução e atuação em doenças são tópicos que apresentam enormes lacunas. Nesta tese, utilizamos abordagens computacionais para investigar estes temas em três trabalhos. No primeiro, processamos e integramos um vasto volume de dados publicamente disponíveis referentes aos miRNAs e genes codificadores de proteínas para cinco espécies de vertebrados. Com isso, construimos uma ferramenta web que permite a fácil inspeção da organização genômica dos miRNAs em regiões inter e intragênicas, o acesso a dados de expressão de miRNAs e de genes codificadores de proteínas (classificados em genes hospedeiros e não hospedeiros de miRNAs), além de outras informações pertinentes. Verificamos que a ferramenta tem sido amplamente utilizada pela comunidade científica e acreditamos que ela possa facilitar a geração de hipóteses associadas à regulação dos miRNAs, principalmente quando estão inseridos em genes hospedeiros. No segundo estudo, buscamos compreender como o contexto genômico e a origem evolutiva dos genes hospedeiros influenciam a expressão e evolução dos miRNAs humanos. Nossos achados mostraram que os miRNAs intragênicos surgem preferencialmente em genes antigos (origem anterior à divergência de vertebrados). Observamos que os miRNAs inseridos em genes antigos têm maior abrangência de expressão do que os inseridos em genes novos. Surpreendentemente, miRNAs jovens localizados em genes antigos são expressos em um maior número de tecidos do que os intergênicos de mesma idade, sugerindo uma vantagem adaptativa inicial que pode estar relacionada com o controle da expressão dos genes hospedeiros, e como consequência, expondo-os a contextos celulares e conjuntos de alvos diversos. Na evolução a longo prazo, vimos que genes antigos conferem maior restrição nos padrões de expressão (menor divergência de expressão) para miRNAs intragênicos, quando comparados aos intergênicos. Também mostramos possíveis associações funcionais relacionadas ao contexto genômico, tais como o enriquecimento da expressão de miRNAs intergênicos em testículo e dos intragênicos em tecidos neurais. Propomos que o contexto genômico e a idade dos genes hospedeiros são fatores-chave para a evolução e expressão dos miRNAs. Por fim, buscamos estabelecer associações entre a expressão diferencial de miRNAs e a quimioresistência em câncer colorretal utilizando linhagens celulares sensíveis e resistentes às drogas 5-Fluoruracil e Oxaliplatina. Dentre os miRNAs identificados, o miR-342 apresentou níveis elevados de expressão nas linhagens sensíveis à Oxaliplatina. Com base na análise dos alvos preditos, detectamos uma significativa associação de miR-342 com a apoptose. A superexpressão de miR-342 na linhagem resistente SW620 evidenciou alterações na expressão de genes da via apoptótica, notavelmente a diminuição da expressão do fator de crescimento PDGFB, um alvo predito possivelmente sujeito à regulação direta pelo miR-342.

Sazonalidade reprodutiva em machos de tartaruga (Kinosternon scorpioides) de vida livre no Nordeste brasileiro evidenciado por imunolocalização de enzimas esteroidogênicas no testículo e epidídimo

No Estado do Maranhão, na região da Baixada Maranhense, presenta na fauna silvestre o réptil Kinosternon scorpioides, um quelônio de água doce popularmente conhecido como jurará e que possui valor social, econômico e ambiental para os ribeirinhos da cidade de São Bento. Este estudo contempla suas características biológicas reprodutivas baseadas em seu ambiente natural, com o intuito de permitir a preservação e o estabelecimento de planos de manejo reprodutivo e de uso sustentável da espécie. Recentemente poucos estudos em todo o mundo tratam sobre os aspectos do ciclo reprodutivo de tartarugas em face das características endócrinas, na América do Sul estudos desse tipo são recentes e escassos, sendo assim este é o primeiro estudo, que se tem conhecimento, que elucida um padrão sazonal reprodutivo da espécie K. scorpioides, associando hormônios gonadais com aspectos comportamentais. Trinta e oito animais adultos tiveram seus órgãos reprodutivos caracterizados para as enzimas esteroidogênicas P450 aromatase, P450c17 e PNADPH redutase através de imunomarcação e blotting, além de índice gonadossomático, morfometria e concentração de testosterona, corticosterona e estradiol pela técnica de radioimunoensaio. As mudanças biométricas, morfometria celular e a esteroidogênese testicular entre os períodos chuvoso e seco sugerem que o estrógeno produzido pelas células de leydig podem afetar a produção e a apoptose de células germinais durante o processo de espermatogênese, e a presença das enzimas P450aromatase e P450c17 em células de leydig acompanhados com a recrudescência testicular também reforça a ideia, de que elas podem desempenhar um papel na quiescência testicular. Esse trabalho evidenciou que as enzimas citocromo P450, citocromo P450c17 e NADPH-citocromo P450-redutase estão presentes no testículo e epidídimo nos diferentes períodos climáticos e podem estar relacionados à síntese de testosterona em tartarugas concordando com os diferentes achados para biometria e espermiogênese nos períodos chuvoso e seco, o que, nos leva a sugerir um estado de quiescência durante o período seco e atividade espermatogênica no período chuvoso, semelhante ao que ocorre com as espécies que apresentam comportamento reprodutivo sazonal

Espermatogênese xenogênica pós-transplante de células tronco caninas no testículo de camundongos

As células tronco espermatogoniais (SSCs) são caracterizadas pela capacidade de autorrenovação, proliferação e transmissão das informações genéticas. Em caninos a primeira tentativa de xenotransplante não obteve o sucesso da produção de espermatozoides, no entanto, há evidências de que as células testiculares xenogênicas podem ser transplantadas no testículo do animal hospedeiro, e gerar espermatozoides viáveis do doador. Portanto, este estudo tem como objetivo realizar o xenotransplante das células germinativas caninas em camundongos imunosuprimidos, e com isto promover à produção de espermatozoides caninos viáveis, geneticamente modificados. E por meio desta técnica, analisar a eficiência da espermatogênese pós-transplante. Células germinativas testiculares foram caracterizadas, isoladas e cultivadas de cães pré-púberes, por meio de sistemas de cultura de enriquecimento e fatores de crescimento. As células foram transduzidas com um gene repórter GFP e LacZ, e por um vetor lentiviral para indentificar as SSCs nos testículos receptores. As SSCs transduzidas foram transplantadas nos testículos de camundongos (C57BL/6) tratados com Busulfan, após diferentes períodos os animais receptores foram eutanasiados e analisados. Aos 10 dias de cultivo as células germinativas adultas foram positivas para CD49f, CD117, e com 5 dias uma expressão semelhante de GFRA1 e DAZL, demonstrando a presença de SSCs e algumas células em meiose. Transplantamos 105 células e 20-43% das células transplantadas foram identificadas na membrana basal dos túbulos seminíferos do animal receptor. Portanto, o transplante das células germinativas caninas, mostrou que a purificação e o cultivo realizados são possíveis para obter SSCs caninas, as quais colonizaram os túbulos seminíferos dos camundongos imunodeficientes e mantiveram-se vivas na membrana basal por 90 dias após transplante, mesmo que estes animais tenham distância filogenética

Efeitos do consumo materno e/ou paterno de extrato de amora-preta (Rubus spp.) na suscetibilidade da prole feminina à carcinogênese mamária quimicamente induzida

O câncer de mama é o segundo tipo de neoplasia mais prevalente no mundo e o mais comum entre as mulheres. É descrito que o padrão de consumo alimentar materno e paterno está relacionado à suscetibilidade da prole ao desenvolvimento de doenças crônicas não transmissíveis, inclusive o câncer. A amora-preta é uma das frutas com maior conteúdo antioxidante e seus compostos bioativos possuem atividade antioxidante, anticarcinogênica e anti-inflamatória. Sendo assim, o presente trabalho propõe avaliar os efeitos do consumo materno e/ou paterno de extrato de amora-preta (Rubus spp.) na suscetibilidade da prole feminina ao desenvolvimento de neoplasias mamárias quimicamente induzidas. Para tanto, camundongos da linhagem C57BL/6 foram divididos aleatoriamente em 4 grupos: pai amora (PA), mãe amora (MA), pai e mãe amora (PMA) e controle (CTRL). Os pais receberam extrato de amora-preta logo após o desmame durante 8 semanas e as mães receberam o extrato durante a gestação e lactação. O extrato de amora-preta foi administrado na água de beber (0.84g de antocianinas/L) ad libitum. Os pais tratados com extrato de amora apresentaram redução na atividade enzimática da superóxido dismutase (SOD) e da catalase (CAT) no testículo (p<0.05 e p<0.001, respectivamente), aumento na capacidade antioxidante plasmática, na porcentagem de espermatozoides normais e na produção diária de espermatozóides em relação ao grupo controle (p<0.001 para todos). Além disso, os grupos PA, MA e PMA apresentaram aumento na taxa de prenhez (p<0.05) e redução da mortalidade perinatal (p<0.01, p<0.05 e p<0.001, respectivamente). Em relação à prole feminina não submetida à carcinogênese foi observada redução na capacidade antioxidante plasmática nos grupos PA (p<0.001) e MA (p<0.01), enquanto o grupo PMA apresentou aumento nesse parâmetro (p<0.001). No desenvolvimento da glândula mamária, houve aumento do desenvolvimento epitelial nos grupos PA, MA e PMA (p<0.001 para todos), de diferenciação nos grupos MA e PMA (p<0.01 para ambos) e da taxa de apoptose nos grupos MA e PMA (p<0.05), além de redução no número de TEBs nos grupos PA, MA e PMA (p<0.01, p<0.001 e p<0.001, respectivamente). Não foram observadas alterações significativas nas filhas submetidas à indução química da carcinogênese mamária por DMBA. Assim, é possível concluir que apesar de ter alterado o desenvolvimento da glândula mamária, o consumo materno e/ou paterno de extrato de amora-preta não foi capaz de impactar sobre a suscetibilidade da prole feminina à carcinogênese mamária quimicamente induzida.

Die perineale Hodenverlagerung /

Excerpt from: Centralblatt für die Krankheiten der Harn- und Sexual-Organe, Bd. 10, Heft 1.

Prostate and Testicular Cancer Program : report to the General Assembly /

Description based on: fiscal year 2007/2008 ; title from cover.

Organotypic Modeling Platform for Adverse Outcome Pathways of Male Reproductive and Developmental Processes

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

Characterization of the human sulfate anion transporter (hsat-1) protein and gene (SAT1; SLC26A1)

Sulfate plays an essential role during growth, development, bone/cartilage formation, and cellular metabolism. In this study, we have isolated the human sulfate anion transporter cDNA (hsat-1; SCL26A1) and gene (SAT1), determined its protein function in Xenopus oocytes and characterized SAT1 promoter activity in mammalian renal cell lines. hsat-1 encodes a protein of 75 kDa, with 12 putative transmembrane domains, that induces sulfate, chloride, and oxalate transport in Xenopus oocytes. hsat-1 mRNA is expressed most abundantly in the kidney and liver, with lower levels in the pancreas, testis, brain, small intestine, colon, and lung. The SAT1 gene is comprised of four exons stretching 6 kb in length, with an alternative splice site formed from an optional exon. SAT1 5' flanking region led to promoter activity in renal OK and LLC-PK1 cells. Using SAT1 5' flanking region truncations, the first 135 bp was shown to be sufficient for basal promoter activity. Mutation of the activator protein-1 (AP-1) site at position 252 in the SAT1 promoter led to loss of transcriptional activity, suggesting its requirement for SAT1 basal expression. This study represents the first functional characterization of the human SAT1 gene and protein encoded by the anion transporter hsat-1.

The renin-angiotensin system and male reproduction: new functions for old hormones

The blood-borne renin-angiotensin system (RAS) is known best for its role in the maintenance of blood pressure and electrolyte and fluid homeostasis. However, numerous tissues show intrinsic angiotensin-generating systems that cater for specific local needs through actions that add to, or differ from, the circulating RAS. The male reproductive system has several sites of intrinsic RAS activity. Recent focus on the epididymis, by our laboratories and by others, has contributed important details about the local RAS in this tissue. The RAS components have been localized morphologically and topographically; they have been shown to be responsive to androgens and to hypoxia; and angiotensin has been shown to influence tubular, and consequently, fluid secretion. Components of the RAS have also been found in the testis, vas deferens, prostate and semen. Angiotensin II receptors, type 1 and, to a lesser extent, type 2 are widespread, and angiotensin IV receptors have been localized in the prostate. The roles of the RAS in local processes at these sites are still uncertain and have yet to be fully elucidated, although there is evidence for involvement in tubular contractility, spermatogenesis, sperm maturation, capacitation, acrosomal exocytosis and fertilization. Notwithstanding this evidence for the involvement of the RAS in various important aspects of male reproduction, there has so far been a lack of clinical evidence, demonstrable by changes in fertility, for a crucial role of the RAS in male reproduction. However, it is clear that there are several potential targets for manipulating the activity of the male reproductive system by interfering with the locally generated angiotensin systems.

Species of Lecithocladium Luhe, 1901 (Digenea, Hemiuridae) from Australian marine fishes, with a description of a new species from various hosts off eastern Australia

Lecithocladium moretonense sp. nov. is described from Monodactylus argenteus (type-host), Abudefduf sordidus, A. whitleyi, Herklotsichthys castelnaui, Lutjanus russelli, Platycephalus indicus, Rhabdosargus sarba, Siganus nebulosus and Scorpis lineolata from Moreton Bay, southern Queensland, and Acanthopagrus australis from off northern New South Wales. It differs from most Lecithocladium species in having a subglobular oral sucker and pharynx. Other distinguishing features are the thin-walled recurved seminal vesicle and the pars prostatica coiling over the seminal vesicle to the level of the anterior testis. Lecithocladium megalaspis Yamaguti, 1953 from Alepes apercna, Moreton Bay and L. angustiovum Yamaguti, 1953 from Scomber australasicus, Fremantle, Western Australia, are also reported, illustrated and measured.

Two new blood flukes (Digenea: Sanguinicolidae) from epinephelinae (Perciformes: Serranidae) of the Pacific Ocean

Pearsonellum pygmaeus n. sp. is described from Cromileptes altivelis (Serranidae), the Barramundi Cod, from Heron Island (southern Great Barrier Reef) and Lizard Island (northern Great Bat-Her Reef). This new species differs from Pearsonellum eorventum (type and only species) in the combination of smaller overall body size, the relative distance of the brain from the anterior end, the relative lengths of both the oesophagus and the testis, the degree to which the testis extends outside the intercaecal field, the shape of the testis, the shape and size of the ovary and the extent to which the uterzus loops around the ovary. There are in addition, 20 base pair differences between the ITS2 rDNA sequence of P. pygmaeus n. sp. and that of P corventum. Three new host records for P. corventum are reported. Adelomyllos teenae n. g., n. sp. is described from Epinephelus coioides (Serranidae), the Estuary Cod, from Moreton Bay, southeast Queensland. The new genus differs from the 22 other sanguinicolid genera in the combined possession of two testes, a cirrus-sac, separate genital pores, a post-ovarian uterus and an H-shaped intestine. A. teenae n. sp. is the third sanguinicolid described from the Epinephelinae. Sanguinicolids have now been reported from 11 species of Serranidae. (C) 2004 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Ankistromeces mariae n. g., n. sp (Digenea : Sanguinicolidae) from Meuschenia freycineti (Monacanthidae) off Tasmania

Ankistromeces mariae n. g., n. sp. is described from Meuschenia freycineti (Monacanthidae), the six-spined leatherjacket, from off northern Tasmania. The new genus differs from the 21 other sanguinicolid genera in the combination of the anteriorly intercaecal and posteriorly post-caecal single testis, the presence of a cirrus-sac, the absence of an auxiliary external seminal vesicle, separate genital pores, the typically post-ovarian uterus and the H-shaped intestine. A. mariae is the first sanguinicolid to be reported from a monacanthid fish.

Expression of the tudor-related gene Tdrd5 during development of the male germline in mice

Homologues of Drosophila germ cell determinant genes such as vasa, nanos and tudor have recently been implicated in development of the male germline in mice. In the present study, the mouse gene encoding Tudor domain containing protein 5 (TDRD5) was isolated from a 12.5-13.5 days post coitum (dpc) male-enriched subtracted cDNA library. Whole-mount in situ hybridization analysis of Tdrd5 expression in the mouse embryonic gonad indicated that this gene is upregulated in the developing testis from 12.5 dpc, with expression levels remaining higher in testis than ovary throughout embryogenesis. Expression of Tdrd5 was absent in testes isolated from W-e/W-e embryos, which lack germ cells. In situ hybridization (ISH) on cryosectioned 13.5 dpc testes suggests that expression of Tdrd5, like that of Oct4, is restricted to germ cells. Northern hybridization analysis of expression in adult tissues indicated that Tdrd5 is expressed in the testis only, implying that expression of this gene is restricted to the male germline throughout development to adulthood. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

The ins and outs of transcriptional control: nucleocytoplasmic shuttling in development and disease

Recent findings relating to SOX transcription factors indicate that defects in organogenesis can be caused not only by impairment of the biochemical properties of transcription factors but also, in some cases, by deficient nuclear import. In addition, experimentally interfering with the nuclear export signals of some SOX factors has now been found to cause developmental defects. Controlling the balance of nuclear import and export might be a common means by which transcription factor activity can be regulated during development, and defects in these processes might underlie a broader spectrum of inherited developmental disorders.

Chaulioleptos haywardi n. gen., n. sp (Digenea : Sanguinicolidae) from Filimanus heptadactyla (Perciformes : Polynemidae) of Moreton Bay, Australia

Here we describe the first Species of sanguinicolid blood fluke (Trematoda: Digenea) from a polynemid fish. Chaulioleptos haywardi n. gen., n. sp. is described from Filimanus heptadacryla Cuvier, 1829 (Perciformes: Polynemidae), the sevenfinger threadfin from Sandgate, Moreton Bay (southeast Queensland, Australia). Chaidioleptos haywardi differs from existing sanguinicolid genera in the combined possession of the following 7 characters: 2 testes, an entirely postovarian uterus, a uterine chamber, separate genital pores, an H-shaped intestine with abbreviated anterior caeca, tegumental spines in incomplete ventromarginal transverse rows that are continuous along the length of the body, and vitelline follicles that are tightly compacted and subsequently appear to form a solid branching mass occupying the area anterior to intestinal bifurcation and extending posteriorly to the level of the posterior margin of the anterior testis. Chaulioleptos haywardi is most closely related to Paracardicola Martin, 1960 and Adelomyllos Nolan and Cribb, 2004.