Mice develop normally without the H1(0) linker histone.

H1 histones bind to the linker DNA between nucleosome core particles and facilitate the folding of chromatin into a 30-nm fiber. Mice contain at least seven nonallelic subtypes of H1, including the somatic variants H1a through H1e, the testis-specific variant H1t, and the replacement linker histone H1(0). H1(0) accumulates in terminally differentiating cells from many lineages, at about the time when the cells cease dividing. To investigate the role of H1(0) in development, we have disrupted the single-copy H1(0) gene by homologous recombination in mouse embryonic stem cells. Mice homozygous for the mutation and completely lacking H1(0) mRNA and protein grew and reproduced normally and exhibited no anatomic or histologic abnormalities. Examination of tissues in which H1(0) is normally present at high levels also failed to reveal any abnormality in cell division patterns. Chromatin from H1(0)-deficient animals showed no significant change in the relative proportions of the other H1 subtypes or in the stoichiometry between linker histones and nucleosomes, suggesting that the other H1 histones can compensate for the deficiency in H1(0) by occupying sites that normally contain H1(0). Our results indicate that despite the unique properties and expression pattern of H1(0), its function is dispensable for normal mouse development.

Inflammatory mediators increase surface expression of integrin ligands, adhesion to lymphocytes, and secretion of interleukin 6 in mouse Sertoli cells.

The expression of the cell adhesion molecules ICAM-1, ICAM-2, and VCAM-1 and the secretion of the cytokine interleukin 6 have been measured in mouse Sertoli cells cultured in vitro. Cytometric analysis revealed that, in basal conditions, low levels of ICAM-1 and VCAM-1 were present on the surface of the cells, whereas treatment with interleukin 1, tumor necrosis factor alpha, lipopolysaccharide, or interferon gamma induced, with different kinetics, increases in their expression. ICAM-2 was not detectable in basal conditions, nor was it inducible. Electron microscopic analysis and binding experiments using 51Cr-labeled lymphocytes demonstrated that increased expression of ICAM-1 and VCAM-1 on the surface of Sertoli cells, induced by inflammatory mediators, determines an augmented adhesion between the two cell types. The same stimuli, with the exception of interferon gamma, produced a rapid and remarkable increment of interleukin 6 production by Sertoli cells. These results suggest the presence of both direct and paracrine mechanisms of interaction between Sertoli and immune-competent cells, possibly involved in the control of immune reactions in the testis. Such mechanisms are of interest for the understanding of autoimmune pathologies of the testis and, if confirmed in humans, they could be involved in the sexual transmission of human immunodeficiency virus infection.

Human steroidogenic acute regulatory protein: functional activity in COS-1 cells, tissue-specific expression, and mapping of the structural gene to 8p11.2 and a pseudogene to chromosome 13.

Steroidogenic acute regulatory protein (StAR) appears to mediate the rapid increase in pregnenolone synthesis stimulated by tropic hormones. cDNAs encoding StAR were isolated from a human adrenal cortex library. Human StAR, coexpressed in COS-1 cells with cytochrome P450scc and adrenodoxin, increased pregnenolone synthesis > 4-fold. A major StAR transcript of 1.6 kb and less abundant transcripts of 4.4 and 7.5 kb were detected in ovary and testis. Kidney had a lower amount of the 1.6-kb message. StAR mRNA was not detected in other tissues including placenta. Treatment of granulosa cells with 8-bromo-adenosine 3',5'-cyclic monophosphate for 24 hr increased StAR mRNA 3-fold or more. The structural gene encoding StAR was mapped using somatic cell hybrid mapping panels to chromosome 8p. Fluorescence in situ hybridization placed the StAR locus in the region 8p11.2. A StAR pseudogene was mapped to chromosome 13. We conclude that StAR expression is restricted to tissues that carry out mitochondrial sterol oxidations subject to acute regulation by cAMP and that StAR mRNA levels are regulated by cAMP.

Isolation and characterization of a MAGE gene family in the Xp21.3 region.

A human gene with strong homology to the MAGE gene family located in Xq27-qter has been isolated by using exon-trapping of cosmids in the Xp21.3 region. We have mapped and sequenced cDNA and genomic clones corresponding to this gene, MAGE-Xp, and shown that the last exon contains the open reading frame and is present in a minimum of five copies in a 30-kb interval. MAGE-Xp is expressed only in testis and, unlike the Xq27-qter MAGE genes, it is not expressed in any of 12 different tumor tissues tested. However, the gene and predicted protein structure are conserved, suggesting a similar function. MAGE-Xp is located in the 160-kb critical interval defined for the locus involved in sex determination within Xp21 and is 50 kb distal to the DAX-1 gene, which is responsible for X-chromosome-linked adrenal hypoplasia congenita.

Primary structure of hepatocyte nuclear factor/forkhead homologue 4 and characterization of gene expression in the developing respiratory and reproductive epithelium.

Members of the winged helix/forkhead family of transcription factors are believed to play a role in cell-specific gene expression. A cDNA encoding a member of this family of proteins, termed hepatocyte nuclear factor/forkhead homologue 4 (HFH-4), has been isolated from rat lung and rat testis cDNA libraries. This cDNA contains an open reading frame of 421 amino acids with a conserved DNA binding domain and several potential transactivating regions. During murine lung development, a single species of HFH-4-specific transcript (2.4 kb long) is first detected precisely at the start of the late pseudoglandular stage (embryonic day 14.5) and, by in situ hybridization, is specifically localized to the proximal pulmonary epithelium. The unique temporal and spatial pattern of HFH-4 gene expression in the developing lung defines this protein as a marker for the initiation of bronchial epithelial cell differentiation and suggests that it may play an important role in cell fate determination during lung development. In addition to expression in the pulmonary epithelium, RNA blot analysis reveals 2.4-kb HFH-4 transcripts in the testis and oviduct. By using mice with genetic defects in spermatogenesis, HFH-4 expression in the testis is found to be associated with the appearance of haploid germ cells and in situ hybridization studies indicate that HFH-4 expression is confined to stages I-VII of spermatogenesis. This pattern of HFH-4 gene expression during the early stages of differentiation of haploid germ cells suggests that HFH-4 may play a role in regulating stage-specific gene expression and cell-fate determination during lung development and in spermatogenesis.

A conserved family of elav-like genes in vertebrates.

A large family of genes encodes proteins with RNA recognition motifs that are presumed to bind RNA and to function in posttranscriptional regulation. Neural-specific members of this family include elav, a gene required for correct differentiation and maintenance of neurons in Drosophila melanogaster, and a related gene, HuD, which is expressed in human neuronal cells. I have identified genes related to elav and HuD in Xenopus laevis, zebrafish, and mouse that define a family of four closely related vertebrate elav-like genes (elrA, elrB, elrC, and elrD) in fish, frogs, and mammals. In addition to protein sequence conservation, a segment of the 3'-untranslated sequence of elrD is also conserved, implying a functional role in elrD expression. In adult frogs, elrC and elrD are exclusively expressed in the brain, whereas elrB is expressed in brain, testis, and ovary. During Xenopus development, elrC and elrD RNAs are detected by late gastrula and late neurula stages, respectively, whereas a nervous system-specific elrB RNA species is expressed by early tadpole stage. Additional elrB transcripts are detected in the ovary and early embryo, demonstrating a maternal supply of mRNA and possibly of protein. These expression patterns suggest a role for different elav-like genes in early development and neuronal differentiation. Surprisingly, elrA is expressed in all adult tissues tested and at all times during development. Thus, the widely expressed elrA is expected to have a related function in all cells.

Hepatic expression of mature transforming growth factor beta 1 in transgenic mice results in multiple tissue lesions.

Aberrant expression of transforming growth factor beta 1 (TGF-beta 1) has been implicated in a number of disease processes, particularly those involving fibrotic and inflammatory lesions. To determine the in vivo effects of overexpression of TGF-beta 1 on the function and structure of hepatic as well as extrahepatic tissues, transgenic mice were generated containing a fusion gene (Alb/TGF-beta 1) consisting of modified porcine TGF-beta 1 cDNA under the control of the regulatory elements of the mouse albumin gene. Five transgenic lines were developed, all of which expressed the Alb/TGF-beta 1 transgene selectively in hepatocytes. The transgenic line 25 expressing the highest level of the transgene in the liver also had high (> 10-fold over control) plasma levels of TGF-beta 1. Hepatic fibrosis and apoptotic death of hepatocytes developed in all the transgenic lines but was more pronounced in line 25. The fibrotic process was characterized by deposition of collagen around individual hepatocytes and within the space of Disse in a radiating linear pattern. Several extrahepatic lesions developed in line 25, including glomerulonephritis and renal failure, arteritis and myocarditis, as well as atrophic changes in pancreas and testis. The results from this transgenic model strongly support the proposed etiological role for TGF-beta 1 in a variety of fibrotic and inflammatory disorders. The transgenic model may also provide an appropriate paradigm for testing therapeutic interventions aimed at neutralizing the detrimental effects of this important cytokine.

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.