924 resultados para MESSENGER-RNAS


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Although Chronic Myeloid Leukaemia (CML) can be treated successfully with allogeneic bone marrow transplantation (BMT), leukaemia relapse remains a significant clinical problem. Molecular monitoring of the post transplant marrow can be useful in predicting relapse particularly in CML patients where the Philadelphia chromosome or its molecular counterpart, the BCR-ABL fusion messenger RNA can be used as a leukaemia specific marker of minimal residual disease (MRD). We have investigated chimaerism (using polymerase chain reaction of short tandem repeat sequences (STR-PCR)) and MRD status (using reverse transcriptase PCR of the BCR-ABL fusion mRNA) in a serial fashion in 18 patients who were in clinical and haematological remission post allogeneic BMT for chronic phase CML. Eleven patients exhibited complete donor chimaerism with no evidence of minimal residual disease. Five patients had transient or low level stable MC. Late MC and MRD was observed in two patients who relapsed > 6 years after T cell depleted BMT for CML. Thus STR-PCR is an appropriate screening test in the post transplant setting for CML patients, but those patients exhibiting mixed haemopoietic chimaerism should also be monitored using a leukaemia specific sensitive molecular assay.

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Diabetic retinopathy (DR) is the leading cause of blindness in the working-age population in the United States. The vision-threatening processes of neuroglial and vascular dysfunction in DR occur in concert, driven by hyperglycemia and propelled by a pathway of inflammation, ischemia, vasodegeneration, and breakdown of the blood retinal barrier. Currently, no therapies exist for normalizing the vasculature in DR. Here we show that a single intravitreal dose of adeno-associated virus serotype 2 encoding a more stable, soluble, and potent form of angiopoietin 1 (AAV2.COMP-Ang1) can ameliorate the structural and functional hallmarks of DR in Ins2Akita mice, with sustained effects observed through six months. In early DR, AAV2.COMP-Ang1 restored leukocyte-endothelial interaction, retinal oxygenation, vascular density, vascular marker expression, vessel permeability, retinal thickness, inner retinal cellularity, and retinal neurophysiological response to levels comparable to non-diabetic controls. In late DR, AAV2.COMP-Ang1 enhanced the therapeutic benefit of intravitreally-delivered endothelial colony-forming cells by promoting their integration into the vasculature and thereby stemming further visual decline. AAV2.COMP-Ang1 single-dose gene therapy can prevent neurovascular pathology, support vascular regeneration, and stabilize vision in DR.

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Prostate cancer development and progression are associated with alterations in expression and function of elements of cytokine networks, some of which can activate multiple signaling pathways. Protein inhibitor of activated signal transducers and activators of transcription (PIAS)1, a regulator of cytokine signaling, may be implicated in the modulation of cellular events during carcinogenesis. This study was designed to investigate the functional significance of PIAS1 in models of human prostate cancer. We demonstrate for the first time that PIAS1 protein expression is significantly higher in malignant areas of clinical prostate cancer specimens than in normal tissues, thus suggesting a growth-promoting role for PIAS1. Expression of PIAS1 was observed in the majority of tested prostate cancer cell lines. In addition, we investigated the mechanism by which PIAS1 might promote prostate cancer and found that down-regulation of PIAS1 leads to decreased proliferation and colony formation ability of prostate cancer cell lines. This decrease correlates with cell cycle arrest in the G0/G1 phase, which is mediated by increased expression of p21(CIP1/WAF1). Furthermore, PIAS1 overexpression positively influences cell cycle progression and thereby stimulates proliferation, which can be mechanistically explained by a decrease in the levels of cellular p21. Taken together, our data reveal an important new role for PIAS1 in the regulation of cell proliferation in prostate cancer.

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LYRIC/AEG-1 and its altered expression have been linked to carcinogenesis in prostate, brain and melanoma as well as promoting chemoresistance and metastasis in breast cancer. LYRIC/AEG-1 function remains unclear, although LYRIC/AEG-1 is activated by oncogenic HA-RAS, through binding of c-myc to its promoter, which in turn regulates the key components of the PI3-kinase and nuclear factor-kappaB pathways. We have identified the transcriptional repressor PLZF as an interacting protein of LYRIC/AEG through a yeast two-hybrid screen. PLZF regulates the expression of genes involved in cell growth and apoptosis including c-myc. Coexpression of LYRIC/AEG-1 with PLZF leads to a reduction in PLZF-mediated repression by reducing PLZF binding to promoters. We have confirmed that nuclear LYRIC/AEG-1 and PLZF interact in mammalian cells via the N- and C termini of LYRIC/AEG-1 and a region C terminal to the RD2 domain of PLZF. Both proteins colocalize to nuclear bodies containing histone deacetylases, which are known to promote PLZF-mediated repression. Our data suggest one mechanism for cells with altered LYRIC/AEG-1 expression to evade apoptosis and increase cell growth during tumourigenesis through the regulation of PLZF repression.

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Membrane type-1 matrix metalloproteinase (MT1-MMP) is a zinc-binding endopeptidase, which plays a crucial role in tumour growth, invasion and metastasis. We have shown previously that MT1-MMP has higher expression levels in the human urothelial cell carcinoma (UCC) tissue. We show here that siRNA against MT1-MMP blocks invasion in UCC cell lines. Invasion is also blocked by broad-spectrum protease and MMP inhibitors including tissue inhibitor of metalloproteinase-1 and -2. Membrane type-1-MMP can also regulate transcription. We have used expression arrays to identify genes that are differentially transcribed when siRNA is used to suppress MT1-MMP expression. Upon MT1-MMP knockdown, Dickkopf-3 (DKK3) expression was highly upregulated. The stability of DKK3 mRNA was unaffected under these conditions, suggesting transcriptional regulation of DKK3 by MT1-MMP. Dickkopf-3 has been previously shown to inhibit invasion. We confirm that the overexpression of DKK3 leads to decreased invasive potential as well as delayed wound healing. We show for the first time that the effects of MT1-MMP on cell invasion are mediated in part through changes in DKK3 gene transcription.

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PURPOSE: We conducted a phase I/II clinical trial to determine the safety and feasibility of combining vorinostat with 5-fluorouracil (5-FU) in patients with metastatic colorectal cancer (mCRC) and elevated intratumoral thymidylate synthase (TS).

METHODS: Patients with mCRC who had failed all standard therapeutic options were eligible. Intratumoral TS mRNA expression and peripheral blood mononuclear cell (PBMC) histone acetylation were measured before and after 6 consecutive days of vorinostat treatment at 400 mg PO daily. 5-FU/LV were given on days 6 and 7 and repeated every 2 weeks, along with continuous daily vorinostat. Dose escalation occurred in cohorts of three to six patients.

RESULTS: Ten patients were enrolled. Three dose levels were explored in the phase I portion of the study. Two dose-limiting toxicities (DLTs) were observed at the starting dose level, which resulted in dose de-escalation to levels -1 and -2. Given the occurrence of two DLTs at each of the dose levels, we were unable to establish a maximum tolerated dose (MTD). Two patients achieved significant disease stabilization for 4 and 6 months. Grade 3 and 4 toxicities included fatigue, thrombocytopenia and mucositis. Intratumoral TS downregulation > or = 50% was observed in one patient only. Acetylation of histone 3 was observed in PBMCs following vorinostat treatment.

CONCLUSIONS: The study failed to establish a MTD and was terminated. The presence of PBMC histone acetylation indicates biological activity of vorinostat, however, consistent reductions in intratumoral TS mRNA were not observed. Alternate vorinostat dose-scheduling may alleviate the toxicity and achieve optimal TS downregulation.

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The introduction of Next Generation Sequencing (NGS) has revolutionised population genetics, providing studies of non-model species with unprecedented genomic coverage, allowing evolutionary biologists to address questions previously far beyond the reach of available resources. Furthermore, the simple mutation model of Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) permits cost-effective high-throughput genotyping in thousands of individuals simultaneously. Genomic resources are scarce for the Atlantic herring (Clupea harengus), a small pelagic species that sustains high revenue fisheries. This paper details the development of 578 SNPs using a combined NGS and high-throughput genotyping approach. Eight individuals covering the species distribution in the eastern Atlantic were bar-coded and multiplexed into a single cDNA library and sequenced using the 454 GS FLX platform. SNP discovery was performed by de novo sequence clustering and contig assembly, followed by the mapping of reads against consensus contig sequences. Selection of candidate SNPs for genotyping was conducted using an in silico approach. SNP validation and genotyping were performed simultaneously using an Illumina 1,536 GoldenGate assay. Although the conversion rate of candidate SNPs in the genotyping assay cannot be predicted in advance, this approach has the potential to maximise cost and time efficiencies by avoiding expensive and time-consuming laboratory stages of SNP validation. Additionally, the in silico approach leads to lower ascertainment bias in the resulting SNP panel as marker selection is based only on the ability to design primers and the predicted presence of intron-exon boundaries. Consequently SNPs with a wider spectrum of minor allele frequencies (MAFs) will be genotyped in the final panel. The genomic resources presented here represent a valuable multi-purpose resource for developing informative marker panels for population discrimination, microarray development and for population genomic studies in the wild.

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Introduction: Ca2+ ion is an important intracellular messenger essential for the regulation of various cellular functions including proliferation, differentiation and apoptosis. Transient Receptor Potential (TRP) channels are calcium permeable cationic channels that play important role in regulation of free intracellular calcium ([Ca2+]i) in response to thermal, physical and chemical stimuli. Ca2+ signalling in human dental pulp stem cells (hDPSCs) and the ion channels regulating Ca2+ are largely not known. Objectives: Investigate changes in [Ca2+]i and determine the ion channels that regulate calcium signalling in hDPSCs. Methods: DPSCs were derived from immature third molars and cells less than passage 6 were used in all the experiments. Changes in [Ca2+]i were studied with Fura2 calcium imaging. RNA was extracted from DPSCs and a panel of TRP channel gene expression was determined by qPCR employing custom designed FAM TRP specific primers and probes (Roche, UK) and the Light Cycler 480 Probes Master (Roche). Results: hDPSCs express gene transcripts for all TRP families including TRPV1, V2, V4, TRPA1, TRPC3, TRPC5, TRPC6, TRPM3, TRPM7 and TRPP2. Stimulation of cells with appropriate TRP channel agonist induced increase in [Ca2+]i and similar responses were obtained when cell were mechanically stimulated by membrane stretch with application of hypotonic solution. Conclusion: TRP channels mediate calcium signalling in hDPSCs that merit further investigation.

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Background: Deficiencies in effective flukicide options and growing issues with drug resistance make current strategies for liver fluke control unsustainable, thereby promoting the need to identify and validate new control targets in Fasciola spp. parasites. Calmodulins (CaMs) are small calcium-sensing proteins with ubiquitous expression in all eukaryotic organisms and generally use fluctuations in intracellular calcium levels to modulate cell signalling events. CaMs are essential for fundamental processes including the phosphorylation of protein kinases, gene transcription, calcium transport and smooth muscle contraction. In the blood fluke Schistosoma mansoni, calmodulins have been implicated in egg hatching, miracidial transformation and larval development. Previously, CaMs have been identified amongst liver fluke excretory-secretory products and three CaM-like proteins have been characterised biochemically from adult Fasciola hepatica, although their functions remain unknown.

Methods: In this study, we set out to investigate the biological function and control target potential of F. hepatica CaMs (FhCaMs) using RNAi methodology alongside novel in vitro bioassays.

Results: Our results reveal that: (i) FhCaMs are widely expressed in parenchymal cells throughout the forebody region of juvenile fluke; (ii) significant transcriptional knockdown of FhCaM1-3 was inducible by exposure to either long (~200 nt) double stranded (ds) RNAs or 27 nt short interfering (si) RNAs, although siRNAs were less effective than long dsRNAs; (iii) transient long dsRNA exposure-induced RNA interference (RNAi) of FhCaMs triggered transcript knockdown that persisted for ≥ 21 days, and led to detectable suppression of FhCaM proteins; (iv) FhCaM RNAi significantly reduced the growth of juvenile flukes maintained in vitro; (v) FhCaM RNAi juveniles also displayed hyperactivity encompassing significantly increased migration; (vi) both the reduced growth and increased motility phenotypes were recapitulated in juvenile fluke using the CaM inhibitor trifluoperazine hydrochloride, supporting phenotype specificity.

Conclusions: These data indicate that the Ca(2+)-modulating functions of FhCaMs are important for juvenile fluke growth and movement and provide the first functional genomics-based example of a growth-defect resulting from gene silencing in liver fluke. Whilst the phenotypic impacts of FhCaM silencing on fluke behaviour do not strongly support their candidature as new flukicide targets, the growth impacts encourage further consideration, especially in light of the speed of juvenile fluke growth in vivo.

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Schizophrenia is a heritable brain illness with unknown pathogenic mechanisms. Schizophrenia's strongest genetic association at a population level involves variation in the major histocompatibility complex (MHC) locus, but the genes and molecular mechanisms accounting for this have been challenging to identify. Here we show that this association arises in part from many structurally diverse alleles of the complement component 4 (C4) genes. We found that these alleles generated widely varying levels of C4A and C4B expression in the brain, with each common C4 allele associating with schizophrenia in proportion to its tendency to generate greater expression of C4A. Human C4 protein localized to neuronal synapses, dendrites, axons, and cell bodies. In mice, C4 mediated synapse elimination during postnatal development. These results implicate excessive complement activity in the development of schizophrenia and may help explain the reduced numbers of synapses in the brains of individuals with schizophrenia.

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Estudos recentes estabelecem uma ligação entre erros na tradução do mRNA e cancro, envelhecimento e neurodegeneração. RNAs de transferência mutantes que introduzem aminoácidos em locais errados nas proteínas aumentam a produção de espécies reactivas de oxigénio e a expressão de genes que regulam autofagia, ribofagia, degradação de proteínas não-funcionais e protecção contra o stress oxidativo. Erros na tradução do mRNA estão portanto relacionados com stress proteotóxico. Sabe-se agora que o mecanismo de toxicidade do crómio está associado à diminuição da fidelidade de tradução e à agregação de proteínas com malformações que destabilizam a sua estrutura terciária. Desta forma, é possível que os efeitos do stress ambiental ao nível da degeneração celular possam estar relacionados com a alteração da integridade da maquinaria da tradução. Neste estudo procedeu-se a uma avaliação alargada do impacto do stress ambiental na fidelidade da síntese de proteínas, utilizando S. cerevisiae como um sistema modelo. Para isso recorreu-se a repórteres policistrónicos de luciferase que permitiram quantificar especificamente a supressão de codões de terminação e o erro na leitura do codão AUG em células exposta a concentações não letais de metais pesados, etanol, cafeína e H2O2. Os resultados sugerem que a maquinaria de tradução é na generalidade muito resistente ao stress ambiental, devido a uma conjugação de mecanismos de homeostase que muito eficientemente antagonizam o impacto negativo dos erros de tradução. A nossa abordagem quantitativa permitiu-nos a identificar genes regulados por uma resposta programada ao stress ambiental que são também essenciais para mitigar a ocorrência de erros de tradução, nomeadamente, HSP12, HSP104 e RPN4. A exposição prolongada ao stress ambiental conduz à saturação dos mecanismos de homeostase, contribuindo para a acumulação de proteínas contendo erros de tradução e diminuindo a disponibilidade de proteínas funcionais directamente envolvidas na manutenção da fidelidade de tradução e integridade celular. Ao contrário de outras Hsps, a Hsp12p adopta normalmente uma localização membranar em condições de stress, que pode modular a fluidez e estabilidade membranar, sugerindo que a membrana plasmática é um alvo preferencial da perda de fidelidade da tradução. Para melhor compreender as respostas celulares aos erros de tradução, células contendo deleções em genes codificadores das Hsps foram transformadas com tRNAs mutantes que introduzem alterações no proteoma. Os nossos resultados demonstram que para além da resposta geral ao stress, estes tRNAs induzem alterações a nível do metabolismo celular e um aumento de aminoacilação com Metionina em vários tRNAs, sugerindo um mecanismo de protecção contra espécies reactivas de oxigénio. Em conclusão, este estudo sugere um papel para os erros de tradução na gestão de recursos energéticos e na adaptação das células a ambientes desfavoráveis.

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Permanece por esclarecer como a via de sinalização do cAMP modula a exocitose regulada. Os principais objetivos deste trabalho foram: i) avaliar o efeito do cAMP nos eventos exocitóticos, nas propriedades dos poros de fusão e na secreção hormonal; ii) perceber o impacto da sinalização por cAMP-HCN na exocitose e nas propriedades do poro de fusão; e iii) estudar as propriedades do poro de fusão na presença de um agente neurotóxico comum, como o alumínio. Lactotrofos, isolados a partir da hipófise anterior de ratos Wistar machos, foram usados como modelo celular. Os eventos unitários de fusão exocitótica e a prolactina (PRL) libertada foram avaliados, respetivamente, em ensaios eletrofisiológicos efectuados segundo a técnica de contacto hermético no modo sobre a célula aderida à pipeta porta-elétrodo e com recurso a métodos imunológicos de deteção. Os níveis intracelulares de cAMP foram aumentados por 3-isobutil-1-metilxantina (IMBX), forscolina e N6,2'-O-dibutiril adenosina- 3',5'-monofosfato cíclico (dbcAMP). A expressão dos canais HCN foi determinada por Western-blot, qRT-PCR e imunocitoquímica em combinação com microscopia confocal. Culturas primárias de lactotrofos foram também transfetadas com DNA plasmídico que codifica HCN2 juntamente com a proteína-verde-fluorescente e um agente farmacológico foi usado para avaliar o efeito de cAMP-HCN na exocitose. Observou-se que os lactotrofos responderam à forscolina e ao dbcAMP libertando PRL de um modo bifásico e dependente da concentração, uma vez que a secreção aumentou e diminuiu, respectivamente, na gama de baixas e altas concentrações. Os compostos que elevaram os níveis de cAMP aumentaram os eventos transientes e impediram a fusão completa. Além disso, o dbcAMP promoveu o aparecimento de eventos exocitóticos transientes de elevada periodicidade, cujos poros de fusão, de maior diâmetro, se mativeram abertos durante mais tempo. A expressão das quatro isoformas de HCN foi confirmada nos lactotrofos ao nível do mRNA e, tal como no coração, rim e hipófise, o mais abundante codifica a isoforma HCN2. Nos lactotrofos com sobre-expressão desta isoforma, o dbcAMP não só aumentou a frequência dos eventos transientes e a condutância dos poros, mas também a frequência dos eventos de fusão completa. Enquanto o bloqueador dos canais HCN, ZD7288, reduziu a frequência dos eventos transientes e de fusão completa desencadeados por dbcAMP e diminuiu o diâmetro dos poros de fusão. A simultânea diminuição da libertação de PRL, da frequência dos eventos transientes e do diâmetro dos poros de fusão representaram as principais alterações observados após pré-tratamento dos lactotrofos com concentração micromolar de alumínio. Em conclusão, os resultados demonstram que elevados níveis de cAMP reduzem a secreção de PRL devido à estabilização dos poros de fusão no estado de maior abertura. Além disso, a via de sinalização cAMP-HCN afecta a actividade exocitótica e modifica as propriedades dos poros de fusão, que parecem ser igualmente importantes na citotoxicidade induzida por alumínio.

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Dissertação de mest., Engenharia Biológica, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2011

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As células estaminais hematopoiéticas residem na medula óssea e possuem capacidade para se auto-renovar e dar origem a todos os tipos de células sanguíneas. O endotélio da medula óssea é constituído por células endoteliais de medula óssea (BMEC) e compreende dois nichos com funções distintas: o nicho osteoblástico e o nicho vascular. O nicho osteoblásctico proporciona condições para a quiescência de células estaminais hematopoiéticas, enquanto no nicho vascular ocorre proliferação e diferenciação das mesmas. Quando ocorre um desequilíbrio na expressão de genes que codificam para proteínas envolvidas na mobilização de células do nicho osteoblástico para o nicho vascular – factores angiócrinos – ocorre uma desestabilização do microambiente medular, que se pode traduzir num processo tumoral. Os microRNAs (miRNAs) são uma classe de RNAs não codificantes, de cadeia simples, que regula a expressão génica. Os miRNAs são sequências endógenas de RNA que possuem entre 19 e 25 nucleótidos de tamanho. Os miRNAs são reguladores da expressão genica, induzindo o silenciamento a nível da pós-transcrição, através da sua ligação com uma sequência específica para a qual possuem afinidade, na região 3’ não traduzida (3’ UTR) dos seus mRNA alvo, conduzindo à inibição da tradução ou à sua degradação. Os miRNAs estão envolvidos na regulação de genes de diversas vias afectando processos fundamentais como hematopoiese, apoptose, proliferação celular e tumorigénese. Os níveis de expressão dos miRNAs estão alterados no cancro, podendo actuar directamente como supressores de tumor ou como oncogenes, sendo neste caso denominados de oncomirs. Os perfis dos níveis de expressão de vários miRNAs foram estudados, tendo-se verificado que se alteram durante o processo de carcinogénese, podendo actuar directamente como supressores de tumor ou como oncogenes, sendo neste caso denominados de oncomirs. Apesar do miR-363* estar envolvido na regulação da expressão de genes que regulam propriedades das células endoteliais e medula óssea, os genes sobre os quais exerce a sua função ainda não foram identificados.O objectivo do presente estudo é a identificação dos genes directamente regulados pelo miR-363* (genes alvo) e a sua relevância para a disfunção medular e a sua caracterização nos síndromes mielodisplásicos. A estratégia usada baseou-se na redução ou aumento forçados dos níveis de miR-363* em células endoteliais e subsequente análise da expressão génica através de microarrays de cDNA do genoma humano. A redução do miR-363* vai implicar o aumento da expressão dos seus genes alvo, assim como o aumento dos níveis do miR-363* vai induzir a degradação e consequente redução dos seus genes alvos. A intersecção dos dados gerados através do estudo da expressão com bases de dados que possuem algoritmos para previsão de genes alvo directos dos miRNAs (miRBase e MicroCosm Targets) permitiu restringir os genes a analisar a sete genes, nomeadamente BST1, ESAM, FCER1G, IKBKG, SELE, THBS3 e TIMP1. A interacção directa destes candidatos a alvos directos do miR-363* foi posteriormente validada. Para tal, as 3’UTR dos genes foram clonadas num vector que contém o gene da luciferase. Uma vez as clonagens realizadas, efectuaram-se ensaios funcionais em células endoteliais, nomeadamente HUVEC, nas quais se co-transfectaram os vectores gerados, anti-miRs ou pre-miRs (para diminuir ou aumentar o nível de miRNA) e o plasmídeo controlo da Renilla para normalização dos ensaios de luciferase. A variação da luminescência obtida em presença do aumento ou redução do miR-363* deu uma forte indicação da regulação directa do miR-363* nesses alvos. No entanto, a confirmação desta interacção directa foi efectuada através de ensaios de mutagénese, nos quais de induziram mutações na 3’UTR nos locais de ligação do miRNA, seguidos dos ensaios funcionais como acima descritos. Esta estratégia sugere que o TIMP1, inibidor da metaloprotease-9 (MMP-9), é regulado directamente pelo miR-363*. Adicionalmente, os níveis de expressão dos alvos directos do miR-363* foram estudados em 17 amostras de aspirados de medula óssea de doentes com síndromes mielodisplásicos. Os síndromes mielodisplásicos são caracterizados como um grupo heterogéneo de condições, que apresentam citopenias (produção deficiente de eritrócitos, leucócitos e/ou megacariócitos) e medula óssea displástica e hipercelular. A escalonagem dos doentes foi feita de acordo com o sistema de prognóstico IPSS elaborado pela Organização Mundial de Saúde, e que consiste numa tabela de risco de progressão de síndromes mielodisplásicos para leucemia mielóide aguda (LMA) e que agrupa os doentes em baixo risco – que compreende os níveis baixo e intermédio 1 – e em alto risco – que compreende os níveis intermédio 2 e alto. Dos genes regulados pelo miR-363*, o destacam-se o TIMP1, estando aumentando em doentes com mau prognóstico, e o THBS3 que apresenta um aumento nos doentes com prognóstico intermédio. Em suma, os estudos realizados permitiram a identificação de genes regulados pelo miR-363* e contribuiram para o conhecimento de como o miR-363* contribui para a disfunção medular, particularmente em síndromes mielodisplásicos, pela desregulação das propriedades endoteliais.

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Tese de doutoramento, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2014