Identification of protein-coding and intronic noncoding RNAs down-regulated in clear cell renal carcinoma

The clear cell subtype of renal cell carcinoma (RCC) is the most lethal and prevalent cancer of the urinary system. To investigate the molecular changes associated with malignant transformation in clear cell RCC, the gene expression profiles of matched samples of tumor and adjacent non-neoplastic tissue were obtained from six patients. A custom-built cDNA microarray platform was used, comprising 2292 probes that map to exons of genes and 822 probes for noncoding RNAs mapping to intronic regions. Intronic transcription was detected in all normal and neoplastic renal tissues. A subset of 55 transcripts was significantly down-regulated in clear cell RCC relative to the matched nontumor tissue as determined by a combination of two statistical tests and leave-one-out patient cross-validation. Among the down-regulated transcripts, 49 mapped to untranslated or coding exons and 6 were intronic relative to known exons of protein-coding genes. Lower levels of expression of SIN3B, TRIP3, SYNJ2BP and NDE1 (P<0.02), and of intronic transcripts derived from SND1 and ACTN4 loci (P<0.05), were confirmed in clear cell RCC by Real-time RT-PCR. A subset of 25 transcripts was deregulated in additional six nonclear cell RCC samples, pointing to common transcriptional alterations in RCC irrespective of the histological subtype or differentiation state of the tumor. Our results indicate a novel set of tumor suppressor gene candidates, including noncoding intronic RNAs, which may play a significant role in malignant transformations of normal renal cells. (C) 2008 Wiley-Liss, Inc.

Role of sigma(54) in the regulation of genes involved in type I and type IV pili biogenesis in Xylella fastidiosa

The phytopathogen Xylella fastidiosa produces long type IV pili and short type I pili involved in motility and adhesion. In this work, we have investigated the role of sigma factor sigma(54) (RpoN) in the regulation of fimbrial biogenesis in X. fastidiosa. An rpoN null mutant was constructed from the non-pathogenic citrus strain J1a12, and microarray analyses of global gene expression comparing the wild type and rpoN mutant strains showed few genes exhibiting differential expression. In particular, gene pilA1 (XF2542), which encodes the structural pilin protein of type IV pili, showed decreased expression in the rpoN mutant, whereas two-fold higher expression of an operon encoding proteins of type I pili was detected, as confirmed by quantitative RT-PCR (qRT-PCR) analysis. The transcriptional start site of pilA1 was determined by primer extension, downstream of a sigma(54)-dependent promoter. Microarray and qRT-PCR data demonstrated that expression of only one of the five pilA paralogues, pilA1, was significantly reduced in the rpoN mutant. The rpoN mutant made more biofilm than the wild type strain and presented a cell-cell aggregative phenotype. These results indicate that sigma(54) differentially regulates genes involved in type IV and type I fimbrial biogenesis, and is involved in biofilm formation in X. fastidiosa.

Purification and partial characterization of an aminopeptidase from the midgut tissue of Dysdercus peruvianus

The surface of midgut cells in Hemiptera is ensheathed by a lipoprotein membrane (the perimicrovillar membrane), which delimits a closed compartment with the microvillar membrane, the so-called perimicrovillar space. In Dysdercus peruvianus midgut perimicrovillar space a soluble aminopeptidase maybe involved in the digestion of oligopeptides and proteins ingested in the diet. This D. peruvianus aminopeptidase was purified to homogeneity by ion-exchange chromatography on an Econo-Q column, hydrophobic interaction chromatography on phenyl-agarose column and preparative polyacrylamide gel electrophoresis. The results suggested that there is a single molecular species of aminopeptidase in D. peruvianus midgut. Molecular mass values for the aminopeptidase were estimated to be 106 kDa (gel filtration) and 55 kDa (SDS-PAGE), suggesting that the enzyme occurs as a dimer under native conditions. Kinetic data showed that D. peruvianus aminopeptidase hydrolyzes the synthetic substrates LpNA, RpNA, A beta NA and AsnMCA (K(m)s 0.65, 0.14, 0.68 and 0.74 mM, respectively). The aminopeptidase activity upon LpNA was inhibited by EDTA and 1,10-phenanthroline, indicating the importance of metal ions in enzyme catalysis. One partial sequence of BLAST-identified aminopeptidase was found by random sequencing of the D. peruvianus midgut cDNA library. Semi-quantitative RT-PCR analysis showed that the aminopeptidase genes were expressed throughout the midgut epithelium, in the epithelia of V1, V2 and V3. Malphigian tubules and fat body, but it was not expressed in the salivary glands. These results are important in furthering our understanding of the digestive process in this pest species. (c) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

Screening the Schistosoma mansoni transcriptome for genes differentially expressed in the schistosomulum stage in search for vaccine candidates

Schistosomiasis affects more than 200 million people worldwide; another 600 million are at risk of infection. The schistosomulum stage is believed to be the target of protective immunity in the attenuated cercaria vaccine model. In an attempt to identify genes up-regulated in the schistosomulum stage in relation to cercaria, we explored the Schistosoma mansoni transcriptome by looking at the relative frequency of reads in EST libraries from both stages. The 400 genes potentially up-regulated in schistosomula were analyzed as to their Gene Ontology categorization, and we have focused on those encoding-predicted proteins with no similarity to proteins of other organisms, assuming they could be parasite-specific proteins important for survival in the host. Up-regulation in schistosomulum relative to cercaria was validated with real-time reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) for five out of nine selected genes (56%). We tested their protective potential in mice through immunization with DNA vaccines followed by a parasite challenge. Worm burden reductions of 16-17% were observed for one of them, indicating its protective potential. Our results demonstrate the value and caveats of using stage-associated frequency of ESTs as an indication of differential expression coupled to DNA vaccine screening in the identification of novel proteins to be further investigated as potential vaccine candidates.

Protein variation in blood-dwelling schistosome worms generated by differential splicing of micro-exon gene transcripts

Schistosoma mansoni is a well-adapted blood-dwelling parasitic helminth, persisting for decades in its human host despite being continually exposed to potential immune attack. Here, we describe in detail micro-exon genes (MEG) in S. mansoni, some present in multiple copies, which represent a novel molecular system for creating protein variation through the alternate splicing of short (<= 36 bp) symmetric exons organized in tandem. Analysis of three closely related copies of one MEG family allowed us to trace several evolutionary events and propose a mechanism for micro-exon generation and diversification. Microarray experiments show that the majority of MEGs are up-regulated in life cycle stages associated with establishment in the mammalian host after skin penetration. Sequencing of RT-PCR products allowed the description of several alternate splice forms of micro-exon genes, highlighting the potential use of these transcripts to generate a complex pool of protein variants. We obtained direct evidence for the existence of such pools by proteomic analysis of secretions from migrating schistosomula and mature eggs. Whole-mount in situ hybridization and immunolocalization showed that MEG transcripts and proteins were restricted to glands or epithelia exposed to the external environment. The ability of schistosomes to produce a complex pool of variant proteins aligns them with the other major groups of blood parasites, but using a completely different mechanism. We believe that our data open a new chapter in the study of immune evasion by schistosomes, and their ability to generate variant proteins could represent a significant obstacle to vaccine development.

Expression Profile of Rat Hippocampal Neurons Treated with the Neuroprotective Compound 2,4-Dinitrophenol: Up-Regulation of cAMP Signaling Genes

2,4-Dinitrophenol (DNP) is classically known as a mitochondrial uncoupler and, at high concentrations, is toxic to a variety of cells. However, it has recently been shown that, at subtoxic concentrations, DNP protects neurons against a variety of insults and promotes neuronal differentiation and neuritogenesis. The molecular and cellular mechanisms underlying the beneficial neuroactive properties of DNP are still largely unknown. We have now used DNA microarray analysis to investigate changes in gene expression in rat hippocampal neurons in culture treated with low micromolar concentrations of DNP. Under conditions that did not affect neuronal viability, high-energy phosphate levels or mitochondrial oxygen consumption, DNP induced up-regulation of 275 genes and down-regulation of 231 genes. Significantly, several up-regulated genes were linked to intracellular cAMP signaling, known to be involved in neurite outgrowth, synaptic plasticity, and neuronal survival. Differential expression of specific genes was validated by quantitative RT-PCR using independent samples. Results shed light on molecular mechanisms underlying neuroprotection by DNP and point to possible targets for development of novel therapeutics for neurodegenerative disorders.

Conserved tissue expression signatures of intronic noncoding RNAs transcribed from human and mouse loci

It has been postulated that noncoding RNAs (ncRNAs) are involved in the posttranscriptional control of gene expression, and may have contributed to the emergence of the complex attributes observed in mammalians. We show here that the complement of ncRNAs expressed from intronic regions of the human and mouse genomes comprises at least 78,147 and 39,660 transcriptional units, respectively. To identify conserved intronic sequences expressed in both humans and mice, we used custom-designed human cDNA microarrays to separately interrogate RNA from mouse and human liver, kidney, and prostate tissues. An overlapping tissue expression signature was detected for both species, comprising 198 transcripts; among these, 22 RNAs map to intronic regions with evidence of evolutionary conservation in humans and mice. Transcription of selected human-mouse intronic ncRNAs was confirmed using strand-specific RT-PCR. Altogether, these results support an evolutionarily conserved role of intronic ncRNAs in human and mouse, which are likely to be involved in the fine tuning of gene expression regulation in different mammalian tissues. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Genomic organization and transcription analysis of the 195-bp satellite DNA in Trypanosoma cruzi

The 195-bp satellite DNA is the most abundant Trypanosoma cruzi repetitive sequence. Here we show by RNA blotting and RT-PCR that 195 SAT is intensely transcribed. We observed a positive correlation between the level of satellite RNA and the abundance of the satellite copies in the genome of T cruzi strains and that the satellite expression is not developmentally regulated. By analyzing CL Brener individual reads, we estimated that 195 SAT corresponds to approximately 5% of the CL Brener genome. 195 SAT elements were found in only 37 annotated contigs, indicating that a large number of satellite copies were not incorporated into the assembled data. The assembled satellite units are distributed in non-syntenic regions with Trypanosoma brucei and Leishmania major genomes, enriched with surface proteins, retroelements, RHS and hypothetical proteins. Satellite repeats were not observed in annotated subtelomeric regions. We report that 12 satellite sequences are truncated by the retroelement VIPER. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Caracterização molecular dos genes PSO2 e PSO4 de Saccharomyces cerevisiae envolvidos na reparação do DNA : análise funcional e identificação de interações proteína-proteína

O alelo mutante termo-condicionalmente letal pso4-1 do gene PRP19, que codifica uma proteína associada ao spliceossoma, permitiu investigar a influência deste gene no processamento de pré-mRNA, reparação do DNA e esporulação. Fenótipos relacionados a genes portadores de introns foram correlacionados à temperatura. Sistemas repórteres para processamento de pré-mRNA e RT-PCR mostraram que eficiência de processamento de mRNA no mutante pso4-1 é inversamente correlacionada com a temperatura de crescimento. Uma mutação pontual, substituindo uma leucina por uma serina foi identificada dentro da região codificadora N-terminal do alelo Pso4-1 e afeta as propriedades bioquímicas de Pso4-1p. Entre 24 clones isolados utilizando o sistema doishíbridos, 7 foram identificados como partes dos genes RAD2, RLF2 e DBR1. RAD2 codifica uma endonuclease indispensável para a via reparação por excisão de nucleotídeos (NER), RLF2 codifica a subunidade maior do fator de montagem da cromatina I, cuja deleção resulta em sinsibilidade à radiação UVC, enquanto que DBR1 codifica uma enzima que atua sobre substratos de RNA na forma lariat, degradando estruturas lariat em introns durante o processamento de mRNA. A caracterização dos fenótipos após tratamentos com mutágenos em linhagens mutantes simples e duplos de rad2∆, rlf2∆ e pso4-1 mostraram sensibilidade aumentada para para mutantes rad2∆/pso4-1 e rlf2∆/pso4-1, sugerindo uma interferência funcional destas proteínas no processo dereparação do DNA em Saccharomyces cerevisiae. O mecanismo exato de reparação de pontes inter-cadeia (ICL) em S. cerevisiae não é ainda totalmente conhecido. Identificando novos fenótipos e isolando proteínas potencialmente capazes de interagir com Pso2p através da técnica do sistema dois-híbridos, foi possível extender a caracterização deste gene específica para reparação de pontes intercadeia. Tratamentos com acetaldeído (ACA), um metabólito natural da via glicolítica, foi mais tóxico a linhagem mutante pso2 em comparação com a linhagem selvagem e também capaz de induzir a expressão da fusão contendo o promotor de PSO2 à lacZ (PSO2-lacZ) por um fator comparável à tratamentos com outros agentes indutores de ICLs, indicando que o metabólito natural ACA pode causar danos do tipo ICL em S. cerevisiae. A utilização do sistema dois-híbridos permitiu isolar partes de proteínas codificadas por nove diferentes genes, entre eles a proteína quinase Pak1p, um supressor de mutações termosensíveis da DNA Polimerase alfa. Pak1p interage com a extremidade C-terminal conservada de Pso2p, uma região da proteína recentemente nomeada β-CASP entre v ortólogos conhecidos do gene PSO2. A integridade do domínio β-CASP é essencial para a reparaçãode DNA proficiente como demonstrado em ensaios de complementação com mutantes pso2 ∆. Comparação da sobrevivência após tratamento com agentes mutagênicos de simples mutantes pso2 ∆ e pak1 ∆ assim com o dulpo mutante pso2 ∆/pak1 ∆ revelaram que o gene PAK1 é necessário para reparação do DNA proficiente como na linhagem selvagem. A interação epistática dos dois alelos mutantes na linhagem duplo mutante sugere que Pak1p atua na mesma via de reparação a qual PSO2 pertence e que PAK1 constitui um novo locus envolvido na reparação do DNA em S. cerevisiae.

Identificação das características cinéticas, expressão e localização das ecto-nucleotidases em cultura de astrócitos e linhagens de gliomas

Nucleotídeos extracelulares são envolvidos em diversos processos patofisiológicos no sistema nervoso central. Astrócitos são a maior fonte de nucleotídeos extracelulares da adenina no cérebro e também importantes alvos para as ações desses nucleotídeos via receptores purinérgicos P2. As ações induzidas pela sinalização purinérgica são reguladas pelas ecto-nucleotidases, que incluem membros da família das ecto-nucleosídeo trifosfato difosfoidrolase (E-NTPDase), ecto-5’-nucleotidase (ecto- 5’N) e ecto-adenosina deaminase (ADA). Culturas de astrócitos preparadas de hipocampo, córtex e cerebelo de ratos foram capazes de rapidamente converter ATP extracelular a ADP, que foi então hidrolizado a AMP. Os nucleosídeos tri-fosfatados foram hidrolisados preferencialmente aos difosfatados em todas as estruturas cerebrais. A análise cinética sugere que varias ecto-nucleotidases estão envolvidas nessa cascata enzimática. Análises preliminares de mRNA por PCR indicaram que astrócitos expressam múltiplos membros da família das NTPDases (NTPDase1 a NTPDase3 e NTPDase5/6). Por RT-PCR quantitativo (Real-time PCR), nós identificamos a NTPDase2 (CD39L1) como a NTPDase predominante expressa por astrócitos de hipocampo, córtex e cerebelo de ratos. Astrócitos do cerebelo apresentaram um padrão diferente para a hidrólise do AMP, com uma atividade específica 7 vezes maior, quando comparada com astrócitos de hipocampo e córtex. Uma maior expressão da ecto-5’N por RT-PCR foi identificada nessa estrutura. Não houve acúmulo de adenosina extracelular em todas as estruturas estudadas, indicando a presença de uma alta atividade ecto-adenosina deaminase em astrócitos. Dipiridamol aumentou significativamente os níveis de inosina no meio extracelular de astrócitos de hipocampo e córtex, mas não em astrócitos de cerebelo. Essas diferenças observadas podem indicar heterogeneidade funcional dos nucleotídeos no cérebro. Com o objetivo de investigar as enzimas envolvidas no catabolismo dos nucleotídeos como indicadoras da invasividade e agressividade dos gliomas malignos, nós avaliamos a degradação dos nucleotídeos extracelulares em cinco linhagens de gliomas diferentes e comparamos com astrócitos. Todas as linhagens de gliomas examinadas apresentaram baixas razões de hidrólise quando comparadas com astrócitos. Resultados preliminares sugerem que a falta de expressão da NTPDase1 e 2 possam ser responsáveis pela baixa hidrólise de ATP nas linhagens de gliomas. Considerando que o ATP é reconhecido como um fator mitogênico que induz a proliferação em células de gliomas, a substancial diminuição na hidrólise de ATP e ADP observadas em gliomas, sugere que alterações na via das ecto-nucleotidases pode representar um importante mecanismo associado com a transformação maligna desse tipo de tumor.

Clonagem, caracterização e expressão de cDNAs similares a calreticulina e paramiosina isolados de glândula salivar do carrapato Boophilus microplus (Canestrini, 1887)

O carrapato Boophilus microplus é um dos mais importantes ectoparasitas dos rebanhos bovinos, estando em todas as áreas tropicais e subtropicais entre o paralelo 32 °N e 32 °S, abrangendo regiões que se dedicam à pecuária na América, África, Ásia e Oceania. O controle do carrapato B. microplus é realizado principalmente com o uso de acaricidas, entretanto devido a crescente preocupação com os problemas criados pela poluição química do ambiente, ao alto custo e toxicidade das drogas e ao aparecimento de carrapatos resistentes aos acaricidas, alternativas para o controle do B. microplus devem ser encontradas. A sobrevivência dos carrapatos depende grandemente da sua capacidade de evadir o sistema imunológico dos hospedeiros, portanto antígenos da glândula salivar poderiam ser alvos para intervenção imunoprofilática. Neste trabalho foram isolados cDNAs não previamente descritos correspondentes a antígenos presentes na glândula salivar. cDNAs que codificam para proteínas similares a paramiosina e calreticulina foram seqüenciados, expressos em Escherichia coli e as proteínas recombinantes purificadas, tendo sido produzidos soros policlonais contra as proteínas recombinantes em coelhos. As seqüências foram caracterizadas e alinhamentos múltiplos com outras seqüências foram determinados. O gene da calreticulina mostrou ser expresso em todos os estágios e tecidos testados, tanto em experimentos de RT-PCR quanto de Western blot, tendo sido demonstrado também a sua secreção pela saliva. Análise filogenética indica o agrupamento do gene de B. microplus com seqüências de outros artrópodos. Soros de bovinos infestados não reconhecem a calreticulina recombinante, apesar dela ser reconhecida pelo soro de cães infestados pelo carrapato Rhippicephalus sanguineus. A paramiosina mostrou-se, em ensaios de Western blot, também estar presente em todos os estágios testados, porém não na saliva. A paramiosina recombinante foi capaz de ligar colágeno e IgGs. Ambas as proteínas correspondem a proteínas multi-funcionais possivelmente envolvidas na imunomodulação do hospedeiro, tendo sido sugeridas como imunógenos protetores contra outros parasitas.

Clonagem e caracterização parcial de cDNA de glândula salivar de Boophilus microplus (Acari:Ixodidae) similar a glutationa s-transferase

O carrapato Boophilus microplus é um ectoparasita hematófago de bovino que causa sérias perdas econômicas. Estudos para o desenvolvimento de formas alternativas de controle do carrapato tem sido realizados para diminuir ou substituir a aplicação de agentes químicos, que contaminam o ambiente, os derivados da carne, além dos problemas de resistência das gerações de carrapatos aos acaricidas. As vacinas são uma forma alternativa de controle do carrapato. As enzimas glutationa S-transferase (GSTs) são alvo potencial para intervenção imunológica contra alguns parasitas. Este trabalho teve como objetivo isolar e caracterizar parcialmente um cDNA de B. microplus similar a GST da classe Mu. O clone SG2 foi isolado dentre aproximadamente 8 x 103 pfu de fagos recombinantes de uma biblioteca de cDNA de glândula salivar de partenógina, sondada com anti-soro de coelho contra glândula salivar. O clone SG2 contendo um inserto de 864 pb teve sua seqüência determinada e a fase de leitura aberta corresponde a 220 amino ácidos. A análise desta seqüência indicou que o gene clonado codifica uma GST de B. microplus (BmGST) com um motivo altamente conservado entre os resíduos 60 e 68 que compreende o sítio de ligação a glutationa (GSH) e outro motivo SLAILRYL, centrado no resíduo 78 da seqüência. No alinhamento múltiplo da AgSG2 com outras GSTs foi observada uma similaridade de até 41% com GSTs da classe Mu de outros organismos e inclusive com outra GST da classe Mu isolada de larva de B. microplus (HE et al., 1999). A proteína recombinante AgSG2 purificada apresentou atividade enzimática contra o substrato cromogênico CDNB. Ensaios de atividade enzimática com extratos de tecidos, secreções e excreções foram realizados para verificar a presença de GST. Ensaios de RT-PCR com tecidos de B. microplus indicaram que os sítios de síntese de BmGST são glândulas salivares e intestino de partenógina e teleógina.

Ações da dihidrotestosterona sobre a proliferação celular, expressão do receptor de androgênios, bcl-2 e p21 em células prostáticas humanas não transformadas

Hiperplasia Prostática Benigna (HPB) é uma condição patológica que acomete os homens na senescência e está presente em 50% da população masculina, com cerca de 85 anos de idade. A glândula prostática é alvo dos hormônios androgênicos que são responsáveis pela diferenciação e crescimento do epitélio e estroma prostáticos. Os mecanismos proliferativos da próstata envolvem uma série de fatores que operam em conjunto para manter o equilíbrio entre inibição e/ou proliferação celular. Este trabalho teve como objetivo investigar os mecanismos moleculares mediados por androgênio que possam estar envolvidos na proliferação de células epiteliais prostáticas humanas derivadas de HPB. As células foram incubadas com diferentes concentrações de dihidrotestosterona (DHT). Uma baixa concentração de DHT (10-13 M) provocou um aumento significativo na proliferação destas células. Para se verificar se o efeito proliferativo ocorre via receptor de androgênio (AR), as células foram tratadas com o antiandrogênio hidroxiflutamida e a proliferação foi inibida. A expressão do gene do AR foi avaliada por RT-PCR em diferentes tempos de tratamento e concentrações de DHT. Os níveis de mRNA do AR aumentaram significativamente nos grupos tratados com DHT.10-13 M em 3, 4 e 6 horas de estímulo hormonal, sendo que um aumento marcante na expressão do AR foi observado em 4 horas de tratamento. Em relação às diferentes concentrações de DHT testadas no tempo de 4 horas (DHT.10-8, DHT.10-10 e DHT.10-13 M), a expressão do AR aumentou significativamente no grupo tratado com DHT.10-13 M em relação ao grupo controle. Buscando averiguar o possível papel de genes envolvidos na proliferação celular que podem ser modulados pela ação androgênica, em células epiteliais prostáticas, avaliou-se também por RT-PCR a expressão do p21 e do bcl-2. A expressão gênica do p21 foi verificada no intervalo de tempo de zero à 6 horas de tratamento com DHT.10-13 M, não apresentando diferença em seus níveis de mRNA nos tempos avaliados. Quando as células foram incubadas durante 4 horas com diferentes concentrações de DHT, observou-se que a concentração mais alta (10-8 M) provocou um aumento significativo nos níveis de mRNA do p21 em relação ao grupo tratado com DHT.10-13 M. O gene do bcl-2 teve sua expressão avaliada no mesmo intervalo de tempo do p21. Os níveis de mRNA do bcl-2 aumentaram significativamente em 15 minutos de tratamento com DHT.10-13 M em relação ao tempo zero e aos grupos tratados por 1 e 4 horas. Os dados obtidos neste trabalho indicam que baixas concentrações de dihidrotestosterona estimulam a proliferação das células epiteliais prostáticas derivadas de HPB, por uma via que parece envolver a expressão do AR, do p21 e do bcl-2.

Expressão das iodotironinas desiodases tipos I e II em diferentes tecidos de camundongos normais e com deficiência inata para a desiodase tipo I

Duas enzimas, as iodotironinas desiodases tipos I e II (D1 e D2), catalizam a reação de 5’ desiodação do T4 promovendo a formação do hormônio tireoidiano ativo, T3. A D1, principal fonte de T3 circulante no plasma, esta presente no fígado, rim e tireóide. Até recentemente, acreditava-se que a expressão da D2 estivesse restrita a tecidos nos quais a concentração intracelular de T3 desempenha um papel crítico como na hipófise, sistema nervoso central e tecido adiposo marrom (TAM). Estes conceitos foram estabelecidos com base em estudos de atividade enzimática em homogenados de tecidos de ratos. A recente clonagem dos cDNAs da D1 e D2, de ratos e humanos, forneceu novos meios para a avaliação da distribuição tecidual e dos mecanismos que regulam a expressão dos genes destas enzimas. Estudos anteriores demonstraram que altos níveis de mRNA da D2 são encontrados na tireóide e músculos cardíaco e esquelético em humanos, entretanto este mesmo padrão não foi observado em ratos. Os hormônios tireoidianos tem um efeito direto sobre as desiodases, regulando a ação dessas enzimas de maneira tecido-específica. Estudos prévios demonstraram que elevados níveis de T4 reduzem à metade a atividade da D2 no cérebro e hipófise dos camundongos C3H/HeJ (C3H), linhagem de camundongos que apresenta uma deficiência inata da D1 compensada com o aumento dos níveis séricos de T4 que, nestes animais, são aproximadamente o dobro daqueles observados nos camundongos normais, C57BL/6J (C57). No presente trabalho, utilizamos a técnica da PCR a partir da transcrição reversa (RT-PCR) para determinar o padrão de expressão do mRNA da D1 e D2 em diferentes tecidos de camundongos e avaliar sua regulação pelos hormônios tireoidianos. Investigamos, também, os níveis de mRNA da D2 em diferentes tecidos de camundongos normais e com deficiência inata da D1 para avaliarmos o mecanismo pelo qual o T4 regula a atividade da D2 nos animais deficientes. Nossos resultados demonstraram, como esperado, que altos níveis de mRNA da D1 estão presentes no fígado e rim e em menores quantidades no testículo e hipófise. Detectamos mRNA da D2, predominantemente, no TAM, cérebro, cerebelo, hipófise e testículo. Níveis mais baixos de expressão foram detectados, também, no coração. O tratamento com T3 reduziu, significativamente, a expressão da D2 no TAM e coração, mas não no cérebro e testículo. Por outro lado, os níveis de mRNA da D2 aumentaram, significativamente, no testículo de camundongos hipotireoideos. Transcritos da D2 foram identificados no cérebro, cerebelo, hipófise, TAM, testículo e, em menores quantidades, no coração em ambas as linhagems de camundongos, C57 e C3H. Entretanto, ao contrário da atividade, nenhuma alteração significativa nos níveis basais de expressão do mRNA da D2 foi detectada nos tecidos dos camundongos deficientes. O tratamento com T3 reduziu de forma similar, os níveis de mRNA da D2 no TAM e coração em ambos os grupos de animais. Em conclusão, nossos resultados demonstraram que o mRNA da D2 se expressa de forma ampla em diferentes tecidos de camundongos, apresentando um padrão de expressão similar ao descrito em ratos. A co-expressão da D1 e D2 no testículo sugere um papel importante dessas enzimas no controle homeostático do hormônio tireoidiano neste órgão. Demonstramos, também, que a deficiência da D1 não altera os níveis basais de expressão do mRNA da D2 nos camundongos C3H, confirmando que o T4 atua ao nível pós-transcricional na regulação da atividade da D2 nestes animais. Além disso, o T3 age de forma tecido-específica e tem efeito similar sobre a regulação pré-transcricional do gene da D2 em ambas as linhagens de camundongos.

Caracterização biológica e molecular da interação de Drechslera avenae (Eidam) Sharif com cultivares e linhagens de aveia (Avena sativa L.)

A helmintosporiose, incitada por Drechslera avenae (teleomorfo, Pyrenophora avenae), constitui fator limitante à produção e à qualidade do grão de aveia (Avena sativa L). A caracterização biológica e molecular da interação aveia - D. avenae pode contribuir para o manejo e a determinação de estratégias de controle da doença. Para a caracterização biológica, foram avaliadas trinta cultivares de aveia quanto à percentagem de área foliar com sintomas da doença e o tipo de lesão, inicialmente sob condições de inoculação artificial com três isolados do fungo e, após, no campo, sob condições naturais de infecção. Os resultados demonstraram haver interações significativas entre os genótipos da planta e isolados do patógeno. Classificaram-se como mais resistentes ao fungo OR 4, UFRGS 7, UFRGS 14, UFRGS 18 e UPF 19. Para a caracterização molecular da interação, cinco genótipos (CTC 5, ORLA 975, preta-comum, UFRGS 18 e UPF 17), não inoculados e inoculados com dois isolados do fungo, foram investigados para a análise de expressão diferencial de genes após 12, 24 e 72 horas após a inoculação. A partir do RNA total extraído das plantas submetidas aos tratamentos, realizaram-se a síntese de cDNA (RT-PCR), o isolamento de cDNAs expressados diferencialmente e a produção de sondas para a verificação de mRNAs induzidos, os quais foram hibridizados por meio de “Southern blot” e “Reverse Northern”. Foram observadas diferenças na expressão de genes, em nível de mRNA, entre plantas sadias e infectadas, tendo-se obtido sete fragmentos de cDNAs relacionados à interação com D. avenae, os quais foram comparados quanto a sua similaridade com seqüências depositadas no banco de dados do Genbank. Pela análise de “Reverse Northern”, pôde-se identificar um cDNA denominado E3-IFCO, relacionado com a resposta de defesa da planta.