Cyclic Cationic Peptides Containing Sugar Amino Acids Selectively Distinguishes and Inhibits Maturation of Pre-miRNAs of the Same Family

The discovery of microRNAs (miRNAs) has added a new dimension to the gene regulatory networks, making aberrantly expressed miRNAs as therapeutically important targets. Small molecules that can selectively target and modulate miRNA levels can thus serve as lead structures. Cationic cyclic peptides containing sugar amino acids represent a new class of small molecules that can target miRNA selectively. Upon treatment of these small molecules in breast cancer cell line, we profiled 96 therapeutically important miRNAs associated with cancer and observed that these peptides can selectively target paralogous miRNAs of the same seed family. This selective inhibition is of prime significance in cases when miRNAs of the same family have tissue-specific expression and perform different functions. During these conditions, targeting an entire miRNA family could lead to undesired adverse effects. The selective targeting is attributable to the difference in the three-dimensional structures of precursor miRNAs. Hence, the core structure of these peptides can be used as a scaffold for designing more potent inhibitors of miRNA maturation and hence function.

Inhibition of p300 lysine acetyltransferase activity by luteolin reduces tumor growth in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) xenograft mouse model

Chromatin acetylation is attributed with distinct functional relevance with respect to gene expression in normal and diseased conditions thereby leading to a topical interest in the concept of epigenetic modulators and therapy. We report here the identification and characterization of the acetylation inhibitory potential of an important dietary flavonoid, luteolin. Luteolin was found to inhibit p300 acetyltransferase with competitive binding to the acetyl CoA binding site. Luteolin treatment in a xenografted tumor model of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC), led to a dramatic reduction in tumor growth within 4 weeks corresponding to a decrease in histone acetylation. Cells treated with luteolin exhibit cell cycle arrest and decreased cell migration. Luteolin treatment led to an alteration in gene expression and miRNA profile including up-regulation of p53 induced miR-195/215, let7C; potentially translating into a tumor suppressor function. It also led to down regulation of oncomiRNAs such as miR-135a, thereby reflecting global changes in the microRNA network. Furthermore, a direct correlation between the inhibition of histone acetylation and gene expression was established using chromatin immunoprecipitation on promoters of differentially expressed genes. A network of dysregulated genes and miRNAs was mapped along with the gene ontology categories, and the effects of luteolin were observed to be potentially at multiple levels: at the level of gene expression, miRNA expression and miRNA processing.

Efecto de diferentes niveles de nitrógeno, fraccionamiento y momentos de aplicación sobre el crecimiento, desarrollo y rendimiento del maíz (Zea mays L.) var. NB-12

El ensayo se llevó a cabo en la Estación Experimental La Compañía, Cerezo. Se estudió el efecto de tres niveles de nitrógeno (0, 50 y 100 kg/ha), dos fraccionamientos (25-75 % y 50-50%) y dos momentos de aplicación del nitrógeno (0-16 y 0-22 días después de la siembra) sobre el crecimiento. desarrollo y rendimiento del maíz (Zea mays L.), variedad NB-12, se estableció el experimento utilizando el diseño trifactorial modificado en bloques completos al azar con cinco repeticiones, realizado en época de postrera del 25 de Agosto al 13 de Diciembre de 1989. En los resultados obtenidos indican que hubo relaten positiva del factor nitrógeno sobre el crecimiento vegetativo de cultivo, siendo la mejor con el nivel de 100 kg/ha. Presentando un similar comportamiento los fraccionamientos y los momentos de aplicación. Los análisis realizados demuestran diferencias significativas para los diferentes niveles de nitrógeno sobre el rendimiento y sus componentes principales, obteniéndole el mayor rendimiento Con 100 kg/ha de nitrógeno, no así para el fraccionamiento y momentos de aplicación que no presentaran diferencias significativas. Entre las diferentes interacciones no hubieron diferencias significativas sobre el rendimiento y sus componentes principales, sin embargo se produjo la mejor respuesta con la combinación de 100 kg/ha de nitrógeno, fraccionándolo en 50-50 Y. aplicado a la siembra y 16 días después.

Arboles de sombra e intensidad del cultivo afectan el rendimiento de café (Coffea arabica L.) y la valoración ecológica en Masatepe, Nicaragua

En el año 2000 se establecieron dos repeticiones de un ensayo de café, en el Centro de Capacitación y Servicios Regionales del Café del Pacífico Sur – UNICAFE; una tercera repetición fue establecida en el año 2001 en el Centro Experimental Campos Azules (CECA) del INTA, en el Municipio de Masatepe, departamento de Masaya, Nicaragua. El propósito general del ensayo fue evaluar la influencia de diferentes tipos de sombra: Simaruba glauca + Tabebuia rosea (SGTR), Simaruba glauca + Inga laurina (SGIL), Samanea Saman + Tabebuia Rosea (SSTR), Inga laurina + Samanea saman (ILSG) y un cafetal a Pleno sol (PS), con dos niveles de insumo Convencional intensivo (CI) y Convencional moderado (CM), sobre la producción y rendimiento de café oro y la valoraron de los servicios ambientales como Biodiversidad, Captura de carbono, Conservación de suelo y de agua. Además, se incluyeron los tratamientos orgánico intensivo (OI) y Orgánico moderado (OM). Se determinó que la sombra afectó la producción de café oro, pero mejoró el rendimiento en comparación al cultivo a pleno sol. La combinación de sombra de SGTR interactuando con las aplicaciones de insumos orgánicos intensivos, registró mejor producción promedio (2674 kg oro ha -1 ) de la cosecha 5, superando al tratamiento a pleno sol con uso de insumos convencionales intensivo. Cafetales bajo especies arbóreas y nivel de sombra adecuada con un manejo orgánico intensivo pueden llegar a la misma producción que el cultivo a pleno sol con un tratamiento intensivo convencional. Adicional a esto, los sistemas con sombra mejoran la calidad y las condiciones ecológicas, también agregan valor por la madera, leña y frutos producidos y/o el pago por los servicios ambientales. El tratamiento SGTR brindó las mejores condiciones de hábitat y conservación de suelo, sin embargo, respecto a la fijación de carbono la combinación SSIL fue superior (24.41 SGTR vs 92.64 SSIL). Futuras investigaciones deberán evaluar más detalles sobre el efecto, uso y valor ecológico de especies de sombra y su influencia particular en la calidad en taza a diversas altitudes.

Ecología del hongo entomopatógeno (Nomuraea rileyi (Farlow) Samson atacando el cogollero Spodoptera frugiperda J.E. Smith (Lepidoptera: noctuidae) en el cultivo del maíz (Zea mays)

El maíz, es uno de los cultivos mas importantes para la alimentación del pueblo nicaragüense. El área de siembra en el ciclo 86/87 de 225.400 manzana (MIDINRA, 1987). El cogollero, Spodoptera frugiperda J. R. Smith (Lepidoptera, musuidas) es una de las plagas principales del maíz, es controlada con productos químicos y microbial importados. Poblaciones de S. frugiperda son reducidos naturalmente /sin dañar al medio ambiente, ni al hombre) por el hongo en tomopatogeno Noumeraea rileyi (G orales, comunicación personal) y aplicación de conidias en el cogollero, pero su progresión depende de condiciones ambientales en particular. En Nicaragua, se han realizado estudios sobre la incidencia natural de N. rilayi (G morales, comunicación personal) y aplicaciones de conidias de W rileyi en el control del cogollero (Gladstone, 1987). No se ha estudiado detalladamente el comportamiento de N rileyi durante una epizootia sobre s frugiperda. El presente estudio , aporta esos conocimientos que, servirán de base para estudios posteriores de N.. Rileyi en las diferentes razas productoras de maíz del país. El estudio se realizó en maíz, en el centro Nacional de Investigación de granos básicos, Managua. Se provocó una epizootia por medio de una aspersión de conidias de N, rileyi. Se siguieron diariamente cadáveres de s. Frugiperda matados por N rileyi y se observó que el 70% de los cadáveres permanecieron adheridos a lka planta 3 ò menos días después de aparecer con mìcalio. Del total de cadáveres marcadas esporulò el 66; el 98% esporulò en los primeros días después de aparecer con micalio: el 59% de lso cadáveres permaneció esporulado solo un día sobre la planta. El 96% de los cadáveres encontrados en las instarea 2y 3. El 74% de las larvas de cogollero encontradas en los estigmas del chileta, después de la epizootia fueron afectados por N rileyi protegiendo así a las mazorcas. Se estudió la viabilidad de conidias de. N. rileyi en cadáveres de s. frugiperda colocados por varios días en dos posiciones ( estrato alto y bajo) en plantas de Maíz. Las conidias de recolectaron y se aplicaron en soluicion a larvas L3 de S. frugiperda conidias de N. rileyi conservaron algunas viabilidades (68%) hasta 3 dias de exposición al medio ambiente, cuando las tasa de inoculación fue alta. Cuando se ensayó una solución con mayor concentración de conidias, solamente conservaron algunas viabilidad (6%) las del trato bajo, las que al diseminares podrían infestar nuevos hospedantes. Se presenta un resumen de las condiciones ambientales bajo las que se desarrolló la epizootia, para entender que condiciones favorecen el uso de N. rileyi como un eficiente control microbial. En el 69% del periodo de estudio se registraron lluvias con un mínimo de 0.5mm/dia y un máximo de 67mm/día en el 76% del periodo se registraron de 110-19 horas/dia con humedad relativa mayor del 98%. Las temperaturas máximas en un 97% del periodo estuvieron entre 30-34º C y las temperaturas mínimas entre 20-25ºC. Las distintas recorridas por el viento estuvieron entre 97-172km/día.

High-Throughput Sequencing of microRNAs in Peripheral Blood Mononuclear Cells: Identification of Potential Weight Loss Biomarkers

INTRODUCTION: MicroRNAs (miRNAs) are being increasingly studied in relation to energy metabolism and body composition homeostasis. Indeed, the quantitative analysis of miRNAs expression in different adiposity conditions may contribute to understand the intimate mechanisms participating in body weight control and to find new biomarkers with diagnostic or prognostic value in obesity management. OBJECTIVE: The aim of this study was the search for miRNAs in blood cells whose expression could be used as prognostic biomarkers of weight loss. METHODS: Ten Caucasian obese women were selected among the participants in a weight-loss trial that consisted in following an energy-restricted treatment. Weight loss was considered unsuccessful when <5% of initial body weight (non-responders) and successful when >5% (responders). At baseline, total miRNA isolated from peripheral blood mononuclear cells (PBMC) was sequenced with SOLiD v4. The miRNA sequencing data were validated by RT-PCR. RESULTS: Differential baseline expression of several miRNAs was found between responders and non-responders. Two miRNAs were up-regulated in the non-responder group (mir-935 and mir-4772) and three others were down-regulated (mir-223, mir-224 and mir-376b). Both mir-935 and mir-4772 showed relevant associations with the magnitude of weight loss, although the expression of other transcripts (mir-874, mir-199b, mir-766, mir-589 and mir-148b) also correlated with weight loss. CONCLUSIONS: This research addresses the use of high-throughput sequencing technologies in the search for miRNA expression biomarkers in obesity, by determining the miRNA transcriptome of PBMC. Basal expression of different miRNAs, particularly mir-935 and mir-4772, could be prognostic biomarkers and may forecast the response to a hypocaloric diet.

Pharmacogenetics of MicroRNAs and MicroRNAs Biogenesis Machinery in Pediatric Acute Lymphoblastic Leukemia

Despite the clinical success of acute lymphoblastic leukemia (ALL) therapy, toxicity is frequent. Therefore, it would be useful to identify predictors of adverse effects. In the last years, several studies have investigated the relationship between genetic variation and treatment-related toxicity. However, most of these studies are focused in coding regions. Nowadays, it is known that regions that do not codify proteins, such as microRNAs (miRNAs), may have an important regulatory function. MiRNAs can regulate the expression of genes affecting drug response. In fact, the expression of some of those miRNAs has been associated with drug response. Genetic variations affecting miRNAs can modify their function, which may lead to drug sensitivity. The aim of this study was to detect new toxicity markers in pediatric B-ALL, studying miRNA-related polymorphisms, which can affect miRNA levels and function. We analyzed 118 SNPs in pre-miRNAs and miRNA processing genes in association with toxicity in 152 pediatric B-ALL patients all treated with the same protocol (LAL/SHOP). Among the results found, we detected for the first time an association between rs639174 in DROSHA and vomits that remained statistically significant after FDR correction. DROSHA had been associated with alterations in miRNAs expression, which could affect genes involved in drug transport. This suggests that miRNA-related SNPs could be a useful tool for toxicity prediction in pediatric B-ALL.

Caracterización de SNP de susceptibilidad en dos microRNA relacionados con la esclerosis múltiple

La esclerosis múltiple es una enfermedad crónica autoinmune y desmielinizante del sistema nervioso central caracterizada por las lesiones o placas escleróticas que presentan sus pacientes. Estas placas se forman como consecuencia de una desmielinización focal aguda e inflamatoria asociada a una posible pérdida axonal con una posterior remielinización.La función de estas moléculas de RNA, compuestas por 22 nucleótidos aproximadamente, es regular la expresión génica, bien degradando el mRNA, o bien inhibiendo su traducción. Diversos estudios han demostrado que los miRNA, están implicados en muchos procesos biológicos, tales como el desarrollo, diferenciación, regulación de células madre, proliferación y muerte celular, desarrollo y función de las células del sistema inmune, etc. Este trabajo pretende analizar si genes de miRNA podrían estar ligados a la esclerosis múltiple.

Investigação de alterações em genes de microRNAs expressos no cérebro como causa de deficiência intelectual ligada ao cromossomo X

A Deficiência Intelectual (DI) é uma condição definida como um funcionamento intelectual significativamente prejudicado, expresso juntamente com limitações em pelo menos duas áreas do comportamento adaptativo que se manifestam antes dos 18 anos de idade. A prevalência estimada da DI na população em geral é de 2-3% e um número expressivo de casos permanece sem um diagnóstico definitivo. Há um consenso geral de que a DI é mais comum em indivíduos do sexo masculino em relação aos do sexo feminino. Entre as explicações para este excesso está a concentração de genes específicos para a habilidade cognitiva no cromossomo X. MicroRNAs (miRNAs) são pequenas moléculas de RNA não codificador que modulam a expressão gênica pós-transcricional de RNAs mensageiros alvo. Recentemente, estudos têm demonstrado a importância essencial dos miRNAs para o desenvolvimento e funcionamento cerebrais e sabe-se que o cromossomo X tem uma alta densidade de genes de miRNAs. Neste contexto, os miRNAs são candidatos potenciais como fatores genéticos envolvidos na Deficiência Intelectual Ligada ao X (DILX). Neste estudo, foram analisadas as regiões genômicas de 17 genes de miRNAs expressos no cérebro localizados no cromossomo X, com o objetivo de investigar o possível envolvimento de variantes na sequência destes miRNAs na DILX. Para este fim, selecionamos amostras de DNA genômico (sangue periférico) de 135 indivíduos do sexo masculino portadores de DI sugestiva de DILX de um grupo de mais de 1.100 pacientes com DI encaminhados ao Serviço de Genética Humana da UERJ. O critério de inclusão para este estudo era de que os probandos apresentassem um ou mais parentes do sexo masculino afetados pela DI que fossem interligados por via materna. As amostras de DNA dos pacientes foram amplificadas utilizando a técnica de reação em cadeia da polimerase, seguida por purificação e sequenciamento direto pelo método de Sanger dos fragmentos amplificados. Para avaliar a conservação dos 17 miRNAs foi realizada uma análise filogenética in silico incluindo sequências dos miRNAs selecionados de humanos e de outras 8 espécies de primatas estreitamente relacionadas. Não foram encontradas alterações nas sequências nos genes de 17 miRNAs analisados, mesmo diante do padrão genético altamente heterogêneo da população brasileira. Adicionalmente, a análise filogenética destes miRNAs revelou uma alta conservação entre as espécies comparadas. Considerando o papel dos miRNAs como reguladores da expressão gênica, a ausência de alterações e a alta conservação entre primatas sugerem uma forte pressão seletiva sobre estas moléculas, reforçando a sua importância funcional para o organismo em geral. Apesar de não termos encontrado variantes de sequência nos miRNAs estudados, o envolvimento de miRNAs na DI não pode ser completamente descartado. Alterações fora da molécula de miRNA precursor, nos fatores de processamento, nos sítios alvo e variações no número de cópias de genes de miRNAs podem implicar em alteração na expressão dos miRNAs e, consequentemente, na funcionalidade do miRNA maduro. Sendo assim, uma análise sistemática da expressão de miRNAs em pacientes com DILX é urgentemente necessária, a fim de desvendar novos genes/mecanismos moleculares relacionados a esta condição.

MicroRNAs in breast cancer progression and DNA damage response

Os tumores de mama são caracterizados pela sua alta heterogeneidade. O câncer de mama é uma doença complexa, que possui o seu desenvolvimento fortemente influenciado por fatores ambientais, combinada a uma progressiva acumulação de mutações genéticas e desregulação epigenética de vias críticas. Alterações nos padrões de expressão gênica podem ser resultado de uma desregulação no controle de eventos epigenéticos, assim como, na regulação pós-transcricional pelo mecanismo de RNA de interferência endógeno via microRNA (miRNA). Estes eventos são capazes de levar à iniciação, à promoção e à manutenção da carcinogênese, como também ter implicações no desenvolvimento da resistência à terapia Os miRNAs formam uma classe de RNAs não codificantes, que durante os últimos anos surgiram como um dos principais reguladores da expressão gênica, através da sua capacidade de regular negativamente a atividade de RNAs mensageiros (RNAms) portadores de uma seqüencia parcialmente complementar. A importância da regulação mediada por miRNAs foi observada pela capacidade destas moléculas em regular uma vasta gama de processos biológicos incluindo a proliferação celular, diferenciação e a apoptose. Para avaliar a expressão de miRNAs durante a progressão tumoral, utilizamos como modelo experimental a série 21T que compreende 5 linhagens celulares originárias da mesma paciente diagnosticada com um tumor primário de mama do tipo ErbB2 e uma posterior metástase pulmonar. Essa série é composta pela linhagem obtida a partir do tecido normal 16N, pelas linhagens correspondentes ao carcinoma primário 21PT e 21NT e pelas linhagens obtidas um ano após o diagnóstico inicial, a partir da efusão pleural no sítio metastatico 21MT1 e 21MT2. O miRNAoma da série 21T revelou uma redução significativa nos níveis de miR-205 e nos níveis da proteina e-caderina e um enriquecimento do fator pró-metastático ZEB-1 nas células 21MT. Considerando a importância dos miRNAs na regulação da apoptose, e que a irradiação em diferentes espectros é comumente usada em procedimentos de diagnóstico como mamografia e na radioterapia, avaliamos a expressão de miRNAs após irradiação de alta e baixa energia e do tratamento doxorrubicina. Para os ensaios foram utilizados as linhagens não tumorais MCF-10A e HB-2 e as linhagens de carcinoma da mama MCF-7 e T-47D. Observou-se que raios-X de baixa energia são capazes de promover quebras na molécula do DNA e apoptose assim como, alterar sensivelmente miRNAs envolvidos nessas vias como o let-7a, miR-34a e miR-29b. No que diz respeito à resposta a danos genotóxicos, uma regulação positiva sobre a expressão de miR-29b, o qual em condições normais é regulado negativamente foi observada uma regulação positiva sobre miR-29b expressão após todos os tratamentos em células tumorais. Nossos resultados indicam que miR-29b é um possível biomarcador de estresse genotóxico e que miR-205 pode participar no potencial metastático das células 21T.

PLOD3基因3'调控区的人类特异突变改变miR-124a对PLOD3的调控

microRNAs(miRNAs)是一类在转录后水平调控基因表达的不编码蛋白质的小RNA(长度20-24个碱基).其中,miR-124a是一个在哺乳动物中枢神经系统高度表达的miRNA,在神经前体细胞向神经元分化的过程中起着举足轻重的作用.由于miRNAs特异性地识别靶基因的3'端调控区(3'UTR)的靶序列,因此,在人类起源过程中基因3'UTR的单核苷酸序列变异有可能导致miRNA调控的改变.通过靶基因预测和3'UTR区在哺乳动物代表物种间的同源序列比较,我们发现miR-124a的靶基冈中有一个基因(PLOD3)3UTR的靶位点中存在人类特异突变位点.利用体外报告基因系统,发现PLOD3基因3'UTR靶位点中所含的一个人类特异的突变导致miR-124a对PLOD3的调控效率降低.研究表明,miRNAs靶基因3'UTR的序列变异具有功能效应,它有可能足人类中枢神经系统在起源和演化中发挥关键作用的重要遗传机制之一.

一个快速进化的microRNA家族

microRNAs(miRNAs)是长约22nt的非编码RNA,它可通过降解mRNA或抑制其翻译来调控基因.本文简要介绍了miRNAs的研究背景,阐述了通过比较近缘物种中非保守的miRNA基因来研究miRNAs分子进化的理由.我们的研究结果证实miRNA基因会受到达尔文正选择的影响,发生快速的进化.这一结果将为我们了解非蛋白编码基因的功能与进化提供崭新的视角.

Molecular evolution of a primate-specific microRNA family

Lineage-specific microRNA (miRNA) families may contribute to developmental novelties during evolution. However, little is known about the origin and evolution of new miRNA families. We report evidence of an Alu-mediated rapid expansion of miRNA genes in a

Diversity and evolution of MicroRNA gene clusters

microRNA (miRNA) gene clusters are a group of miRNA genes clustered within a proximal distance on a chromosome. Although a large number of miRNA clusters have been uncovered in animal and plant genomes, the functional consequences of this arrangement are

Small but influential: the role of microRNAs on gene regulatory network and 3 ' UTR evolution

MicroRNAs (miRNAs) are endogenous similar to 22 nucleotide noncoding RNAs that regulate the expression of complementary messenger RNAs (mRNAs). Thousands of miRNA genes have been found in diverse species, and many of them are highly conserved. With the mi