Os estudos em reprodução e desenvolvimento das plantas, especialmente voltados ao pistilo, são de grande interesse agronômico, econômico e científico. Em nosso laboratório, recentemente, foi identificado e caracterizado SCI1 (Stigma/style Cell-cycle Inhibitor 1), um inibidor do ciclo celular que atua de forma tecido específica no pistilo de Nicotiana tabacum L. e Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. (DEPAOLI et al., 2011; DEPAOLI; DORNELAS; GOLDMAN, 2014). Foi identificada a proteína NtCDKG;2 (N. tabacum Cyclin-dependent Kinase 2) como parceira de interação de NtSCI1 (N . tabacum SCI1), em um ensaio de pull-down (STRINI, 2014). A literatura aponta que os inibidores de ciclo celular regulam o ciclo através da inibição de CDK, o que sugere que NtSCI1 possa regular o ciclo celular através da inibição de NtCDKG;2. O presente estudo mostra análises detalhadas da localização de GFP-NtCDKG;2 em células epiteliais de N. benthamiana. Verificou-se que a proteína NtCDKG;2 está presente no nucleoplasma e também co-localiza em speckles nucleares. Em cultura de células BY2 expressando GFP-NtCDKG;2 de forma estável, foi observado que, durante a metáfase e anáfase, a proteína NtCDKG;2 está junto ao fuso acromático. Adicionalmente, ensaios de BiFC (Bi-molecular Fluorescence Complementation) realizados neste trabalho mostram que a interação entre as proteínas NtCDKG;2 e NtSCI1 ocorre em uma região localizada na periferia nucleolar, durante a interfase. Também foram identificadas possíveis isoformas de NtCDKG;2. A possibilidade da ocorrência de isoformas sugere que, de maneira análoga à sua homóloga em humanos, as isoformas resultantes de NtCDKG;2 possam atuar em diferentes processos. Em busca de parceiros de interação de NtCDKG;2, para identificar em que vias esta proteína atua, foi realizado um screening de uma biblioteca de cDNAs de estigmas e estiletes de N. tabacum, no sistema de duplo-híbrido em leveduras (Y2H). Através desse ensaio, foram identificados diversos parceiros envolvidos com transcrição e processamento de RNA. Dentre as proteínas identificadas, cuja interação foi confirmada neste trabalho, destaca-se a proteína NtCDKF;1, uma proteína que fosforila o CTD da RNA Polimerase II e, dessa forma, auxilia a transcrição e o splicing cotranscricional (HAJHEIDARI et al., 2012). O presente trabalho mostra também a interação entre NtCDKG;2 e a proteína NtCBP1, uma proteína que possui um papel importante na regulação inicial da transcrição de proteínas mediadoras do crescimento do tubo polínico (LI et al., 2015). xx Adicionalmente, o screening de Y2H possibilitou a identificação da interação entre NtCDKG;2 e NtRanBP1, uma proteína chave na formação do fuso acromático que, em humanos, interage com uma isoforma homóloga a NtCDKG;2, a CDK11p46 (MIKOLAJCZYK et al., 2003; YOKOYAMA et al., 2008; ZHANG; DAWE, 2011). Análises in silico realizadas com a sequência de aminoácidos de NtCDKG;2 apontaram motivos de interação com proteína do tipo F-Box, ciclina, CDK, fosfatase, 14-3-3, BRCA1 e indicaram o local provável de interação do complexo CDK-Ciclina com o respectivo inibidor. Foi testada e comprovada a interação entre NtCDKG;2 e a 14-3-3D, por Y2H, uma parceira de NtSCI1. Outra lacuna que precisava ser preenchida é referente à regulação da expressão de NtSCI1. Com este intuito, foram realizadas análises in silico para identificar elementos cis-regulatórios na sequência genômica de NtSCI1. Essas análises indicaram a presença de importantes elementos cis-regulatórios relacionados à identidade meristemática (como WUSCHEL e AINTEGUMENTA), identidade do carpelo (AGAMOUS, BELL) e progressão do ciclo celular (E2F e CDC5). Algumas considerações podem ser feitas associando os resultados obtidos a estudos feitos paralelamente em nosso laboratório: 1) Compilando a localização de NtCDKG;2 em splicing speckles e sua interação com os diferentes parceiros de interação relacionados à transcrição e splicing, sugere-se que NtCDKG;2 também atue nos processos transcricionais e de splicing. 2) Considerando a localização subcelular de NtCDKG;2 durante as diferentes fases do ciclo celular, às análises in silico dessa proteína que identificaram sua possível interação com BRCA1, além da interação confirmada com a proteína NtRanBP1, é possível sugerir que NtCDKG;2 atue, direta ou indiretamente, na organização do fuso acromático de plantas. 3) Propõem-se que NtSCI1 regule a proliferação celular no pistilo através da interação com NtCDKG;2 que se dá no nucléolo das células. Dessa forma, NtSCI1 prenderia NtCDKG;2 no nucléolo e inibiria sua atuação, como na organização do fuso acromático, o que acarretaria inibição da divisão celular. 4) Devido aos motivos cis-regulatórios encontrados na sequência genômica de NtSCI1 e o efeito que a proteína possui desde as fases iniciais do desenvolvimento do pistilo, sugere-se que a expressão desse gene seja regulada por elementos diretamente envolvidos no controle do término do meristema floral e nas vias de desenvolvimento de órgãos florais. / Studies on plant reproduction and development, specifically those related to the pistil, are of great agronomic, economic and scientific interest. In our laboratory, we recently identified and characterized SCI1 (Stigma/style Cell-cycle Inhibitor 1), an inhibitor of the cell cycle which acts tissuespecifically in the pistil of Nicotiana tabacum L. and Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. (DEPAOLI et al., 2011; DEPAOLI; DORNELAS; GOLDMAN, 2014). The NtCDKG;2 (N. tabacum Cyclin-dependent Kinase G; 2) protein was identified as an interaction partner of NtSCI1 (N. tabacum SCI1) in a pulldown assay (STRINI, 2014). The literature suggests that cell cycle inhibitors control the cycle through the inhibition of CDKs, indicating that NtSCI1 might control cell cycle by inhibiting NtCDKG;2. This study shows detailed analysis of GFP-NtCDKG;2 localization in leaf cells of N. benthamiana. The analysis shows that NtCDKG;2 is present in the nucleoplasm and also co-localizes with nuclear speckles. In BY2 cell culture stably expressing GFP-NtCDKG;2, it was observed that NtCDKG;2 is at the achromatic spindle during metaphase and anaphase. Additionally, BiFC (Bimolecular Fluorescence Complementation) assays performed in this study have shown that the interaction of NtCDKG;2 and NtSCI1 occurs in the nucleolar periphery during interphase. Putative isoforms of NtCDKG;2 were also identified. The possible occurrence of these isoforms suggests that, in a similar way to its human homologue, NtCDKG;2 putative isoforms could act in different processes. To identify in which processes this protein could act, a search for NtCDKG;2 interaction partners was performed through the screening of a N. tabacum stigma and style cDNA library in the yeast two-hybrid (Y2H) system. Several partners identified through this assay have roles in RNA transcription and processing. Among the identified partners with interaction confirmed during this work, stands out the NtCDKF;1 protein, a CDK that phosphorylates the RNA polymerase II CTD, and thus, supports transcription and co-transcriptional splicing (HAJHEIDARI et al., 2012). This study also shows the interaction of NtCDKG;2 with NtCBP1, a protein which has an important role in the transcriptional regulation of genes encoding proteins mediating pollen tube growth (LI et al., 2015). Furthermore, the Y2H screening allowed the identification of the interaction of NtCDKG;2 with NtRanBP1, a key protein in the formation of the achromatic spindle which, in humans, interacts with the CDK11p46 isoform (MIKOLAJCZYK xxii et al., 2003; YOKOYAMA et al., 2008; ZHANG; DAWE, 2011), a homologue of NtCDKG;2. In silico analysis of the amino acid sequence of NtCDKG;2 revealed motifs of predicted interaction with F-box proteins, cyclins, CDKs, phosphatases, 14-3-3s, BRCA1, and also pointed the region where the CDK-cyclin complex might interact with its respective inhibitor. The interaction of NtCDKG;2 with 14-3-3D, a known partner of NtSCI1, was tested and confirmed by Y2H. Another gap that needed to be filled is related to the regulation of NtSCI1 expression. To address this issue, in silico analysis to identify cis-regulatory elements was performed in NtSCI1 genomic region. These analyses revealed the presence of important cis-regulatory elements related to meristem identity (such as WUSCHEL and AINTEGUMENTA), carpel identity (AGAMOUS, BELL), and cell cycle progression (E2F and CDC5). Taken together results from this study and parallel studies performed in our laboratory, a few remarks can be made: 1) Taken the localization of NtCDKG;2 in splicing speckles, and its interaction with different proteins involved in transcription and splicing, it is suggested that NtCDKG;2 also has roles on these processes; 2) Considering the subcellular localization of NtCDKG;2 during the different cell cycle phases, the in silico analysis of this protein that predicts its interaction with BRCA1, and the confirmed interaction with NtRanBP1 protein, it is possible to suggest that NtCDKG;2 has a direct or indirect role in the organization of the achromatic spindle in plants; 3) It is proposed that NtSCI1 regulates cell proliferation in the pistil through its interaction with NtCDKG;2, which occurs in the nucleolus. Thus, NtSCI1 could hold NtCDKG;2 in the nucleolus, inhibiting its actions, such as in the organization of the achromatic spindle, resulting in cell division arrest. 4) Due to the cis-regulatory elements found in the genomic sequence of NtSCI1, and the effect of this protein since the initial stages of pistil development, it is suggested that its expression is regulated by elements directly involved in the control of the floral meristem termination and pathways of floral organ development.

Os estudos em reprodução e desenvolvimento das plantas, especialmente voltados ao pistilo, são de grande interesse agronômico, econômico e científico. Em nosso laboratório, recentemente, foi identificado e caracterizado SCI1 (Stigma/style Cell-cycle Inhibitor 1), um inibidor do ciclo celular que atua de forma tecido específica no pistilo de Nicotiana tabacum L. e Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. (DEPAOLI et al., 2011; DEPAOLI; DORNELAS; GOLDMAN, 2014). Foi identificada a proteína NtCDKG;2 (N. tabacum Cyclin-dependent Kinase 2) como parceira de interação de NtSCI1 (N . tabacum SCI1), em um ensaio de pull-down (STRINI, 2014). A literatura aponta que os inibidores de ciclo celular regulam o ciclo através da inibição de CDK, o que sugere que NtSCI1 possa regular o ciclo celular através da inibição de NtCDKG;2. O presente estudo mostra análises detalhadas da localização de GFP-NtCDKG;2 em células epiteliais de N. benthamiana. Verificou-se que a proteína NtCDKG;2 está presente no nucleoplasma e também co-localiza em speckles nucleares. Em cultura de células BY2 expressando GFP-NtCDKG;2 de forma estável, foi observado que, durante a metáfase e anáfase, a proteína NtCDKG;2 está junto ao fuso acromático. Adicionalmente, ensaios de BiFC (Bi-molecular Fluorescence Complementation) realizados neste trabalho mostram que a interação entre as proteínas NtCDKG;2 e NtSCI1 ocorre em uma região localizada na periferia nucleolar, durante a interfase. Também foram identificadas possíveis isoformas de NtCDKG;2. A possibilidade da ocorrência de isoformas sugere que, de maneira análoga à sua homóloga em humanos, as isoformas resultantes de NtCDKG;2 possam atuar em diferentes processos. Em busca de parceiros de interação de NtCDKG;2, para identificar em que vias esta proteína atua, foi realizado um screening de uma biblioteca de cDNAs de estigmas e estiletes de N. tabacum, no sistema de duplo-híbrido em leveduras (Y2H). Através desse ensaio, foram identificados diversos parceiros envolvidos com transcrição e processamento de RNA. Dentre as proteínas identificadas, cuja interação foi confirmada neste trabalho, destaca-se a proteína NtCDKF;1, uma proteína que fosforila o CTD da RNA Polimerase II e, dessa forma, auxilia a transcrição e o splicing cotranscricional (HAJHEIDARI et al., 2012). O presente trabalho mostra também a interação entre NtCDKG;2 e a proteína NtCBP1, uma proteína que possui um papel importante na regulação inicial da transcrição de proteínas mediadoras do crescimento do tubo polínico (LI et al., 2015). xx Adicionalmente, o screening de Y2H possibilitou a identificação da interação entre NtCDKG;2 e NtRanBP1, uma proteína chave na formação do fuso acromático que, em humanos, interage com uma isoforma homóloga a NtCDKG;2, a CDK11p46 (MIKOLAJCZYK et al., 2003; YOKOYAMA et al., 2008; ZHANG; DAWE, 2011). Análises in silico realizadas com a sequência de aminoácidos de NtCDKG;2 apontaram motivos de interação com proteína do tipo F-Box, ciclina, CDK, fosfatase, 14-3-3, BRCA1 e indicaram o local provável de interação do complexo CDK-Ciclina com o respectivo inibidor. Foi testada e comprovada a interação entre NtCDKG;2 e a 14-3-3D, por Y2H, uma parceira de NtSCI1. Outra lacuna que precisava ser preenchida é referente à regulação da expressão de NtSCI1. Com este intuito, foram realizadas análises in silico para identificar elementos cis-regulatórios na sequência genômica de NtSCI1. Essas análises indicaram a presença de importantes elementos cis-regulatórios relacionados à identidade meristemática (como WUSCHEL e AINTEGUMENTA), identidade do carpelo (AGAMOUS, BELL) e progressão do ciclo celular (E2F e CDC5). Algumas considerações podem ser feitas associando os resultados obtidos a estudos feitos paralelamente em nosso laboratório: 1) Compilando a localização de NtCDKG;2 em splicing speckles e sua interação com os diferentes parceiros de interação relacionados à transcrição e splicing, sugere-se que NtCDKG;2 também atue nos processos transcricionais e de splicing. 2) Considerando a localização subcelular de NtCDKG;2 durante as diferentes fases do ciclo celular, às análises in silico dessa proteína que identificaram sua possível interação com BRCA1, além da interação confirmada com a proteína NtRanBP1, é possível sugerir que NtCDKG;2 atue, direta ou indiretamente, na organização do fuso acromático de plantas. 3) Propõem-se que NtSCI1 regule a proliferação celular no pistilo através da interação com NtCDKG;2 que se dá no nucléolo das células. Dessa forma, NtSCI1 prenderia NtCDKG;2 no nucléolo e inibiria sua atuação, como na organização do fuso acromático, o que acarretaria inibição da divisão celular. 4) Devido aos motivos cis-regulatórios encontrados na sequência genômica de NtSCI1 e o efeito que a proteína possui desde as fases iniciais do desenvolvimento do pistilo, sugere-se que a expressão desse gene seja regulada por elementos diretamente envolvidos no controle do término do meristema floral e nas vias de desenvolvimento de órgãos florais. / Studies on plant reproduction and development, specifically those related to the pistil, are of great agronomic, economic and scientific interest. In our laboratory, we recently identified and characterized SCI1 (Stigma/style Cell-cycle Inhibitor 1), an inhibitor of the cell cycle which acts tissuespecifically in the pistil of Nicotiana tabacum L. and Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. (DEPAOLI et al., 2011; DEPAOLI; DORNELAS; GOLDMAN, 2014). The NtCDKG;2 (N. tabacum Cyclin-dependent Kinase G; 2) protein was identified as an interaction partner of NtSCI1 (N. tabacum SCI1) in a pulldown assay (STRINI, 2014). The literature suggests that cell cycle inhibitors control the cycle through the inhibition of CDKs, indicating that NtSCI1 might control cell cycle by inhibiting NtCDKG;2. This study shows detailed analysis of GFP-NtCDKG;2 localization in leaf cells of N. benthamiana. The analysis shows that NtCDKG;2 is present in the nucleoplasm and also co-localizes with nuclear speckles. In BY2 cell culture stably expressing GFP-NtCDKG;2, it was observed that NtCDKG;2 is at the achromatic spindle during metaphase and anaphase. Additionally, BiFC (Bimolecular Fluorescence Complementation) assays performed in this study have shown that the interaction of NtCDKG;2 and NtSCI1 occurs in the nucleolar periphery during interphase. Putative isoforms of NtCDKG;2 were also identified. The possible occurrence of these isoforms suggests that, in a similar way to its human homologue, NtCDKG;2 putative isoforms could act in different processes. To identify in which processes this protein could act, a search for NtCDKG;2 interaction partners was performed through the screening of a N. tabacum stigma and style cDNA library in the yeast two-hybrid (Y2H) system. Several partners identified through this assay have roles in RNA transcription and processing. Among the identified partners with interaction confirmed during this work, stands out the NtCDKF;1 protein, a CDK that phosphorylates the RNA polymerase II CTD, and thus, supports transcription and co-transcriptional splicing (HAJHEIDARI et al., 2012). This study also shows the interaction of NtCDKG;2 with NtCBP1, a protein which has an important role in the transcriptional regulation of genes encoding proteins mediating pollen tube growth (LI et al., 2015). Furthermore, the Y2H screening allowed the identification of the interaction of NtCDKG;2 with NtRanBP1, a key protein in the formation of the achromatic spindle which, in humans, interacts with the CDK11p46 isoform (MIKOLAJCZYK xxii et al., 2003; YOKOYAMA et al., 2008; ZHANG; DAWE, 2011), a homologue of NtCDKG;2. In silico analysis of the amino acid sequence of NtCDKG;2 revealed motifs of predicted interaction with F-box proteins, cyclins, CDKs, phosphatases, 14-3-3s, BRCA1, and also pointed the region where the CDK-cyclin complex might interact with its respective inhibitor. The interaction of NtCDKG;2 with 14-3-3D, a known partner of NtSCI1, was tested and confirmed by Y2H. Another gap that needed to be filled is related to the regulation of NtSCI1 expression. To address this issue, in silico analysis to identify cis-regulatory elements was performed in NtSCI1 genomic region. These analyses revealed the presence of important cis-regulatory elements related to meristem identity (such as WUSCHEL and AINTEGUMENTA), carpel identity (AGAMOUS, BELL), and cell cycle progression (E2F and CDC5). Taken together results from this study and parallel studies performed in our laboratory, a few remarks can be made: 1) Taken the localization of NtCDKG;2 in splicing speckles, and its interaction with different proteins involved in transcription and splicing, it is suggested that NtCDKG;2 also has roles on these processes; 2) Considering the subcellular localization of NtCDKG;2 during the different cell cycle phases, the in silico analysis of this protein that predicts its interaction with BRCA1, and the confirmed interaction with NtRanBP1 protein, it is possible to suggest that NtCDKG;2 has a direct or indirect role in the organization of the achromatic spindle in plants; 3) It is proposed that NtSCI1 regulates cell proliferation in the pistil through its interaction with NtCDKG;2, which occurs in the nucleolus. Thus, NtSCI1 could hold NtCDKG;2 in the nucleolus, inhibiting its actions, such as in the organization of the achromatic spindle, resulting in cell division arrest. 4) Due to the cis-regulatory elements found in the genomic sequence of NtSCI1, and the effect of this protein since the initial stages of pistil development, it is suggested that its expression is regulated by elements directly involved in the control of the floral meristem termination and pathways of floral organ development.

As massas adrenocorticais são majoritariamente (70-80%) adenomas adrenocorticais (ACA). Os carcinomas adrenocorticais (ACC) são mais raros e de prognóstico restrito, com incidência de 1-2 casos por milhão, com alta taxa de reincidência (70-80%). Apesar dos tumores adrenocorticais (ACT) serem raros, no Brasil a incidência desses tumores em crianças é cerca de 10 vezes superior ao do restante do mundo, devido a uma mutação do gene TP53. Atualmente, o diagnóstico de massas adrenocorticais é realizado através dos critérios de Weiss, que possuem limitações, e por isso é intensa a busca de novos marcadores moleculares que facilite o diagnóstico de ACTs. POD-1/ TCF21 é um fator de transcrição do tipo helix-loop-helix básica (bHLH) expresso nos sítios de interação mesênquima-epitélio durante o desenvolvimento embrionário. Em ACTs, POD-1 regula a expressão endógena de SF-1 através da ligação na sequencia E-box da região promotora de SF-1, e nesses tumores parece estar relacionado negativamente com genes reguladores do ciclo celular, como BUB1B. BUB1B é um gene que codifica uma quinase com funções importantes durante o checkpoint mitótico. A expressão de BUB1B é considerada fator de prognóstico em diferentes tipos de tumores, inclusive em ACTs humanos, nos quais a expressão combinada de BUB1B e PINK1 (ΔCtBUB1B - ΔCtPINK1) mostrou-se um bom marcador de sobrevida em pacientes com ACC. PINK1, quinase 1 induzida por PTEN, é regulada principalmente pela mitocôndria, e em ACTs sua expressão está reduzida em ACC mais agressivos. Temos como hipótese que a expressão de POD-1 pode ter valor diferencial no diagnóstico de massas adrenocorticais, e que a análise da expressão combinada de POD-1, BUB1B e PINK1 pode ter valor diferencial para prognóstico de pacientes com ACT. Nesse trabalho foram analisados, por reação de qPCR com sondas Taqman, o cDNA obtido de 130 amostras de tumores: 79 adultos (44 ACAs e 35 ACCs), 35 crianças com menos de 5 anos de idade (27 ACAs e 8 ACCs) e 16 crianças de 5 a 18 anos de idade (6 ACAs e 10 ACCs). Nossos resultados mostram que POD-1 e BUB1B tem valor diferencial em ACT adulto e que a expressão combinada de POD-1 e BUB1B pode ser um marcador de prognóstico em pacientes com carcinoma adulto. Enquanto que, a expressão combinada de POD-1 e SF-1 pode ter valor de diagnóstico em pacientes pediátricos com menos de 5 anos. Em resumo, concluímos que estudos experimentais devem ser realizados para comprovar a relação entre os genes estudados, para que os resultados sejam sólidos o suficiente para serem utilizados no diagnóstico e prognóstico dos tumores adrenocorticais. / The adrenocortical masses are mostly (70-80%) adrenocortical adenomas (ACA). Adrenocortical carcinomas (ACC) are scarce and have limited prognosis, with an incidence of 1-2 cases per million and high recurrence rate (70-80%). Despite adrenocortical tumors (ACT) are rare in Brazil the incidence of these tumors in children is about 10 times higher than the rest of the world, due to a mutation of the TP53 gene. Currently, the diagnosis of adrenocortical mass is carried through Weiss criteria that have limitations, so it is intensive the search for new molecular markers that facilitate the diagnostic of ACTs. TCF21/POD-1 is a transcription factor helix-loop-helix type expressed in mesenchymal-epithelial sites of interaction during embryonic development. In ACTs, POD-1 regulates the expression of endogenous SF-1 through binding the E-box sequence of SF-1 promoter region, and seems to be negatively relates with cell cycle regulatory genes such as BUB1B. BUB1B is a gene encoding a kinase-with important function during mitotic checkpoint. The expression of BUB1B is considered a prognostic factor in different types of tumors, including ACTs. Combined expression of BUB1B and PINK1 (ΔCtBUB1B - ΔCtPINK1) has been shown to be a good marker of survival in adults with ACC, whereas the PINK1 expression is reduced in the most aggressive ACC. We hypothesized that the POD-1 expression may have differential value in the diagnosis of adrenocortical masses, and that the analysis of the combined expression of POD-1, BUB1B and PINK1 may have differential value for the prognosis of patients with ACT. In this work were analyzed by PCRq Taqman probes the cDNA obtained from 130 tumor samples: 79 adults (44 ACAs and 35 ACCs), 35 children under 5 years old (27 ACAs and 8 ACCs) and 16 children 5-18 years of age (6 ACAs and 10 ACCs). Our results show that POD-1 and BUB1B has differential value in adult ACT, and the combined expression of POD-1 and BUB1B may have a prognostic value in patients with adult carcinoma. In addition, the combined expression of POD-1 and SF-1 might have diagnostic value in pediatric patients younger than 5 years. In summary, we conclude that experimental studies should be conducted to confirm the relationship between the genes studied, so that the results are solid enough to be used in the diagnosis and prognosis of adrenocortical tumors.

Estudamos nos camundongos geneticamente selecionados para alta (AIRmax) ou baixa (AIRmin) resposta inflamatória aguda os efeitos tóxicos do DMBA na medula óssea e sua repercussão na resposta imunológica após 24 horas. O tratamento diminuiu a produção de IgG anti-HGG e a migração celular para o tecido subcutâneo após injeção sc com Biogel nos AIRmin, como também causou hipocelularidade, principalmente de neutrófilos maduros. Contudo, houve um aumento de blastos e neutrófilos imaturos. A análise do ciclo celular em células Lin- revelou bloqueio da fase S nos AIRmin tratados com DMBA. A cinética de dano no DNA mostrou que o reparo no DNA é mais rápido em AIRmax. Os níveis de expressão do gene parp-1 triplicou em AIRmax, enquanto que nos AIRmin aumentou p53 e caspase-3. Os AIRmin tratados com DMBA apresentam perda da capacidade proliferativa e de diferenciação quando estimuladas in vitro com fatores hematopoéticos. O DMBA causou mielotoxicidade nos AIRmin, podendo afetar o desenvolvimento da resposta imune, enquanto AIRmax foram resistentes a esses efeitos. / We investigated in mice genetically selected for high (AIRmax) or low (AIRmin) acute inflammatory response the toxic effects of DMBA treatment on the BM and its impact on the immune response. DMBA treatment diminished specific IgG anti-HGG production and the cellular migration to the inflammatory site after sc injection of biogel in AIRmin, and hypocellularity in BM, mostly in the neutrophil. However we observed an increase of immature cells. Cell cycle analysis of Lin cells showed a decrease of cells in S stage from DMBA-treated AIRmin mice. The kinetics of cell repair demonstrated the early removal of DNA lesion from DMBA-treated AIRmax mice. The parp-1 gene showed 3 fold increased mRNA expression in AIRmax cells, however in AIRmin mice there was an increase in p53 and caspase-3 mRNA mRNA expression. Myeloid cells from DMBA treated AIRmin mice showed low differentiation and proliferation capacities after in vitro hematopoietic factors. DMBA treatment produced myelotoxicity in AIRmin mice, affecting immune response development, but AIRmax mice were resistant.

Orientador: Alexandre Hiroaki Kihara / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Neurociência e Cognição, 2014

Os campos elétricos alternados de frequência intermediária (10 KHz a 1MHz) e baixa intensidade têm efeitos inibitórios sobre o crescimento de várias linhagens celulares de tumores humanos e murinos. O objetivo geral do presente trabalho é conhecer os efeitos biológicos da aplicação externa de Campos Elétricos Alternados de intensidades de 10 V e 5 V nas frequências de 200kHz, 1Mhz e 2Mhz; em culturas de células de melanoma murino (B16F10) e fibroblastos humanos normais (FN1), durante 24 horas. Foram estudados os efeitos biológicos antiproliferativos e pró-apoptóticos através das seguintes análises: Citometria de Fluxo para identificar a distribuição das populações celulares nas fases do ciclo celular, Colorimétrico MTT para avaliar a viabilidade celular e Peroxidação Lipídica para avaliar a produção de radicais livres lipídicos poliinsaturados. Os resultados mostraram que em fibroblastos humanos normais o campo elétrico alternado induziu efeito antiproliferativo, indutor de necrose e apoptose, porém em menor efeito tóxico quando comparado às células de melanoma (B16F10), principalmente na frequência de 200 kHz. Por outro lado, na frequência de 2MHz e intensidade 10V, as células de melanoma presentes no sobrenadante e aderentes expressaram diferencialmente número de células mortas por apoptose (Anexina-V) e caspase-3 fosforilada. Os diferentes efeitos produzidos entre as duas linhagens estudadas atentam para o fato de que a compreensão dos mecanismos biofísicos da regulação do reparo e da proliferação celular envolve fenômenos celulares e vias de sinalização altamente complexas. / Electric fields of alternating intermediate frequency and low intensity have inhibitory effects on the growth of various tumor cell lines. The objective of this study was to evaluate the biological effects of external application of external alternating electric field (CEAE) intensities of 10 V and 5 V in the frequency 200kHz, 1MHz and 2MHz; in cultured murine melanoma cells (B16F10) and human fibroblasts normal (FN1). We studied the antiproliferative and pro-apoptotic by flow cytometry to identify the distribution of cell populations in the phases of the cell cycle, Colorimetric MTT to evaluate cell viability and lipid peroxidation to evaluate the production of free radicals lipid acids. The results showed that in fibroblasts (FN 1) the normal CEAE induced antiproliferative effect, inducing apoptosis and necrosis, but at a lower cytotoxic potential when applied to melanoma cells (B16F10), mainly in the frequency of 200 kHz. Moreover, the frequency of 2MHz and intensity 10V, the melanoma cells in supernatant and the members expressed differentially number of dead cells by apoptosis and caspase-3 phosphorylated. The different effects between the two strains studied to undermine the fact that understanding the biophysical mechanisms of regulation of repair and cell proliferation involves cellular phenomena and signaling pathways highly specific and complex.

[pt] Defensinas de planta, componentes inatos do sistema imune das plantas, são peptídeos antifúngicos, catiônicos, com estrutura primária rica em cisteína. Evidência dada pela literatura demonstrou que trechos de esfingolipídios complexos na membrana dos fungos, contendo manosildiinositolfosforilceramida e glicosilceramida, são sítios de ligação seletivos para as defensinas de planta isoladas de Dahlia merckii e Raphanus sativus, respectivamente. Entretanto, desconhece-se se as defensinas de planta interagem direta ou indiretamente com alvos intracelulares dos fungos. A fim de identificar interações físicas e diretas do tipo proteína- proteína, um sistema de duplo-híbrido, em levedura, baseado no fator de transcrição GAL4, foi construído utilizando-se como isca, a defensina da planta Pisum sativum, Psd1 (Pisum sativum defensin 1). Proteínas alvos, capazes de interagirem com o peptídeo Psd1, foram detectadas através do rastreamento de uma biblioteca de cDNA do fungo Neurospora crassa. Do resultado deste rastreamento, nove dentre quinze candidatos, selecionados pelo método do duplo-híbrido, foram identificados como proteínas nucleares da N. crassa. Um clone, detectado com alta freqüência neste rastreamento, apresentou homologia de seqüência com a proteína ciclina F, relacionada com o controle do ciclo celular. O ensaio de co-purificação utilizando a proteína conjugada a glutationa S-transferase (GST) validou in vitro o resultado obtido pelo sistema duplohíbrido. Análise por microscopia de fluorescência da Psd1, conjugada a FITC, e, dos núcleos do fungo Fusarium solani, marcados com DAPI, demonstrou in vivo a co-localização da defensina de planta Psd1 com os núcleos do fungo. Para pesquisar o modo de ação da Psd1 ao nível do ciclo celular, utilizou-se o modelo multicelular da retina de ratos neonatais, em desenvolvimento. Neste modelo, a migração nuclear intercinética, correlacionada com as transições de fase de S para M do ciclo celular, foi observada na presença da Psd1. Verificouse que Psd1 impediu a migração nuclear em neuroblastos, parando o ciclo celular na transição de S para G2. Estes resultados revelaram modos de ação da defensina de planta Psd1 sobre a fisiologia nuclear. / [en] Plant defensins, innate components of the plant immune system, are cationic, antifungal peptides, with a cysteine- rich primary structure. Evidence from the literature demonstrated that fungus membrane patches containing complex sphingolipids, mannosyldiinositolphosphorylceramide and glucosylceramides, are selective binding sites for the plant defensins isolated from Dahlia merckii and Raphanus sativus, respectively. However, whether the plant defensins interact directly or indirectly with fungus intracellular targets is unknown. To identify direct physical protein-protein interactions, a GAL4-based yeast two-hybrid system was constructed, using the plant peptide, Pisum sativum defensin 1 (Psd1), as the bait protein. Target proteins, capable of interacting with the bait Psd1, were detected by screening a Neurospora crassa cDNA library. In this screening, nine out of fifteen two-hybrid candidates were identified as N. crassa nuclear proteins. One clone, detected with high frequency in the screening, presented sequence similarity to a N. crassa cyclin F, related to the cell cycle control. The GST pull- down co purification assay corroborated this two-hybrid result in vitro. Fluorescence microscopy analysis of FITC- conjugated Psd1 and DAPI-stained Fusarium solani nuclei demonstrated in vivo the co-localization of the plant peptide Psd1 and the fungus nuclei. We used the developing retina of neonatal rats as a multicellular model to study Psd1 mode of action at the cell cycle level. In this model, we observed in vivo the interkinetic nuclear migration, correlated to the transitions from S to M-phase of the cell cycle, in the presence of the Psd1 peptide. It was shown that Psd1 impaired nuclear migration of neuroblasts by arresting the cell cycle at the S to G2- phase transition. These results revealed modes of action of the plant defensin Psd1 upon the nuclear physiology.

This thesis project is focused on the study of the signaling module formed by the NIMA-related protein Nek6, Nek7, and Nek9 and their function during early mitosis, with particular interest in centrosome separation and maturation. Nek9/Nercc1 was identified by Dr. Joan Roig. Nek9 is expressed in all cell lines and tissues studied is inactive during interphase while during mitosis is activated through phosphorylation by Plk1 which is in fact able to bind Nek9 and subsequently phosphorylates Nek9 on its activation loop. During mitosis Nek6 and Nek7 bind the C-terminal of Nek9. Once active, Nek9 can phosphorylate Nek6 and Nek7, thus activating them. Active Nek9 localizes at centrosome, suggesting that Nek9/Nek6-7 has important functions in the organization of microtubules during cell division. Confirming this idea, it has been shown that the microinjection of anti-Nek9 module induces arrest in prometaphase with disorganized spindle structures and misaligned chromosomes, or leads to abnormal mitosis resulting in aneuploidy. In the same direction, interference with the function of Nek7 or Nek6 leads to abnormal mitotic progression and spindle formation. We described how the Nek9/Nek6-7 module could provide a link connecting Plk1 and Eg5 in the context of centrosome separation. we analyzed the effects of Plk1, Eg5, Nek9, Nek6 or Nek7 down-regulation by RNAi on the extent of separation of duplicated centrosomes in prophase cells and we observed how this downregulation was affecting centrosome separation. We determine whether the activation of Nek9 or Nek6 could induce centrosome separation trasfecting cells with the active form of these two kinases; a considerable amount of cells that were in interphase shown separate centrosome demonstrating that Nek9/Nek6 are sufficient to induce centrosome separation. To test whether active Nek9 and Nek6 exerted their effect through the regulation of Eg5 we simultaneously transfected the cells with Eg5 siRNAs and we completely lost the centrosome separation described above. We demonstrated by immunofluorescence that the key event during centrosome separation was the recruitment of Eg5 at centrosomes and that the down-regulation of Plk1, Nek6, Nek7 or Nek9 resulted in prophase cells with unseparated centrosomes because Eg5 was not properly recruited. To prove whether the phosphorylation on Ser-1033 controls the accumulation of Eg5 to centrosomes and centrosome separation during early mitosis we transfected cells with wild type Eg5 or Eg5 S1033A; the wild type form of the kinesin was able to localize at centrosome and rescue the normal phenotype while Eg5 S1033A was not able to localize and resulted in cells delayed in mitosis. Plk1, the Nek9 activator, is involved in the regulation of centrosome maturation during early mitosis. Centrosome maturation refers to the process through which centrosomes increase size and microtubule nucleation activity and requires the accumulation of γ-TuRC complexes at centrosome. This recruitment depends on Nedd1 that acts as γ-Tubulin targeting factor. Plk1 depletion prevents accumulation of Nedd1 at centrosome. Our experiments show the importance of Nek9 in the regulation of centrosome maturation downstream of Plk1. Depletion of Nek9 by siRNA determined a decrease of γ-Tubulin and Nedd1 at centrosome. Further we investigated the upstream role of Plk1 depleting Plk1 and trasfecting active Nek9 and it was able to rescue the normal phenotype. Nek9 can interact with Nedd1 during mitosis and phosphorylates it provoking its accumulation at centrosome. The no-phosphorylable form of Nedd1 was not able to accumulate at centrosome and support the accumulation of γ-Tubulin there, determining a delay of the cells in prometaphase. Our results show that Nek9 is the link between Plk1 activity and the recruitment of Nedd1 to the centrosome and that the pathway formed by Plk1/Nek9/Nedd1 can be a key element in the control of mitotic centrosome maturation.

Cell cycle control by trophic factors has a key role in regulation of cell proliferation in all organisms. Nutrients are one of these important factors needed by cells to reproduce, so very well regulated mechanisms must exist that connect nutrient availability to cell cycle. Hence the importance on studying how exactly nutrient-dependent signaling pathways work. Cln3, the most upstream G1 cyclin in Saccharomyces cerevisiae, is one well demonstrated common effector of multiple nutrient-dependent signaling pathways. Moreover, its role in cell cycle is crucial. So it is a good candidate to regulate cell cycle progression in response to nutrient availability. One important question is to find the protein that could directly modulate Cln3 levels in response to nutrient availability. This protein could play as a nutrient sensor and as a cell cycle regulator at the same time. In the present thesis, Pho85 is founded to be the protein that could run these two highly different tasks, because of its well-characterized properties on sensing phosphate availability and the well-known functions on modulating cell cycle as CDK. The results of the present work clearly demonstrate that when phosphate is present, Pho85 regulates Cln3 levels by increasing the stability of the cyclin through specific phosphorylations, promoting cell cycle progression. Contrary, under phosphate depletion conditions, Pho85 become inactive and Cln3 is rapidly degraded, leading to a cell cycle arrest in order to maintain cell chronological lifespan. / El control del cicle cel•lular per factors tròfics té un paper important en la proliferació cel•lular de tots els organismes. Els nutrients són uns d’aquests factors importants requerits per les cèl•lules per reproduir-se, per tant deuen existir mecanismes molt ben regulats que connecten la disponibilitat de nutrients amb el cicle cel•lular. Per això, l’estudi de com funciona la senyalització cel•lular de nutrients i com afecta a la progressió del cicle és altament rellevant. Cln3, la ciclina de G1 més primerenca a Saccharomyces cerevisiae, és un efector comú de múltiples vies de senyalització de nutrients. A més, el seu paper en el cicle cel•lular és crucial. Per tant aquesta proteïna és una bona candidata per regular la progressió del cicle cel•lular en resposta a la disponibilitat de nutrients. Una qüestió important a resoldre és trobar la proteïna que podria modular directament els nivells de Cln3 depenent de la presència de nutrients. Aquesta proteïna actuaria com a sensor de nutrients i com a reguladora del cicle cel•lular alhora. A la present tesi, es mostra a Pho85 com la proteïna que pot fer aquestes dues tasques, tant per les seves propietats ben conegudes en la detecció de fosfat, com per les seves funcions de CDK modulant el cicle cel•lular. Els resultats d’aquesta tesi demostren clarament que quan el fosfat és present, Pho85 modula els nivells de Cln3 incrementant l’estabilitat de la ciclina mitjançant fosforilacions específiques, promovent la progressió del cicle cel•lular. Per altra banda, sota condicions de manca de fosfat, Pho85 esdevé inactiva i Cln3 és degradada ràpidament, conduint a un arrest del cicle cel•lular per mantenir la longevitat de la cèl•lula. / El control del ciclo celular por factores tróficos tiene un papel importante en la proliferación celular de todos los organismos. Los nutrientes son uno de estos factores importantes requeridos por las células para reproducirse, por lo tanto deben existir mecanismos muy bien regulados que conecten la disponibilidad de nutrientes con el ciclo celular. Por ello, el estudio de cómo funciona la señalización celular de nutrientes y cómo afecta a la progresión del cicle es altamente relevante. Cln3, la ciclina de G1 más temprana en Saccharomyces cerevisia, es un efector común de múltiples vías de señalización de nutrientes. Además, su papel en el ciclo celular es crucial. Por lo tanto esta proteína es una buena candidata para regular la progresión del ciclo celular en respuesta a la disponibilidad de nutrientes. Un tema importante a resolver es encontrar la proteína que podría modular directamente los niveles de Cln3 dependiendo de la presencia de nutrientes. Esta proteína actuaría como sensor de nutrientes y como reguladora del ciclo celular. En la presente tesis, se muestra a Pho85 como la proteína que puede hacer estas dos tareas, tanto por sus propiedades bien conocidas en la detección de fosfato, como por sus funciones de CDK modulando el ciclo celular. Los resultados de esta tesis demuestran claramente que cuando el fosfato está presente, Pho85 modula los niveles de Cln3 incrementando la estabilidad de la ciclina mediante fosforilaciones específicas, promoviendo la progresión del ciclo celular. Por otro lado, bajo condiciones de ausencia de fosfato, Pho85 es inactivada y Cln3 se degrada rápidamente, conduciendo a una parada del ciclo celular para mantener la longevidad de la célula.

Esta tesis doctoral consiste en la caracterización de la ciclina meiótica Rem1, de Schizosaccharomyces pombe. En este trabajo se analizó, inicialmente, el patrón de transcripción y expresión de rem1 durante la meiosis observando que el pico de expresión se produce durante la meiosis I, la actividad quinasa del complejo ciclina-Cdk también coincide con la meiosis I. Seguidamente, se determinó que la transcripción del mRNA maduro de rem1 depende de Mei4 a través de las cajas FLEX del promotor de rem1. También se observó la presencia de un RNA "antisense" que se transcribe durante las primeras horas de la meiosis. A continuación, se estudió la función de Rem1 durante la meiosis determinando una función de esta ciclina en la meiosis I. Se observó la toxicidad de Rem1 expresado durante el ciclo mitótico. Posteriormente, se analizaron posibles interacciones genéticas con otras ciclinas meióticas detectando que Rem1 tiene una función redundante con Cig2 durante la fase S meiótica. También se determinó la necesaria presencia de rem1 para conseguir unos niveles de recombinación meiótica intragénica normales, mientras que se requiere para la recombinación intergénica. / The main goal of this doctoral thesis is the characterization of the meiotic cyclin Rem1, in Schizosaccharomyces pombe. First of all we analized the transcription and expresion profiles of rem1 during meiosis. We observed the maximum of expresion during meiosi I and the kinase activity of the complex cyclin-Cdk had exactly the same profile. Then, we analized the transcription profile of the mature mRNA of rem1, showing that this transcription depends on Mei4 through the FLEX boxes which are loclized in the rem1 promoter. An antisense RNA was also detected at the begining of the meiosis. We next diceded to study the function of this cyclin. Firstly we observed that overexpression of Rem1 is toxic for the cell during mitotic cell growth. Moreover, a function for Rem1 was observed during meiosis I. Rem1 is also required in order to obtain normal levels of meiotic intragenic recombination, but it is not necesary for the intergenic recombination. Finally, we could detect a genetic interaction betwen Rem1 and the meiotic S phase cyclin, Cig2.