O objetivo desta Tese foi o de demonstrar que a Teoria do biólogo e epistemólogo suíço Jean Piaget foi vítima de sua própria Representação Social, (na acepção de Serge Moscovici, como explicitaremos já em nossa Introdução). Vítima no sentido de que suas descobertas na área da Biologia e sua criação no campo da construção de modelos formais na mesma ciência, feito inédito até então, caíram no ostracismo na História da ontogênese epigenética do ser humano, tanto nos aspectos biológicos, quanto na área da aquisição do conhecimento científico e lógico matemático. Esses fatos nos mostram Zelia Ramozzi-Chiarottino, (cuja análise e interpretação da Teoria de Jean Piaget constituir-se-á no referencial teórico desta Tese) ao lado de seus colaboradores, no artigo: Jean Piagets unrecognized epigenetic ontogenesis of the logical mathematical thought, (2017). Neste trabalho, restringimo-nos ao Brasil e à produção de Dissertações e Teses de Doutorado sobre a Teoria de Piaget e sua representação social, aqui realizadas nos últimos dez anos. Fizemos um levantamento das Dissertações e Teses a partir do Catálogo de Teses e Dissertações da CAPES. O método estatístico que utilizamos foi o do para analisar os dados coletados. Esta análise confirmou nossa conjectura / Our aim with this Ph.D Thesis was to demonstrate that the Theory of the swiss biologist and epistemologist Jean Piaget was victim of its own Social Representation (within the meaning of Serge Moscovici, as we will still explain in our Introduction). Victim in sense of that his findings in the field of Biology and his creation in the field of the construction of formal models in this same Science, unprecedent feat till then, have fallen in obscurity in the History of epigenetic ontogenesis of the human being, in both biologic and scientific aspects, in terms of the field of acquiring of scientific and logical mathematical knowledgement. These facts Zelia Ramozzi-Chiarottino (whose analysis and interpretation of Piagets Theory will be the theoretical framework of this Thesis) show us next to her co-workers, in the article: Jean Piagets unrecognized epigenetic ontogenesis of the logical mathematical thought, (2017). In the present work, we limited ourselves to Brazil, and to the production of Dissertations and Doctoral Theses on Piagets Theory and its Social Representation, produced here on the last ten years. We made a data survey on the Dissertations and Theses from the Catalogue of Theses and Dissertations from CAPES. Statistic method used was the to analyze the collected data. This analysis validated our conjecture

A esquistossomose é um grave problema de saúde pública, com alta mortalidade e morbidade em países endêmicos, causada pelo verme trematódeo do gênero Schistosoma. O praziquantel é a única droga disponível para tratamento da doença, é usada em larga escala para tratamento de populações de áreas endêmicas, porém não previne a reinfecção e tem efeito somente em vermes adultos. Drogas estudadas em câncer como inibidores de histona deacetilases (iHDACs) modificam o padrão epigenético da célula desencadeando a morte celular, e em Schistosoma mansoni já foi mostrado que a inibição de HDACs além de aumentar a acetilação de histonas alterou o fenótipo de miracídios e provocou morte em esquistossômulos e vermes adultos. O presente estudo investigou o efeito do iHDAC Trichostatin A (TSA) na regulação da transcrição gênica em esquistossômulos, detectando por meio de ensaios de microarray centenas de genes diferencialmente expressos, relacionados a replicação de DNA, metabolismo e complexos modificadores de histonas. A inibição de HDAC em vermes adultos levou a um aumento da acetilação nas marcas de histonas H3K9ac, H3K14ac e H4K5ac relacionadas à indução de transcrição. Com imunoprecipitação de cromatina seguida de PCR (ChIP-qPCR) detectou-se o aumento de deposição de H3K9ac e H3K14ac na região promotora de genes com expressão aumentada ou diminuída, porém a marca de repressão H3K27me3 não sofreu alteração na região promotora de nenhum gene analisado. Análises adicionais indicaram um conjunto de genes diferencialmente expressos que codificam proteínas histone readers, que fazem parte de complexos modificadores de histonas, como EED capaz de identificar a marca de repressão H3K27me3 e regular a atividade de EZH2, apontando um novo alvo terapêutico. O efeito sinérgico entre iHDAC e um iEZH2 foi testado e detectou-se o aumento da mortalidade de esquistossômulos. A estrutura de SmEZH2 foi modelada por homologia e usada para análises computacionais que sugeriram uma alta afinidade de ligação de SmEZH2 com o iEZH2, abrindo uma perspectiva de desenvolvimento de novas drogas específicas para tratamento da esquistossomose. / Schistosomiasis is a serious public health problem, with high mortality and morbidity in endemic countries, caused by trematode worms of the genus Schistosoma. Praziquantel is the only available drug for treatment of the disease; it is used extensively to treat populations in endemic areas, but does not prevent reinfection and is effective only in adult worms. Drugs studied in cancer as histone deacetylase inhibitors (iHDACs) modify the epigenetic status of the cell, triggering cell death, and it has been shown in Schistosoma mansoni that inhibition of HDACs increase histone acetylation, alter the phenotype of miracidia and cause death in schistosomules and adult worms. The present study investigated the effect of iHDAC Trichostatin A (TSA) on the regulation of gene transcription in schistosomules, detecting by means of microarray assays hundreds of differentially expressed genes related to DNA replication, metabolism and histone remodeling complexes. Inhibition of HDAC in adult worms led to an increase in histone acetylation marks H3K9ac, and H3K14ac H4K5ac related to transcriptional induction. With chromatin immunoprecipitation followed PCR (ChIP-qPCR) we detected an increased deposition of H3K9ac and H3K14ac at the promoter region of genes with increased or decreased expression, but the repressive mark H3K27me3 was not changed at all analyzed gene promoter regions. Additional analysis indicated a set of differentially expressed genes that encode histone reader proteins that are part of histone modifier complexes such as EED, which is able to identify the repression mark H3K27me3 and to regulate EZH2 activity, pointing to a new therapeutic target. The synergistic effect between iHDAC and one iEZH2 has been tested and found to cause an increase in schistosomules mortality. The SmEZH2 structure was modeled by homology and used for computational analyses, which suggested a high affinity binding of SmEZH2 with iEZH2, opening the opportunity for development of new specific drugs for treatment of schistosomiasis.

Técnicas de reprodução assistida (TRAs) são utilizadas tanto na medicina humana quanto na medicina veterinária com o objetivo principal de corrigir infertilidades adquiridas ou herdadas. A transferência nuclear de célula somática (TNCS) ocupa um lugar de destaque na veterinária pela possibilidade de geração de indivíduos geneticamente idênticos, permitindo a produção de rebanhos homogêneos de alto mérito genético e servindo como modelo de estudo para técnicas de reprogramação. Porém, a utilização de TRAs, e em especial da TNCS, é considerada responsável pelo aumento na geração de conceptos portadores de alterações durante e após o desenvolvimento embrionário e fetal. A provável causa principal é a alteração na regulação da reprogramação epigenética devido à manipulação de gametas e embriões no período inicial do desenvolvimento, levando a alterações na regulação epigenética de genes imprinted. O presente estudo teve como objetivo principal avaliar marcas epigenéticas e expressão de genes imprinted no desenvolvimento de conceptos bovinos produzidos por TNCS ou inseminação artificial (IA). Para tal, foram coletadas amostras de tecido muscular e membranas corioalantoideana e amniótica de animais na fase pré natal (fetal) e tecidos muscular, nervoso e hepático na fase pós natal (animais nascidos saudáveis adultos ou não) de animais derivados de IA ou TNCS. Foi analisada a expressão dos genes imprinted H19, IGF2, IGF2R e Airn quando possível, assim como a metilação do DNA no locus H19/IGF2 na fase pós natal. Foi observado que na fase pré natal não foi detectada expressão do IGF2, enquanto que a expressão de H19 é aumentada em relação ao IGF2R, porém, sem diferenças entre os grupos nos tecidos estudados. Na fase pós natal, o padrão de expressão dos genes IGF2, H19 e IGF2R indica diminuição da expressão gênica relativa no fígado de animais TNCS e no aumento da expressão gênica do H19 na musculatura de animais adultos (saudáveis) bovinos produzidos por TNCS, apesar de o padrão de metilação dos genes imprinted IGF2/H19 não ser diferente entre organismos considerados saudáveis e não saudáveis. Os resultados deste projeto contribuem para o entendimento dos mecanismos epigenéticos relacionados ao desenvolvimento embrionário e fetal, em especial aqueles relacionados à dinâmica das alterações epigenéticas envolvidas no imprinting genômico / Assisted reproductive technologies (ARTs) are usually used in both human and veterinary medicine aiming the correction of heritable or acquired infertilities. The somatic cell nuclear transfer technique (SCNT) is of particular importance in veterinary as it enables the generation of genetically identical organisms, allowing the production of homogeneous genetically improved herds, and also serving as a model for reprogramming studies. However, the use of TRAs, SCNT in special, may be responsible for the increase of developmental-related abnormalities in the conceptuses. Such phenotypes are probably caused by a disruption during the epigenetic reprogramming due to the manipulation of gametes and embryos during the early development period, and therefore leading to disturbances in the epigenetic regulation of imprinted genes. The present study aimed to evaluate epigenetic marks and expression of imprinted genes in different developmental periods of cattle generated by SCNT or artificial insemination (AI). For that, corionic/alantoic and amniotic membranes from fetuses and muscular, nervous and hepatic tissues from born animals, healthy (adult) or not, produced by SCNT or AI were collected. The expression of the imprinted genes H19, IGF2, IGF2R and Airn was analyzed as well as the DNA methylation at locus H19/IGF2 in post-natal period. It was observed that IGF2 was not detected during pre-natal period, whereas H19 expression is increased when compared to IGF2R in the groups studied herein. At post-natal period the IGF2, H19 and IGF2R expression patterns infers the decrease of relative gene expression in the liver and the increase of H19 expression in the muscle of SCNT adult animals. The methylation pattern of IGF2/H19 locus, however, did not differ between healthy or not animals. The results described herein may contribute to the understanding of the epigenetic mechanisms related to embryonic and fetal development, and in special, to those related to the epigenetic dynamics during genomic imprinting

O carcinoma hepatocelular (HCC) é a 3ª causa de morte por neoplasias no mundo, sendo também o 5º tipo de neoplasia mais frequente. Seu tratamento limitado juntamente com o mau prognóstico tornam importante a adoção de medidas preventivas. A prevenção das etapas iniciais da hepatocarcinogênese pela administração de compostos bioativos de alimentos (CBAs) atualmente vem sendo observada em diversos estudos. Sugere-se que o processo de carcinogênese envolva alterações genéticas e epigenéticas, como a hipometilação do DNA e a desacetilação de histonas. Nesse sentido, o tratamento com ácido fólico (AF), precursor indireto de grupamento metil, e tributirina (TB), inibidora de enzimas desacetilases de histonas, quando em associação, poderia agir em adição potencializando os efeitos quimiopreventivos dos mesmos comparados às suas ações isoladas. A eventual atividade quimiopreventiva da TB (100mg/100g de peso corpóreo), do AF (0,08mg/100g de peso corpóreo), ambos com a metade da dose utilizada na literatura, e da associação entre os mesmos (AS) foi analisada durante a etapa de promoção da hepatocarcinogênese em ratos Wistar submetidos ao modelo do hepatócito resistente (HR). Para avaliação de GST-P, da proliferação celular, da apoptose, bem como a localização da histona H3K9 foi utilizada a técnica de imunohistoquímica; para a quantificação de H3K9, western blot. Em relação à análise macroscópica, os grupos tratados apresentaram menor número de nódulos em relação a MD (sem significância estatística), além de menor porcentagem de LPN menores do que 1mm nos grupos TB e AS. Na análise microscópica foi observado que os grupos TB, AF e AS apresentaram menor número de lesões pré neoplásicas persistentes (pLPN) em relação ao grupo controle isocalórico (MD, maltodextrina), assim como menor porcentagem de área ocupada por pLPN e por lesões em remodelação (rLPN). Quanto a proliferação celular, os grupos AF e AS apresentaram menor número de núcleos em fase S/mm2 quando comparados aos grupos MD e TB. Em relação à apoptose, os grupos TB e AS apresentaram maior número de hepatócitos em apoptose e corpúsculos apoptóticos/mm2 quando comparados aos grupos MD e AF. No resultado da metilação global do DNA não houve diferença entre os grupos. Em adição, os grupos AF e AS apresentaram maiores concentrações séricas de folato; o mesmo não ocorrendo para B12. No que diz respeito à acetilação de H3K9, os grupos TB e AS apresentaram maior porcentagem de acetilação quando comparados aos grupos N, MD e AF. Em conclusão, os grupos tratados com TB, AF e a associação entre eles apresentaram quimioprevenção pronunciada, sendo que o grupo AS apresentou mecanismos aditivos dos tratamentos isolados. / The hepatocellular carcinoma (HCC) is the third leading cause of death by cancer in the world, and the fifth most frequent type of neoplasm. Its limited treatment along with poor prognosis make it important to adopt preventive measures. The prevention of the initial stages of hepatocarcinogenesis by the administration of bioactive food compounds (BFCs) is currently being observed in several studies. It is suggested that the process of carcinogenesis involves genetic and epigenetic modifications, such as DNA hypomethylation and deacetylation of histones. Accordingly, treatment with folic acid (FA), indirect precursor of methyl grouping, and tributyrin (TB), a histone deacetylases inhibiting enzyme, when associated could act in addition to enhance the chemopreventive effects compared to their isolated actions. The possible chemopreventive activity of TB (100mg/100g body weight), FA (0.08 mg/100 g body weight) and the association between them (AS) were studied during the promotion stage of hepatocarcinogenesis in Wistar rats submitted to resistant hepatocyte model (RH).For evaluation of GST-P, cell proliferation, apoptosis, and the location of histone H3K9 was used immunohistochemistry, to quantify H3K9, western blot. Regarding the macroscopic analysis, the treated groups showed a lower number of nodules compared to MD (not statistically significant), and a lower percentage smaller than 1mm in groups TB and AS. Under microscopic examination the groups TB, FA and AS showed a lower number of persistent pre-neoplastic lesions (pLPN) compared to the isocaloric control group (MD, maltodextrin), as well as a lower percentage of the area occupied by pLPN and remodeling lesions (rLPN). As cell proliferation, FA and AS groups had fewer S phase nuclei/mm2 compared to MD and TB groups. Regarding apoptosis, TB and AS groups showed higher numbers of hepatocytes in apoptosis and apoptotic corpuscles/mm2 compared to MD and FA groups. Global DNA methylation did not differ between groups. In addition, AF and AS groups had higher serum concentrations of folate, which did not occur for B12.Concerning the H3K9 acetylation, the groups TB and AS showed higher percentage of acetylation when compared with the groups N, MD and FA. In conclusion, the groups treated with TB, FA and the association of both showed pronounced chemoprevention, and the AS group showed additive mechanisms compared with isolated treatments.

Fatores dietéticos como o selênio (Se) são apontados como importantes moduladores do risco de desenvolvimento do câncer de mama. Essa neoplasia pode apresentar sua origem no início do desenvolvimento e, assim, a alimentação materna poderia ter importantes repercussões na programação fetal da doença. A fim de verificar se diferentes concentração de selênio na dieta materna poderiam programar o risco da progênie feminina ao câncer de mama, ratas foram alimentadas com ração contendo 0,15 (CO), 1,0 (SUP) ou 0,05 (DEF) ppm de Se durante a gestação e sua progênie feminina iniciada com DMBA. A progênie do grupo SUP apresentou menor suscetibilidade à carcinogênese, indicado pelo menor número médio e multiplicidade de adenocarcinomas mamários (p< 0,05), enquanto a do grupo DEF apresentou maior suscetibilidade à carcinogênese, indicado pela maior incidência dos mesmos (p< 0,05). Mães do grupo DEF apresentaram menor concentração de Se no sangue (p< 0,05) e sua prole apresentou menor atividade da enzima GPx1 (p< 0,05). Além disso, observou-se na glândula mamária da progênie de 50 dias menor expressão (western blot e qPCR) de ER&#945;, Her-2, EGFR e Ras no grupo SUP em comparação aos grupos CO e DEF (p< 0,05). Analisou-se, ainda, o padrão de metilação global do DNA (HPLC-DAD), expressão das enzimas DNMT1, 3a e 3b (qPCR), o padrão global de modificações pós traducionais em histonas (western blot) e o padrão de metilação da região promotora do gene Er&#945; (modificação com bissulfito e pirossequenciamento) na glândula mamária da progênie de 50 dias. Não houve diferença no padrão de metilação global do DNA e expressão das enzimas DNMTs (p>0,05). Houve aumento na expressão de H4K16 acetilada nos grupos SUP e DEF (p< 0,05). Finalmente, em comparação a progênie do grupo DEF, a do grupo SUP apresentou região promotora de Er&#945; com aumento marginal (p=0,07) na metilação de dois dinucleotídeos CpG. Conclui-se que o consumo de diferentes concentrações de Se na dieta materna tem impacto sobre a suscetibilidade da progênie ao câncer de mama na vida adulta através da modulação da expressão de receptores e oncogenes relacionados ao desenvolvimeto dessa neoplasia, além da influência em processos epigenéticos. Tais resultados apontam para a existência de uma \"janela de programação\" no início do desenvolvimento sensível a ação do Se, resultando em diminuição do risco de câncer de mama quando suplementado na dieta materna e o inverso quando de sua deficiencia. / Based on epidemiological studies and animal models, the essential micronutrient selenium has been highlighted as a promising dietary factor associated to breast cancer risk reduction. Breast cancer may have its origin in early development and thus the maternal diet could have important implications in the fetal programming of the disease. In order to ascertain whether differences in selenium concentration in maternal diet could modulate the susceptibility of female offspring to breast cancer, a biological assay was conducted in which female rats were fed a diet with 0.15 (CO), 1.0 (SUP) or 0.05 (DEF) ppm of selenium during gestational period and the female offspring subjected to a mammary carcinogenesis model induced by DMBA. SUP group offspring presented decreased susceptibility to mammary carcinogenesis, as indicated by lower (p< 0,05) average number and multiplicity od adenocarcinomas, while the DEF group offspring had a greater susceptibility, as indicated by the increase (p< 0,05) in adenocarcinomas incidency. Mothers of the DEF group pesented lower (p< 0,05) Se blood concetrations and their offspring presented lower (p<0,05).GPx1 activity. In addition, there was a decrease (p< 0,05) in ER&#945;, Her-2, EGFR and Ras expression (western blot and qPCR) in the mammary gland of 7 weeks old female SUP group offspring when compared to CO and DEF groups offspring. DNA global methylation pattern (HPLC-DAD), DNMT1, 3a e 3b expression (qPCR), global pattern of post-translational modification in histones (western blot) and methylation status of Er&#945; promoter region (bisulfite modification and pyrosequencing) were also evaluated in the mammary gland of 7 weeks old offspring. There was no diffrence (p>0,05) in DNA global methylation pattern and DNMTs expression. There was an increase in acetilated H4K16 expression in groups SUP and DEF (p< 0,05). Lastly, when compared to DEF offspring, the SUP offspring presented a marginal increase in the methylation of two CpG dinucleotides in the Er&#945; promoter region. In conclusion, the consumption of different selenium concentration in maternal diet plays a role in the progeny\'s breast cancer susceptibility through the modulation of receptors and oncogenes expression, in addition to modifications in epigenetic patterns. These results indicate the presence of a \"programming window\" in the beggining of development susceptible to selenium effects, resulting in decreased breast cancer risk when supplemented and the opposite when deficient.

Eventos epigenéticos como o imprinting genômico e a inativação do cromossomo X (ICX), já foram amplamente estudados em camundongos. Nesses animais muitos dos processos epigenéticos que levam à ICX já estão profundamente esclarecidos. Em humanos entretanto, o conhecimento sobre a ICX é mais limitado, em particular os eventos iniciais do processo durante o desenvolvimento embrionário. O desenvolvimento e aprimoramento de ensaios que envolvem o sequenciamento em larga escala do transcriptoma (RNA-Seq) de células únicas iniciam uma nova era nos estudos sobre a ICX. São crescentes os dados de RNA-Seq depositados em bancos de dados públicos e em 2013 os trabalhos de Xue e colaboradores e de Yan e colaboradores tornaram disponíveis os resultados de RNA-Seq de células individuais isoladas de embriões humanos a partir do estágio de duas células até a fase de blastocisto. Através de técnicas de bioinformática avaliamos o nível de expressão do gene XIST, intimamente envolvido no processo de ICX, nos diferentes estágios do desenvolvimento. Alinhamos também as leituras geradas por RNA-Seq contra o genoma humano de referência no intuito de se identificar variantes em regiões transcritas e assim verificar a origem do alelo expresso. Com isso, pudemos observar que o gene XIST tem sua expressão iniciada em embriões humanos no estágio de oito células, e que o silenciamento transcricional dos genes do cromossomo X já se iniciou no estágio de blastocisto de forma aleatória mas ainda não se disseminou, i.e. a ICX não está completa. Devido ao fenômeno de ICX, a caracterização de genes \"imprintados\" neste cromossomo é desafiadora. Ainda assim em camundongos foram relatados alguns genes do X que são assim regulados. Mulheres portadoras da síndrome de Turner (45,X) apresentam diferenças fenotípicas dependentes da origem parental do cromossomo X herdado, sugerindo a existência de genes \"imprintados\" no X humano. Em particular os genes MAOA, MAOB e USP9X foram indicados como candidatos a serem regulados por imprinting. Através do sequenciamento de regiões transcritas contendo SNPs em heterozigose foram avaliados o padrão de expressão alelo-específico dos três genes indicados. Nenhum sinal de regulação por imprinting pôde ser detectado nem em placenta nem em cérebro humano, pois a procedência dos alelos expressos era independente da origem parental. Isso não significa que a variabilidade fenotípica em mulheres com Turner não possa ser explicada por imprinting em genes do X. Experimentos de RNA-Seq em diversos tecidos humanos ou a partir de células únicas são uma abordagem conveniente para se elucidar este fenômeno / Epigenetic phenomena as genomic imprinting and X chromosome inactivation (XCI) have been widely studied in mice. While most of the processes and steps involved in XCI in mice are well studied, in humans our knowledge is still very limited, specially during early embryo development. Advances in single-cell whole transcriptome high troughput sequencing techniques (RNA-Seq) bring a new era to the XCI field. Single-cell RNA-Seq results of from 2-cell to the blastocyst stage of human embryos were published by Xue et cols and Yan et cols in 2013. Using bioinformatics techniques we searched for the XIST gene expression level (a gene closely involved in XCI) throughout the human pre-implantation embryo development. We aligned reads generated by RNA-Seq assays to the human reference genome looking for variants in gene transcriptional regions and to identify the origin of the expressed allele. Our results show that XIST expression starts from the 8-cell stage and is stabilized and upregulated at the female blastocyst stage. We also show that the transcriptional silence of X-linked genes started at the blastocyst stage and is independent of parental origin but this does not apply for all genes. We concluded that the completion of the transcriptional silence step is probably established during post-implantation stage. The search for X-linked imprinted genes is challenging due to the XCI phenomenon. Nevertheless, X-imprinted genes were reported in mice. In humans, no X-imprinted genes were found so far, but phenotypic differences reported in Turner\'s syndrome (45,X) women was related to the parental origin of the X chromosome inherited. This suggests the existence of X-linked imprinted genes, in particular MAOA, MAOB and USP9X seemed good candidates. By sequencing transcript regions containing heterozygous SNPs in these genes we could access their expression pattern. Our results show no sign of imprinting regulation of MAOA, MAOB and USP9X, neither in human brain nor in human term placenta. This does not rule out the possibility that the phenotypic differences observed in Turner\'s syndrome women could be the consequence of other unknown X-linked imprinted genes. RNA-Seq of different human female tissues is a powerful approach to finally find the genes involved in such phenotypes

Na inativação do cromossomo X (ICX) um dos dois cromossomos X presentes nas fêmeas de mamíferos placentários é silenciado transcricionalmente. Esse é um mecanismo de compensação de dose que assegura que a quantidade dos produtos gênicos oriundos do cromossomo X esteja em equilíbrio entre machos e fêmeas. A ICX pode ocorrer de modo aleatório, onde cada célula escolhe ao acaso qual será o cromossomo X inativado: cromossomo X paterno ou cromossomo X materno; ou de forma \"imprintada\" (termo adaptado do inglês imprinted), ou seja, dependente da origem parental do cromossomo X. Enquanto nas fêmeas marsupiais a inativação ocorre de forma \"imprintada\", sendo o X paterno inativado em todos os tecidos, nos mamíferos eutérios a ICX nos tecidos somáticos ocorre de modo aleatório. Porém alguns eutérios mantiveram o mecanismo \"imprintado\" de ICX exclusivamente nos tecidos extraembrionários, como ratos e camundongos. Em humanos, o estado controverso da ICX em tecidos extraembrionários foi reavaliado por nosso grupo utilizando uma análise mais ampla e identificou-se um padrão aleatório (Moreira de Mello et al., 2010), demonstrando a importância de se realizar uma análise global para se determinar o perfil de atividade do cromossomo X. Em bovinos o padrão de ICX em placenta não está claro. Ele foi verificado analisando-se a expressão de um único gene, e os autores concluíram que o padrão era \"imprintado\" (Xue et al., 2002). Porém a análise de um único gene pode não representar o estado epigenético de um cromossomo inteiro. Assim o padrão de ICX em tecidos extraembrionários bovinos se mostra uma questão importantíssima para ser esclarecida. No presente trabalho o cromossomo X bovino foi analisado em busca de SNPs (polimorfismos de base única) localizados em regiões codificadoras em genes expressos no tecido extraembrionário, permitindo assim através da análise da expressão alelo-específica determinar o padrão de expressão do cromossomo X. Os resultados apresentados neste trabalho mostram um padrão de expressão bialélica, indicando que em populações diferentes de células, diferentes cromossomos X estavam ativos. Portanto a ICX em tecidos extraembrionários bovinos ocorre de modo aleatório, padrão semelhantes àquele encontrado em humanos, e diferente daquele encontrado em ratos e camundongos. Este trabalho mostra a importância de uma análise global da expressão gênica no cromossomo X, permitindo assim traçar um perfil de atividade mais próximo possível da realidade. / In X chromosome inactivation (XCI), one of the two X chromosomes present in female mammals is transcriptionally silenced, resulting in a dosage compensation mechanism. The XCI can occur randomly, so that each cell chooses randomly which one will be the inactivated X chromosome: paternal (pX) or maternal (mX); or dependent on parental origin of X chromosome, ie, imprinted. While in female marsupials the inactivation occurs in an imprinted fashion, with the Xp inactivated in all tissues, both somatic and extra-embryonic, in the mammalian eutherians XCI in the somatic tissues occurs randomly. However some eutherians still retain the imprinted XCI mechanism exclusively in extra-embryonic tissues, such as rats and mice. In humans, the controversy of the XCI in placenta was re-evaluated by our group. Using a broader analysis, a random pattern was identified, in contrast to the previously published works. It demonstrated the importance of conducting a comprehensive analysis to determine the profile of X chromosome (Moreira de Mello et al., 2010). In cattle the pattern of XCI in bovine placenta is unclear. It was verified by analyzing the expression of a single gene, and the authors concluded that the pattern was imprinted (Xue et al., 2002). Because the analysis of a single gene may not represent the epigenetic state of an entire chromosome, the pattern of XCI in cattle extra-embryonic tissues is an important issue to be clarified. In the present study the cattle X chromosome was analyzed searching for SNPs (single nucleotide polymorphisms) located in coding regions of genes expressed in extra-embryonic tissue. So that, by analyzing the allele-specific expression it is possible to determine the X chromosome expression patter. The preset results show a bi-allelic expression pattern. This indicates that in different cells populations, different X chromosomes are active. Thus, the XCI in extra-embryonic tissues of bovines occurs randomly, similar to the human pattern but different to that verified in rats and mice. This work shows the importance of a global analysis of the gene expression in X chromosome, through which it can trace the closest activity profile as possible to reality.

Em fêmeas de mamíferos, um dos cromossomos X é inativado proporcionando compensação de dose entre os produtos gênicos de machos e fêmeas. A inativação do cromossomo X (ICX) ocorre no embrião em desenvolvimento, e se caracteriza pela aquisição de marcas heterocromáticas no cromossomo X inativado (Xi), que são mantidas nas células somáticas ao longo das divisões celulares. O melhor modelo para estudo do início da ICX são as células-tronco embrionárias femininas. Provenientes da massa celular interna de blastocistos, elas representam um embrião em desenvolvimento e possuem os dois X ativos; a diferenciação das células promove a ICX in vitro, o que permite a identificação dos fatores e mecanismos moleculares envolvidos. A derivação de linhagens de célulastronco embrionárias humanas (human embryonic stem cells - hESCs) em 1998 permitiu novas possibilidades de estudo da ICX, pois a maioria dos trabalhos procurou esclarecer o mecanismo da ICX no modelo murino. Tradicionalmente, a manutenção da ICX em humanos tem sido investigada em células somáticas híbridas ou transformadas; porém, sabe-se que estas não representam um contexto celular natural. Assim, o presente trabalho teve como objetivos principais explorar a potencialidade de hESCs no estudo do início da ICX, e ainda investigar a função de três fatores na manutenção da ICX em células humanas imortalizadas: DNMT1 (enzima responsável pela manutenção da metilação do DNA), SMCHD1 (proteína da família de coesinas/condensinas), e XIST (um RNA não-codificador que inicia o processo de heterocromatinização do futuro Xi) foram selecionados para este estudo, uma vez que todos participam da manutenção da ICX em camundongos. Até o momento foram derivadas em nosso laboratório quatro linhagens de hESCs, as primeiras da América Latina. A caracterização das linhagens mostrou que, apesar de se manterem indiferenciadas, as hESCs femininas encontram-se em estágio pós-ICX, pois mesmo indiferenciadas já apresentam um dos X inativado. Nossos dados indicam que, submetidas às atuais condições de cultivo, as hESCs não são bons modelos para o estudo do início da ICX, e é possível que a inativação de um cromossomo X durante o cultivo confira alguma vantagem seletiva às células. A estratégia utilizada no estudo da manutenção da ICX foi o silenciamento dos três genes por interferência de RNA (RNAi). Não foi possível diminuir significativamente a expressão dos genes XIST e SMCHD1. Porém, o silenciamento de DNMT1 foi expressivo, e em resposta foi observada reativação do gene MAOA, localizado no cromossomo X e submetido à inativação. Apesar de nossas análises mostrarem que os efeitos da diminuição de DNMT1 foram restritos ao gene MAOA, estes resultados sugerem a existência de diferentes hierarquias de controle epigenético dos genes submetidos à ICX em células humanas / In female mammals, one of the X chromosomes is inactivated to achieve dosage compensation between males and females. The X chromosome inactivation (XCI) occurs early during embryogenesis and is characterized by the acquisition of heterochromatic features on the inactive X (Xi), which are maintained during all the subsequent cell divisions. Embryonic stem cells are the most suitable cells to study the establishment of XCI. They are obtained from the inner cell mass (ICM) of blastocysts, and can represent a developing female embryo, possessing two active X-chromosomes; when differentiated, these cells recapitulate XCI in vitro, and thus one can identify XCI regulators and factors involved. The derivation of human embryonic stem cells (hESCs) in 1998 offered new possibilities to study XCI, since most of the mechanistic studies of XCI have so far been investigated in the mouse model system. Traditionally, maintenance of XCI in humans has been addressed in somatic cell hybrids or transformed cells; however, they do not represent a natural cellular context. The main goals of the present work were to verify the potential of hESCs as models of XCI, and also to study the function of three important factors in XCI maintenance in immortalized human cells. DNMT1 (DNA-methyltransferase 1), SMCHD1 (a cohesin/condensin protein family member) and the XIST gene (a non-coding RNA which triggers XCI and promotes X heterochromatin formation on the future Xi) were selected, as they are key factors in XCI maintenance in the mouse. Until now four hESCs lines were derived in our lab. Their characterization showed that, in spite of been undifferentiated, the female hESCs have already undergone XCI. Our data suggest that, under the actual culture conditions, hESCs are not good models to study XCI, and it is also possible that X inactivation confers selective advantage to hESCs. Knockdown by RNA interference was used to study the roles of three genes in XCI maintenance. We could not efficiently knockdown XIST or SMCHD1. However, the DNMT1 silencing was substantial, and led to the reactivation of MAOA, an X-linked gene subjected to XCI. Although the effect of DNMT1 silencing was restricted to MAOA, our data suggest that there are different epigenetic hierarchies to control the expression of the genes subjected to XCI in human cells.

Gliomas s~ao tumores heterog^eneos, o que contribui para seu alto grau de mortalidade, apesar de avan¸cos na classifica¸c~ao e tratamento. Desde 2016, a incorpora¸c~ao do estado dos genes IDH e da integridade dos cromossomos 1p e 19q na classifica¸c~ao de gliomas fornece aplica¸c~oes cl´?nicas importantes para o diagn´ostico e tratamento deste tumor; entretanto, a procura por assinaturas moleculares que possam refinar ainda mais os subtipos de glioma em subgrupos mais homog^eneos ´e um esfor¸co cont´?nuo. Este estudo utilizou o maior n´umero de amostras de gliomas adultos (n=932) at´e a atualidade, variando dos graus II ao IV, a fim de definir subgrupos de glioma utilizando assinaturas de metila¸c~ao do DNA, indepentemente de grau e histologia. No total, 7 subtipos foram identificados: Classiclike, Mesenchymal-like, LGm6-GBM, PA-like, Codels, G-CIMP-low and G-CIMP-high. A maior parte dos subgrupos com IDH tipo selvagem, isto ´e, Classic-like, Mesenchymal-like, LGm6-GBM, possuem padr~ao de baixa metila¸c~ao do DNA e um pior risco progn´ostico; caracter´?sticas cl´?nicas t´?picas de glioblastomas, o tipo mais agressivo de gliomas. Uma descoberta interessante foi a identifica¸c~ao do subgrupo PA-like dentre gliomas com IDH tipo selvagem, o qual compartilha aspectos gen^omicos similares a astrocitoma piloc´?tico, um glioma pedi´atrico benigno com bom quadro cl´?nico entre gliomas com IDH tipo selvagem. Codels, os quais abragem pacientes com muta¸c~ao em IDH e codele¸c~ao dos cromossomos 1p e 19, possuem o melhor progn´ostico dentre os gliomas difusos em adultos. Uma descoberta importante em rela¸c~ao a gliomas com muta¸c~ao em IDH, por´em sem codele¸c~ao dos cromossomos 1p e 19q, foi a estratifica¸c~ao de gliomas com fen´otipo metilador de ilhas CpG (G-CIMP) em G-CIMP-low, com n´?veis mais baixos de metila¸c~ao do DNA e pior quadro cl´?nico, e G-CIMP-high, com n´?veis mais altos de metila¸c~ao do DNA e melhor risco progn´ostico. Curiosamente, o grau de metila¸c~ao do DNA (-low e -high) estava associado com altera¸c~oes distintas em elementos regulat´orios e modifica¸c~oes de histona aberrantes na regi~ao promotora de genes do ciclo celular. Estes achados consolidaram a import^ancia cl´?nica da epigen´etica, particularmente da metila¸c~ao do DNA, em gliomas, como tamb´em levantou a possibilidade de que a sobrevida m´edia ruim de G-CIMP-low pode ser associada a elementos regulat´orios. Al´em disso, a hip´otese de que enhancers ativos podem agir na regula¸c~ao g^enica de G-CIMP-low fornece mais evid^encias de que elementos regulat´orios podem levar `a maior agressividade e prolifera¸c~ao de G-CIMP-low. Este estudo visa 1) identificar e caracterizar subtipos de gliomas difusos em adultos baseados na metila¸c~ao do DNA, e 2) avaliar a associa¸c~ao entre modifica¸c~oes de histona com um subtipo mais agressivo de G-CIMP / Gliomas are heterogeneous tumors which contribute to their high mortality despite advancements in classification and treatment. As of 2016, the incorporation of IDH status and the integrity of chromosomes 1p and 19q to glioma classification have provided important clinical application for diagnostics and treatment; however, the search for molecular signatures that further refine glioma subtypes into more homogeneous subgroups is an ongoing effort. This study used the largest sample cohort (n=932) of adult gliomas to date, ranging from grades II to IV, in order to define gliomas subgroups using DNA methylation signatures, independent of histopathological grading. In total, 7 subtypes were identified: Classic-like, Mesenchymal-like, LGm6-GBM, PA-like, Codels, G-CIMP-low and G-CIMP-high. Most IDH -wildtype subgroups, e.g. Classic-like, Mesenchymal-like and LGm6-GBM, had low DNA methylation pattern and a poor outcome, typical of glioblastomas, the most aggressive phenotype of gliomas. An interesting finding was the identification of the PA-like subgroup within IDH -wildtype samples, which shared similar genomic features with pilocytic astrocytoma, a rare pediatric benign glioma, with a good overall survival (OS) among IDH -wildtype gliomas. Codels, which comprise IDH mutant gliomas with codeletion of chromosomes 1p/19q have the best OS across all adult gliomas. An important finding regarding IDH mutant gliomas with no codeletion of chromosomes 1p/19q, was the further segregation of the Glioma-CpG Island Methylator Phenotype (G-CIMP) into G-CIMP-low, with lower levels of DNA methylation and worse OS, and G-CIMP-high, characterized by higher DNA methylation profile and better OS. Interestingly, the degree of G-CIMP methylation (-low and -high) was associated with distinct alterations in regulatory elements and aberrant histone modifications at promoter regions of cell cycle genes. These findings consolidated the clinical importance of epigenetics, particularly DNA methylation, in gliomas, as well as the possibility that aggressive OS in G-CIMP-low may be driven by regulatory elements. Moreover, our results suggest that active enhancers that might be acting in gene regulation in G-CIMP-low provide more evidence of the regulatory elements that might be driving aggressiveness and proliferation in G-CIMP-low. This study aims 1) to identify and characterize adult diffuse glioma DNA methylation subtypes, and 2) evaluate the association of histone modifications with a more aggressive G-CIMP subtype

O linfoma não-Hodgkin (LNH) é bastante prevalente em cães e atualmente é aceito como modelo comparativo da doença em humanos. Padrões aberrantes de metilação de DNA parecem exercer um papel chave no desenvolvimento de tumores hematopoiéticos nos seres humanos, constituem um mecanismo especial de controle transcricional e podem ser influenciados por alterações genéticas e ambientais. Os efeitos da metilação global do DNA têm sido raramente investigados em cães, principalmente em processos neoplásicos. O objetivo do presente estudo foi quantificar a metilação global do DNA em leucócitos sanguíneos de cães portadores de LNH, comparando com a metilação global do DNA de leucócitos sanguíneos de cães sadios e identificar genes diferentemente metilados nas mesmas amostras. Para isto, utilizou-se o DNA obtido da capa leucocitária de amostras de sangue venoso periférico de 10 cães sadios e 9 cães com LNH multicêntrico. Para imunofenotipagem dos linfomas, aplicou-se o painel imunocitoquímico de anticorpos anti-CD79a, anti-PAX5 e anti-CD3. O índice de proliferação celular foi obtido por meio da contagem de núcleos positivos para Ki-67. A metilação global do DNA dos leucócitos foi quantificada pelo método High Performance Liquid Chromatography (HPLC) e visualmente (por escores) em amostras submetidas a imunocitoquímica (ICQ) com o anticorpo anti-5-metil citosina (5MetCyt). Para a identificação de genes diferentemente metilados entre ambos os grupos avaliados, utilizou-se a técnica de beadchip com o ensaio Infinium Methylation EPIC BeadChip humano (850K). Como resultados, em ambos os métodos (HPLC e ICQ), os leucócitos sanguíneos de cães portadores de LNH apresentaram metilação global do DNA significantemente inferior à dos cães sadios (HPLC: p= 0,027 / ICQ: p= 0,015). Das 853.307 ilhas CpGs investigadas no microarranjo, houve hibridização de 34.574 sondas nas amostras caninas. Desse total, observou-se diferença significante em nível de metilação de 606 sondas, e por meio da análise das similaridades homólogas e ortólogas, identificou-se 550 genes diferentemente metilados entre os dois grupos. Nosso estudo foi pioneiro em sugerir que cães com LNH apresentam hipometilação global do DNA de leucócitos circulantes quando comparados a cães sadios. Apesar de termos usado amostras caninas em um ensaio desenvolvido especificamente para o DNA humano (Infinium Methylation EPIC BeadChip) foi possível a identificação de genes diferentemente metilados e possíveis novos alvos com potencial preventivo ou terapêutico. Futuros estudos epidemiológicos são necessários para correlacionar o padrão de metilação de leucócitos com o risco de desenvolver linfomas e utilizá-lo como biomarcador / Non-Hodgkin\'s lymphoma is quite prevalent in dogs and it is currently accepted as a comparative model for the disease in humans. Aberrant patterns of DNA methylation appear to play a key role in the development of hematopoietic tumors in humans, constitute a special mechanism of transcriptional control and may be influenced by genetic and environmental variations. The effects of methylation have been rarely investigated in dogs, especially in neoplastic processes. The aim of the current study is to quantify the global DNA methylation of blood from dogs bearing non-Hodgkin\'s lymphoma, comparing them with the methylation content and pattern of healthy dogs and identify differently methylated genes in the same samples. For this, the DNA obtained from the buffy coat of peripheral venous blood samples from 10 healthy dogs and 9 dogs with multicentric non-Hodgkin\'s lymphoma were used. For immunophenotyping of lymphomas, the immunocytochemical panel of anti-CD79a, anti-PAX5 and anti-CD3 antibodies were applied. The cell proliferation index was performed by counting positive nuclei with anti-Ki-67. The global methylation of leukocyte DNA was quantified by the High Performance Liquid Chromatography (HPLC) method and visually (by scoring) in samples subjected to immunocytochemistry (ICQ) with the anti-5-methyl cytosine antibody (5MetCyt). For the identification of differently methylated genes between both groups, the bead chip technique was used with the Infinium Methylation EPIC BeadChip human assay (850K). As a result, in both methods (HPLC and ICQ), dogs with non-Hodgkin\'s lymphoma had a lower amount of methylation than healthy dogs (HPLC: p = 0.027 / ICQ: p = 0.015). Of the 853,307 CpGs investigated in the microarray, there were 34,574 probes hybridized in the canine samples. From this total, significant difference was observed in the methylation level of 606 probes and through the homologous and orthologous similarities, 550 differently methylated genes were identified between the two groups. Our study was a pioneer in suggesting that dogs bearing non-Hodgkin\'s lymphoma presented DNA global hypomethylation of circulating leukocytes when compared to healthy dogs. Although we used canine samples in an assay developed specifically for human DNA (Infinium Methylation EPIC BeadChip) it was possible to identify differently methylated genes and possible new targets with preventive or therapeutic potential. Future epidemiological studies are needed to correlate the methylation pattern of leukocytes with the risk of developing lymphomas and to use it as a biomarker