Diabetes mellitus (DM) designa um conjunto de patologias devidas à falta ou ação deficiente da insulina. O DM1 é causado por ataque auto-imune às células β-pancreáticas secretoras de insulina, enquanto DM2 é relacionado com idade e obesidade. Alotransplante de pâncreas ou de ilhotas são alternativas terapêuticas, mas escassez de órgãos e necessidade de imunossupressão são obstáculos importantes. Células-tronco, isoladas da massa interna de blastocistos e de tecidos adultos, são capazes de auto-renovação e diferenciação, podendo ser utilizadas para o tratamento de doenças. Os objetivos deste trabalho foram: a) buscar novos genes envolvidos no processo de diferenciação de células tronco em células secretoras de insulina e b) isolar e caracterizar células-tronco mesenquimais humanas. Células-tronco embrionárias murinas foram induzidas a se diferenciar em clusters similares a ilhotas. O RNA foi utilizado para sondar microarrays de DNA (CodeLink) e os genes diferencialmente expressos foram confirmados por Q-PCR, sendo possível identificar 16 novos genes associados à diferenciação. Dois tipos diferentes de células-tronco mesenquimais foram isoladas da veia (MSC) e do sangue (UCB) de cordão umbilical humano. Imunofenotipagem e caracterização molecular por Q-PCR, apontaram para a existência de dois tipos diferentes de progenitoras mesenquimais adultas no cordão umbilical humano. / Diabetes mellitus (DM) defines a number of pathologies caused by the lack or deficient action of the insulin hormone. DM1 is caused by an auto-immune attack to insulin secreting β-pancreatic cells, while DM2 is related to ageing and obesity. Pancreas and islet allo-transplantation constitute therapeutic alternatives, but severe organ shortage and the absolute requirement for immunossupression still constitute important obstacles. Stem cells isolated from the blastocist inner cell mass and from adult tissues are capable of self-renewal and differentiation, and may be utilized for treatment of several diseases. The objectives of this work were: a) to search for new genes involved in the process of differentiation of stem cells into insulin-secreting cells and b) to isolate and characterize mesenchymal stem cells. Murine embryonic stem cells were induced to differentiate in islet-like clusters. Total RNA was utilized to probe DNA microarrays (CodeLink) and the differentially expressed genes were confirmed by Q-PCR, with 16 new genes being identified as associated with differentiation. Two different types of mesenchymal stem cells were isolated from human umbilical cord vein (MSC) and blood (UCB). Immunophenotyping and molecular characterization by Q-PCR, pointed to the existence of two different types of progenitor mesenchymal stem cells in human umbilical cord.

Diabetes mellitus (DM) designa um conjunto de patologias devidas à falta ou ação deficiente da insulina. O DM1 é causado por ataque auto-imune às células β-pancreáticas secretoras de insulina, enquanto DM2 é relacionado com idade e obesidade. Alotransplante de pâncreas ou de ilhotas são alternativas terapêuticas, mas escassez de órgãos e necessidade de imunossupressão são obstáculos importantes. Células-tronco, isoladas da massa interna de blastocistos e de tecidos adultos, são capazes de auto-renovação e diferenciação, podendo ser utilizadas para o tratamento de doenças. Os objetivos deste trabalho foram: a) buscar novos genes envolvidos no processo de diferenciação de células tronco em células secretoras de insulina e b) isolar e caracterizar células-tronco mesenquimais humanas. Células-tronco embrionárias murinas foram induzidas a se diferenciar em clusters similares a ilhotas. O RNA foi utilizado para sondar microarrays de DNA (CodeLink) e os genes diferencialmente expressos foram confirmados por Q-PCR, sendo possível identificar 16 novos genes associados à diferenciação. Dois tipos diferentes de células-tronco mesenquimais foram isoladas da veia (MSC) e do sangue (UCB) de cordão umbilical humano. Imunofenotipagem e caracterização molecular por Q-PCR, apontaram para a existência de dois tipos diferentes de progenitoras mesenquimais adultas no cordão umbilical humano. / Diabetes mellitus (DM) defines a number of pathologies caused by the lack or deficient action of the insulin hormone. DM1 is caused by an auto-immune attack to insulin secreting β-pancreatic cells, while DM2 is related to ageing and obesity. Pancreas and islet allo-transplantation constitute therapeutic alternatives, but severe organ shortage and the absolute requirement for immunossupression still constitute important obstacles. Stem cells isolated from the blastocist inner cell mass and from adult tissues are capable of self-renewal and differentiation, and may be utilized for treatment of several diseases. The objectives of this work were: a) to search for new genes involved in the process of differentiation of stem cells into insulin-secreting cells and b) to isolate and characterize mesenchymal stem cells. Murine embryonic stem cells were induced to differentiate in islet-like clusters. Total RNA was utilized to probe DNA microarrays (CodeLink) and the differentially expressed genes were confirmed by Q-PCR, with 16 new genes being identified as associated with differentiation. Two different types of mesenchymal stem cells were isolated from human umbilical cord vein (MSC) and blood (UCB). Immunophenotyping and molecular characterization by Q-PCR, pointed to the existence of two different types of progenitor mesenchymal stem cells in human umbilical cord.

Glicose e oxigênio são moléculas essenciais para a maioria dos organismos vivos. Além de sua importância nos processos de produção de energia - glicose como fonte de carbono e energia e oxigênio como aceptor dos elétrons doados por NADH e FADH2 - estes dois compostos funcionam como efetuadores, modulando vários processos metabólicos e fisiológicos nas células. Visto que a mitocôndria é um dos alvos afetados pelas disponibilidades destas duas moléculas, nós isolamos e seqüenciamos o genoma mitocondrial de Trichoderma reesei, um fungo multicelular empregado neste trabalho como sistema modelo. Foi estudado o efeito da variação de concentração de glicose e oxigênio sobre a expressão de transcritos do genoma mitocondrial, bem como sua implicação no metabolismo de glicose. São apresentadas análises da expressão gênica de aproximadamente 2000 transcritos de T. reesei submetido a concentrações limitantes de oxigênio dissolvido, realizadas com o emprego da técnica de microarrays de cDNA. Pelo menos 330 transcritos foram diferencialmente expressos em função da disponibilidade de oxigênio. Aqueles envolvidos nos processos de síntese protéica e divisão celular foram regulados negativamente, enquanto transcritos relacionados com funções de defesa celular e síntese de RNA foram positivamente regulados. Uma fração substancial de outros genes afetados pela baixa disponibilidade de oxigênio não possui, atualmente, funções celulares conhecidas. Esta observação deve contribuir para a posterior anotação funcional do genoma de T. reesei. Também foram identificados reguladores transcricionais diferencialmente expressos em baixas tensões de oxigênio. O perfil de expressão destes reguladores aponta-os como potenciais candidatos ao envolvimento com a expressão de genes afetados pela disponibilidade de oxigênio. / Glucose and oxygen are essential molecules in most of living organisms. In addition to their importance in production of energy - glucose as a carbon and energy source and oxygen as an acceptor of electrons donated by NADH and FADH2 - both molecules function as effectors modulating various metabolic and physiological processes in the cell. Because one of the targets affected by both molecules is the mitochondrion, we isolated and sequenced the mitochondrial genome of Trichoderma reesei, a multicellular fungus that is used in this study as a model system. The effect of varying the concentration of glucose and oxygen on the expression of the transcripts of the mitochondrial genome, and its implication on the metabolism of glucose, was studied. Gene-wide expression analyses of nearly 2000 transcripts of T. reesei under limited concentration of dissolved oxygen, using cDNA microarry technique, are presented. At least 330 transcripts were differentially expressed with respect to oxygen availability. Those involved in protein synthesis and cell division processes were downregulated, while transcripts involved in cell defense and RNA synthesis were upregulated. A substantive fraction of other anaerobically affected genes have currently unknown cellular roles, and these results should therefore contribute to further functional annotation of the genome. ln addition, we have identified transcriptional regulators that are differentially expressed at a low oxygen tensions. The expression profile of these regulators points them out as potential candidates involved in the expression of genes affected by oxygen availability.

Glicose e oxigênio são moléculas essenciais para a maioria dos organismos vivos. Além de sua importância nos processos de produção de energia - glicose como fonte de carbono e energia e oxigênio como aceptor dos elétrons doados por NADH e FADH2 - estes dois compostos funcionam como efetuadores, modulando vários processos metabólicos e fisiológicos nas células. Visto que a mitocôndria é um dos alvos afetados pelas disponibilidades destas duas moléculas, nós isolamos e seqüenciamos o genoma mitocondrial de Trichoderma reesei, um fungo multicelular empregado neste trabalho como sistema modelo. Foi estudado o efeito da variação de concentração de glicose e oxigênio sobre a expressão de transcritos do genoma mitocondrial, bem como sua implicação no metabolismo de glicose. São apresentadas análises da expressão gênica de aproximadamente 2000 transcritos de T. reesei submetido a concentrações limitantes de oxigênio dissolvido, realizadas com o emprego da técnica de microarrays de cDNA. Pelo menos 330 transcritos foram diferencialmente expressos em função da disponibilidade de oxigênio. Aqueles envolvidos nos processos de síntese protéica e divisão celular foram regulados negativamente, enquanto transcritos relacionados com funções de defesa celular e síntese de RNA foram positivamente regulados. Uma fração substancial de outros genes afetados pela baixa disponibilidade de oxigênio não possui, atualmente, funções celulares conhecidas. Esta observação deve contribuir para a posterior anotação funcional do genoma de T. reesei. Também foram identificados reguladores transcricionais diferencialmente expressos em baixas tensões de oxigênio. O perfil de expressão destes reguladores aponta-os como potenciais candidatos ao envolvimento com a expressão de genes afetados pela disponibilidade de oxigênio. / Glucose and oxygen are essential molecules in most of living organisms. In addition to their importance in production of energy - glucose as a carbon and energy source and oxygen as an acceptor of electrons donated by NADH and FADH2 - both molecules function as effectors modulating various metabolic and physiological processes in the cell. Because one of the targets affected by both molecules is the mitochondrion, we isolated and sequenced the mitochondrial genome of Trichoderma reesei, a multicellular fungus that is used in this study as a model system. The effect of varying the concentration of glucose and oxygen on the expression of the transcripts of the mitochondrial genome, and its implication on the metabolism of glucose, was studied. Gene-wide expression analyses of nearly 2000 transcripts of T. reesei under limited concentration of dissolved oxygen, using cDNA microarry technique, are presented. At least 330 transcripts were differentially expressed with respect to oxygen availability. Those involved in protein synthesis and cell division processes were downregulated, while transcripts involved in cell defense and RNA synthesis were upregulated. A substantive fraction of other anaerobically affected genes have currently unknown cellular roles, and these results should therefore contribute to further functional annotation of the genome. ln addition, we have identified transcriptional regulators that are differentially expressed at a low oxygen tensions. The expression profile of these regulators points them out as potential candidates involved in the expression of genes affected by oxygen availability.