O retinol (vitamina A) exerce papéis fundamentais na regulação de processos celulares, tais como crescimento, divisão e apoptose. Os efeitos do retinol em nível celular são classicamente atribuídos à ativação de receptores nucleares da família dos receptores esteróides, conhecidos como RAR e RXR. Esses receptores são ativados por diferentes isômeros do ácido retinóico, que é considerado o produto mais biologicamente ativo da metabolização do retinol. No entanto, trabalhos recentes vêm identificando que o retinol também exerce funções biológicas por mecanismos independentes da transcrição gênica pela ativação desses receptores. Esta ação não clássica vem sendo chamada como ação não-genômica da vitamina A, e o mecanismo pelo qual isto acontece ainda é desconhecido. Neste trabalho, nós propomos que o mecanismo de ação não-genômica da vitamina A é mediado pela ativação redox dependente de rotas de sinalização citoplasmáticas, tais como ERK1/2, c-Src e PKC. Este efeito redox dependente está associado à modulação do cálcio extracelular e afeta a regulação do ciclo celular e ativação enzimática pós-transcricional. / Retinol (vitamin A) exerts fundamental roles in the regulation of cell processes such as growth, cell division and apoptosis. The effects of retinol at cellular level are classically ascribed to gene transcription mediated by nuclear receptors from the family of the steroid receptors, known as RAR and RXR. These receptors are activated by different isomeric forms of retinoic acid, the main metabolite of retinol. However, recent works have identified non-classical actions by retinol, involving mechanisms independent of the RAR/RXRmediated gene transcription. These actions have been referred to as non-genomic actins of vitamin A, and the exact mechanism of these actions is still unknown. In the present work, we propose that the mechanism of non-genomic action by retinol involves the redoxdependent activation of cytoplasmic signaling pathways. This redox-dependent effect is associated to modulation of extracellular calcium and affects cell cycle regulation and posttranscriptional enzyme activation.

A mucopolissacaridose tipo I (MPS I) é uma doença lisossomal. A enzima envolvida com essa doença é a a-L-iduronidase (IDUA), e suas alterações levam a depósitos dos glicosaminoglicanos heparan e dermatan sulfato. As características fenotípicas da doença compreendem entre outras características malformações ósseas, hepatoesplenomegalia, problemas cardíacos, opacidade da córnea e retardo mental. O tratamento de MPS I atualmente se baseia em reposição enzimática e transplante de medula óssea. Levando em conta que esses tratamentos ainda não levam a uma correção dos danos ao sistema nervoso central (SNC), há necessidade do desenvolvimento de novos tratamentos para MPS I. Ainda outro problema da MPS I é a falta de estudos sobre os danos fisiológicos resultantes, principalmente no SNC. Visando contribuir com estes pontos, nosso trabalho teve como objetivo (a) o desenvolvimento de três vetores virais para posteriores ensaios pré-clínicos de terapia gênica e (b) o detalhamento da caracterização fisiopatológica de camundongos representando um modelo para MPS I, enfocando alguns aspectos do SNC. Foram produzidos três vetores virais com o cDNA da IDUA humana. O vetor baseado no vírus da imunodeficiência humana (HIV), apesar de baixos títulos virais, foi capaz de aumentar em até 60 vezes a atividade da IDUA nas células transduzidas. Um segundo vetor, baseado no vírus da leucemia murina de Moloney (MoMLV) foi capaz de transduzir células-tronco mesenquimais derivadas de medula óssea do modelo murino de MPS I, sendo assim ótima ferramenta para terapia gênica ex vivo. O terceiro vetor, baseado no vírus da imunodeficiência felina (FIV) mostrou funcionalidade inferior quando comparado aos outros sistemas virais, e deve ser aperfeiçoado para utilização terapêutica. A caracterização do modelo foi feita através do estudo da fosforilação de proteínas de neurofilamentos em diferentes estruturas do cérebro de camundongos MPS I. Os resultados mostraram, além de alterações na fosforilação direta das proteínas analisadas, uma hiperfosforilação na ERK1/2 de córtex e hipocampo. Depósitos de gangliosídeos foram investigados de forma individual no cerebelo, córtex, hipocampo e hipotálamo, sendo detectadas diferenças específicas para cada estrutura. Ainda foram realizados estudos da neurotransmissão glutamatérgica e com isso foi identificada uma diminuição na captação de glutamato em hipocampo e córtex nos camundongos MPS I, além de uma diminuição no binding para glutamato no hipocampo. Como conclusão desses estudos, foram desenvolvidos vetores eficientes para transferência do gene terapêutico e, adicionalmente, os danos fisiológicos causados pela doença no SNC foram melhor elucidados no modelo murino de MPS I. As informações obtidas aqui serão de grande importância principalmente quando associadas a ensaios de terapia gênica, pois as características encontradas no SNC podem ser usadas para acompanhamentos de ensaios préclínicos usando os vetores desenvolvidos no trabalho. / Mucopolysaccharidosis type I (MPS I) is a monogenic disease resulting from a defect in the gene that encodes the lysosomal hydrolase a-L-iduronidase (IDUA) and characterized by accumulation of glycosaminoglycans (GAGs) heparan and dermatan sulfate. Phenotypic characteristics involve bone malformations, hepatosplenomegaly, heart problems, corneal opacity and mental retardation. Treatment of MPS I is currently based on enzymatic replacement and bone marrow transplantation. Since these treatments are not capable of correcting central nervous system (CNS) effects of the disease, new therapeutic approaches are needed. One of the problems in the investigation of MPS I is the paucity of studies about resulting physiological consequences, particularly those related to the CNS. Aiming to contribute to these aspects of MPS I, this study proposes (a) the development of three viral vectors to be used in gene therapy preclinical studies, and (b) the further investigation of physiopathological alterations in the CNS of a murine model of MPS I (MPS I mice). Three viral vectors, carrying the human IDUA gene, were produced. The vector based on the human immunodeficiency virus (HIV) was produced in low titers, but induced a 60-fold increase in the baseline activity of IDUA in transduced cells. A second vector, based on the Moloney murine leukemia virus (MoMLV), was capable to transduce mesenchymal stem cells isolated from the bone marrow of MPS I mice, representing an interesting tools for ex vivo gene therapy protocols. The third vector, was based on the feline immunodeficiency virus (FIV), was functionally inferior to the other two systems and needs optimization to be therapeutically useful. The model was characterized by the investigation of phosphorylation patterns of neurofilament proteins in different regions of the brain of MPS I mice. The results showed that, besides alterations in the direct phosphorylation profile of the proteins analyzed, ERK1/2 was hyperphosphorylated in the cortex and hippocampus. Ganglioside storage was individually investigated in the cortex, cerebellum, hippocampus and hypothalamus, and specific differences were observed for each structure. An analysis of glutamatergic neurotransmission was also performed. MPS I animals showed a decrease in the glutamate uptake in the cortex and hippocampus. In addition, glutamate binding was decreased in the hippocampus. In conclusion, the present work resulted in the development of efficient viral vectors for the transfer of the therapeutic gene, and CNS physiological damages due to the disease were characterized in the murine model of MPS I. These results will be of great importance particularly when associated to gene therapy trials, since the CNS characteristics described in this work may be used for the follow-up of preclinical assays with the viral vectors developed.

Um dos principais avanços da era pós-genômica consiste na possibilidade da análise da expressão global de genes pela tecnologia de microarranjos de DNA, a qual permite a investigação simultânea do perfil de transcrição de milhares de genes. Com os microarranjos, tornou-se possível comparar os padrões de expressão entre indivíduos de diferentes espécies, de diferentes órgãos/tecidos dentro de uma mesma espécie ou diferentes tecidos submetidos a várias situações e tratamentos e, ainda, analisar os genes de proteínas potencialmente reguladoras da transcrição, os fatores de transcrição. Uma etapa fundamental após a análise dos resultados dos microarranjos consiste na validação experimental dos dados de expressão gênica. Esta validação é realizada pela utilização da técnica de qRT-PCR (“Real Time Quantitative RT-PCR”) um método que, atualmente, apresenta maior sensibilidade e especificidade na análise de transcritos. A qRT-PCR necessita, entretanto, de normalização para uma leitura adequada dos dados. Essa normalização tornou-se bastante específica já que depende da disponibilidade de genes que apresentem transcritos com expressão uniforme em todas as células do organismo ou entre as espécies que estão sendo analisadas, bem como durante várias fases do desenvolvimento e sob diferentes condições ambientais. São os chamados genes-referência ou housekeeping. Entretanto, alguns trabalhos vêm constatando que os genes-referência utilizados na era prégenômica não apresentam expressão estável entre tecidos e genótipos e, por este motivo, não são adequados como controles em qRT-PCR. O objetivo desse trabalho foi investigar a estabilidade de expressão de genes constitutivos freqüentemente utilizados como controles internos em estudos de expressão gênica e selecionar novos genes-referência para Eucalyptus por meio de experimentos de qRT-PCR para a sua utilização na validação de experimentos de microarranjos do Projeto Genolyptus. Como resultados das análises de qRT-PCR, foi possível observar que para xilemas de E. globulus e xilemas e folhas maduras de E. grandis, os genes EuC12, At2g28390, EuC10, Histona H2B, Gliceraldeído- 3-fosfato-desidrogenase (GAPDH), EuC06 e EuC09 foram os que demonstraram, respectivamente, menor variação em suas expressões, caracterizando-se como constitutivos para estes tecidos. De acordo com os resultados encontrados nas análises com cDNAs derivados de folhas e xilemas de E. grandis, somente EuC12 e At2g28390 demonstraram invariabilidade de expressões entre os tecidos. Dois tradicionais genes constitutivos, Histona H2B e GAPDH, apresentaram uma variação considerável nas suas expressões entre os tecidos. Os genes selecionados, servirão como controles internos em todas as qRTPCRs subseqüentes nas avaliações de dados gerados pelos microarranjos de DNA para todos os demais genes sob análise no Projeto Genolyptus, e demais linhas de investigação de Eucalyptus. Paralelamente realizou-se, ainda, a seleção e análise de treze genes com expressão diferencial significativa entre tecidos vasculares das espécies de E. grandis e E. globulus. Estes foram selecionados com base nos resultados de microarranjos do Genolyptus e terão seus padrões de expressão analisados por qRT-PCR. / One of the most important advances of post-genomic era is the possibility of global gene expression analysis by DNA microarray technology, which allow verifying transcription profile for thousand genes simultaneously. Microarray allows comparing expression patterns among individuals from distinct species, from distinct organs/tissues within of the same specie or distinct tissues submitted across a wide range of developmental and environmental conditions, beyond genes of proteins mighty involved in transcriptional regulation, the transcription factors. A basic stage of microarray analysis is the experimental validation from gene expression data. This validation is carried out by the use of qRT-PCR (“Real Time Quantitative RT-PCR”) technique witch is the method that currently presents greater sensitivity and specificity in transcript analysis. However, qRTPCR needs normalization for an accurate data interpretation. This data normalization is specific since it depends on the availability of a gene which displays highly uniform expression in all organism cells, between species under analysis, during various phases of development and under different environmental conditions. They are known as reference or housekeeping genes. However, some studies come evidencing that reference genes normally used in pre-genomic era doesn’t show steady expression between tissues and genotypes and, for this reason, are not suitable as controls in qRT-PCR. The objective of this work was to investigate the expression stability of housekeeping genes often used as internal controls in genetic expression studies and select novel genes for Eucalyptus by qRT-PCR for its use in the validation of Genolyptus Project microarray experiments. As results it was possible to identified histone, EuC06, EuC09, EuC10, EuC12, At2g28390 and GAPDH as the most stably expressed genes between E. globulus xylems and E. grandis xylems and mature leafs, as well pointing them out as control genes for these tissues. In accordance with the results found in the analysis with cDNAs derived from E. grandis leaves and xylems, only EuC12 and At2g28390 had demonstrated expression invariability between tissues. We found out that two traditional housekeeping genes, Histone and GAPDH, shown a considerable expression variation between those tissues. According to our analysis the selected genes will serve as internal controls in all subsequent qRT-PCRs, in microarray data evaluation to other genes under investigation in Genolyptus Project as well as another research lines in Eucalyptus. At the same time, we selected and analyzed thirteen genes with significant differential expression between E. grandis and E. globulus vascular tissues. These had been selected on the basis of the results of Genolyptus microarrays. Their expression patterns will be analyzed by qRTPCR.

A transferência de material genético para dentro das células de um indivíduo com o objetivo de conferir um benefício terapêutico ao corrigir uma anormalidade ou proporcionar às células uma nova função constitui a essência da terapia gênica. Seu princípio baseia-se no entendimento de que algumas doenças são causadas por defeitos em um ou mais genes, levando à produção descontrolada ou à supressão de uma proteína essencial para o funcionamento das células. Doenças monogênicas (como os erros inatos do metabolismo), câncer, doenças cardiovasculares, desordens neurodegenerativas e doenças adquiridas (infecciosas, por exemplo) são alvos da terapia gênica. Na terapia gênica, o agente terapêutico em questão é o material genético de interesse. Tanto os elementos regulatórios quanto o gene de interesse são clonados em um plasmídio de expressão, que é, então, utilizado para a construção de vetores de transferência virais e não virais. Bicamadas lipídicas microscópicas denominadas lipossomos são vetores não virais comumente utilizados. Este trabalho teve como objetivo iniciar uma adaptação das abordagens da farmacologia ao estudo de vetores não virais em terapia gênica e padronizar a detecção da green fluorescent protein (GFP) por espectrofotometria de fluorescência, determinando o tempo de expressão máxima dessa proteína em cultura de células HepG2 e obtendo-se, assim, um método quantitativo para avaliação da eficiência de transfecção de vetores e parâmetros de tempo para futura detecção da GFP in vivo. É possível traçar paralelos entre a farmacoterapia e a terapia gênica. A comparação entre as composições de formulações farmacêuticas e de vetores de transferência leva-nos a pensar que o gene de interesse corresponderia à pró-droga, enquanto a proteína expressa equivaleria à droga, uma vez que se constitui no componente terapeuticamente ativo. Os demais elementos presentes nos plasmídios, como os promotores e sítios de poliadenilação, corresponderiam aos excipientes e o vetor de transferência como um todo equivaleria à formulação farmacêutica. A detecção da GFP expressa por células HepG2 transfectadas pelo plasmídio pTracer associado a LipofectamineTM2000 mostrou-se semi-quantitativamente possível por espectrofotometria de fluorescência. O tempo de expressão máxima desta proteína neste estudo foi 48 horas, sendo este também o tempo máximo de análise. É necessário, portanto, que os tempos de análise da expressão protéica sejam expandidos. A adaptação de abordagens farmacológicas pode contribuir para o aprimoramento técnico necessário para que a terapia gênica torne-se uma forma de tratamento amplamente difundida.

Submitted by DUÍLIO MAZZONI ZERBINATO DE ANDRADE SILVA null (duzerbinato@yahoo.com.br) on 2018-03-13T18:57:43Z No. of bitstreams: 1 Tese_Duilio_2018.pdf: 3388923 bytes, checksum: d3bd5397e2e92ef08a15e7b3a7fe9cc8 (MD5) / Approved for entry into archive by ROSANGELA APARECIDA LOBO null (rosangelalobo@btu.unesp.br) on 2018-03-16T19:40:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_dmza_dr_bot.pdf: 3388923 bytes, checksum: d3bd5397e2e92ef08a15e7b3a7fe9cc8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-16T19:40:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_dmza_dr_bot.pdf: 3388923 bytes, checksum: d3bd5397e2e92ef08a15e7b3a7fe9cc8 (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Cerca de 15% dos organismos eucariotos possuem elementos genômicos adicionais dispensáveis chamados cromossomos B. Na maioria dos casos a composição e os efeitos da presença destes cromossomos é desconhecida. Estes elementos estão presentes em diversas espécies de peixes do gênero Astyanax. Assim, os objetivos do presente trabalho foram caracterizar a composição do cromossomo B de A. paranae, bem como os efeitos da presença deste cromossomo nesta espécie e sua relação com cromossomos B de espécies próximas. Foram identificados sete genes codificadores de proteínas no cromossomo B de A. paranae, dos quais quatro mostraram expressão diferencial nos ovários de fêmeas 0B e 1B. Além disto, quatro destes genes estão presentes nos cromossomos B de A. fasciatus e de A. bockmanni. Desta forma, nós concluímos que o cromossomo B de A. paranae interfere na expressão dos genes que carrega em seu próprio benefício e possui uma origem comum com cromossomos B encontrados em outras espécies de Astyanax. Além deste objetivo principal do trabalho, também foi realizada uma análise do DNA mitocondrial de A. paranae e, por extensão, dos vertebrados em geral. Esta análise revelou inicialmente que o conteúdo de bases do DNA mitocondrial dos vertebrados tende a um padrão comum. Adicionalmente, foi possível distinguir grupos entre as classes de vertebrados com conteúdos semelhantes na composição de bases do DNA mitocondrial, indicando que a evolução do DNA destas organelas poderia estar relacionada às características biológicas de cada grupo, como modo de respiração, ocupação do meio terrestre ou aquático, modo de vida em água doce ou salgada e taxa metabólica dos organismos. / About 15% of eukaryotic organisms have additional and dispensable genomic elements called B chromosomes. In most cases the composition and effects of the presence of these chromosomes is unknown. These elements are present in several species of fish of the genus Astyanax. Thus, the objectives of the present work were to characterize the composition of the B chromosome of A. paranae, as well as the effects of the presence of this chromosome in this species and its relation with B chromosomes of nearby species. Seven protein-coding genes were identified on the B chromosome of A. paranae, of which four showed differential expression in the ovaries of females 0B and 1B. In addition, five of these genes are present on the B chromosomes of A. fasciatus and A. bockmanni. Thus, we conclude that the B chromosome of A. paranae interferes with the expression of the genes it carries for its own benefit and has a common origin with B chromosomes found in other species of Astyanax. In addition to this main objective of the work, an analysis of the mitochondrial DNA of A. paranae and, by extension, of the vertebrates in general was also performed. This analysis initially revealed that the base content of vertebrate mitochondrial DNA tends to a common pattern, and it was possible to distinguish groups among vertebrate classes with similar contents in mitochondrial DNA bases, indicating that the DNA evolution of these organelles could be related to the biological characteristics of each group, such as the type of respiration, occupation of the terrestrial or aquatic environment, freshwater or salt water livelihood and metabolic rates of organisms. / 2013/24367-0

Submitted by ISMAEL AUGUSTO SILVA LOMBARDI null (ismaelmedunesp12@yahoo.com.br) on 2017-04-03T00:57:14Z No. of bitstreams: 1 TESE DOUTORADO PDF FINAL.pdf: 5669373 bytes, checksum: ceeebbb9394f6e1d069e27707d066cf8 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-11T17:53:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lombardi_ias_dr_bot.pdf: 5669373 bytes, checksum: ceeebbb9394f6e1d069e27707d066cf8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-11T17:53:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lombardi_ias_dr_bot.pdf: 5669373 bytes, checksum: ceeebbb9394f6e1d069e27707d066cf8 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Introdução: meningiomas são os tumores intracranianos mais comuns, correspondendo a 36% dos casos. A Organização Mundial de Saúde (OMS) classifica estes tumores em três graus histológicos: benigno (grau I), atípico (grau II) e anaplásico ou maligno (grau III), sendo que quanto maior o grau, maior a agressividade. Apesar da maior parte das lesões serem benignas, o comprometimento de estruturas na base de crânio e do parênquima cerebral, com taxas de recidiva mais altas em tumores grau II e III, tornam desafiador o tratamento de meningiomas ainda nos dias atuais. A compreensão das alterações moleculares em meningiomas podem contribuir para a identificação de marcadores de agressividade e possíveis novos alvos terapêuticos. A técnica Nanostring é realizada através de contagem digital e atualmente considerada a técnica de larga escala mais sensível. Até o momento, não foram identificados trabalhos em meningiomas utilizando Nanostring. Objetivo: avaliar o perfil de expressão gênica e suas principais vias de meningiomas através da técnica de Nanostring. Pacientes e métodos: foram avaliadas as expressões de aproximadamente 800 genes, através do Kit PanCancer Nanostring, em 17 meningiomas (6 benignos, 6 atípicos e 5 malignos) e 6 aracnóides controle. Os resultados obtidos foram analisados através de ferramentas de bioinformática (R Statistics, Cytoscape e bases de dados online DAVID e COSMIC). Os resultados obtidos foram tabulados em forma de heatmaps e analisados através de plataformas de base de dados online para identificação de vias e redes entre os diferentes graus tumorais Resultados e discussão: os meningiomas benignos e atípicos mostraram similaridade entre seus perfis de expressão e vias significativas, sugerindo que os tumores grau II podem se originar da transformação de tumores benignos. A via de ciclo celular tem componentes hiperregulados nos três graus de tumores, em número maior nas lesões grau II e III. Reguladores desta via elevados, como TP53 e BAX, podem contribuir para balancear seus efeitos mitogênicos, principalmente nos tumores benignos e atípicos. Conclusão: meningiomas benignos e atípicos apresentam similaridades em seus perfis de expressão e vias significativas e sugerindo que lesões grau II podem decorrer da transformação de tumores benignos. A via ciclo celular pode estar associada à agressividade em meningiomas, sendo maior o número de seus componentes hiperexpressos conforme maior o grau histológico dos tumores. Estudos futuros com maior número de tumores são necessários para comprovar os achados deste estudo. / Introduction: Meningiomas are the most common intracranial tumors and corresponding to 36% of all cases. The World Health Organization (WHO) classifies these tumors into three histological grades: benign (grade I), atypical (grade II) and anaplastic or malignant (grade III), and the higher the degree, the greater the aggressiveness. Although most lesions are benign, compromised structures at the skull base and cerebral parenchyma, with higher relapse rates in grade II and III tumors, make the treatment of meningiomas challenging, even in these days. The understanding of the molecular alterations in meningiomas can contribute to the identification of aggressive markers and possible new therapeutic targets. The Nanostring technique is performed through digital counting and is currently considered the most sensitive large-scale technique. To date, no work on meningiomas has been identified using Nanostring. Objetive: to evaluate the gene expression profile and its main pathways in meningiomas by Nanostring technique. Patients and methods: Approximately 800 genes were evaluated by the PanCancer Nanostring Kit in 17 meningiomas (6 benign, 6 atypical and 5 malignant) and 6 control arachnoids. The results were analyzed through bioinformatics tools (R Statistics, Cytoscape and DAVID and COSMIC online databases). The results were tabulated in heatmaps and analyzed through online database platforms for identification of pathways and networks between different tumor degrees. Results and discussion: benign and atypical meningiomas showed similarity between their expression profiles and significant pathways, suggesting that grade II tumors can originate from the transformation of benign tumors. The cell cycle pathway has components that are hyperregulated in the three tumor grades, which are higher in grade II and III lesions. Regulators of this elevated pathway, such as TP53 and BAX, may contribute to balance their mitogenic effects, especially in benign and atypical tumors. Conclusion: benign and atypical meningiomas present similarities in their expression profiles and significant pathways and suggesting that grade II lesions may result from the transformation of benign tumors. The cell cycle pathway may be associated with aggression in meningiomas, with a higher number of hyperexpressed components as the histological grade of the tumors increases. Further studies with a greater number of tumors are needed to confirm the findings of this study.

Em uma tentativa de definir uma bioassinatura especifíca para diagnóstico da tuberculose (TB) pulmonar, esse estudo avaliou os níveis de expressão gênica em pacientes com TB, pneumonia e asma (OPD), e também em pacientes infectados latentemente com M. tuberculosis, e em pacientes não infectados com o bacilo. Foram analisados genes alvos específicos previamente testados por Maertzrdorf el at. (2011) como uma bioassinatura que sugere a diferenciação de casos de TB pulmonar a casos de TB latente: CD64, FCGR1B, GZMA, GBP5 and LTF. Nesse estudo foram realizadas análises estatísticas randomForest para calcular a especificidade e a sensibilidade de cada combinação feita entre os genes CD64, GZMA e GBP5, visando discriminar a diferença de expressão gênica entre individuos com TB e OPD. Essa bioassinatura nos proporcionou uma especificidade de 92,6% e uma sensibilidade de 95,5% para TB (o reverso para OPD). Os genes GZMA e GBP5 mostraram um poder de discriminação entre os grupos com fator de importância de 18,5 e 26,3, respectivamente para TB, e de 19,2 e 17,4, respectivamente para OPD. O gene CD64 teve seu fator de importância para TB de 8,5 e para OPD de 3,3. Nosso estudo sugere que a criação de uma ferramenta diagnóstica utilizando a bioassinatura estudada pode ser uma forma de ajudar a área clínica a diferenciar TB de OPD, apoiando a possibilidade de começar a trabalhar em níveis protéicos, com a intenção de criar ferramentas de diagnóstico mais rápidas, acessíveis e precisas, seguindo as recomendações da OMS de reduzir a incidência da TB no mundo. / In this study, in an attempt to define a TB-specific biosignature for diagnostics, we evaluated gene expression in TB, pneumonia and asthma patients, as well as healthy donors with latent M. tuberculosis infection (LTBI) and healthy non-infected donors (NIDs). We decided to pursue a targeted approach utilizing a specific set of genes previously validated by Maertzdorf et al. 2011 as a biosignature to discriminate TB patients and LTBI subjects: CD64, FCGR1B, GZMA, GBP5 and LTF. Random forest analysis was applied to calculate the specificity and sensitivity of each gene combination of CD64, GZMA and GBP5 to discriminate between TB and OPD. The combination of the 3 genes gave the highest accuracy in identifying TB and OPD patients. This biosignature gave a specificity of 92.6% and a sensitivity of 95.5% for TB (reverse for OPD). GZMA and GBP5 showed the highest discriminating power with an importance factor of 18.5 and 26.3, respectively for TB, of 19.2 and 17.4, respectively for OPD, versus CD64 importance of 8.5 for TB and 3.3 for OPD. Our study suggest that the creation of a diagnostic tool using the studied biosignature may be a way to help physician’s to differentiate TB from OPD and support the possibility to start to work at protein levels, using this to create faster, cheaper and accurate tools to diagnosis TB and to follow WHO recommendations to reduce global burden of TB incidence worldwide.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociências e Nanobiotecnologia, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-13T17:36:35Z No. of bitstreams: 1 2014_RaphaelSeverinoBonadio.pdf: 1019534 bytes, checksum: 4151703aea9e28a2d016a232274697b0 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-11-14T11:24:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_RaphaelSeverinoBonadio.pdf: 1019534 bytes, checksum: 4151703aea9e28a2d016a232274697b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-14T11:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_RaphaelSeverinoBonadio.pdf: 1019534 bytes, checksum: 4151703aea9e28a2d016a232274697b0 (MD5) / Introdução: Diversos estudos reportam alterações na expressão gênica em resposta àexposição de células à nanomateriais, mas até o presente momento não há nenhumestudo sobre a toxicidade a nível epigenético causada por nanoestruturas e seus efeitosem sucessivas gerações celulares. Portanto, torna-se necessário estudar esses fenômenosa fim de contribuir no desenvolvimento de nanopartículas mais adequadas paraaplicações biológicas. Objetivo: Avaliar o perfil de metilação global de DNA emcélulas MCF-7 e MCF-10A em cultivo após a cessão da exposição de nanopartículas demaghemita funcionalizadas com citrato. Materiais e métodos: As NPM-citrato foramsintetizadas pelo método de coprecipitação de Fe (II) e Fe (III) e adição direta de ácidocítrico. As caracterizações das NPM-citrato foram realizadas por microscopia (MET,HRTEM, MEV e AFM) e por diâmetro hidrodinâmico e potencial zeta. Para detectar asconcentrações sub-letais IC-10 e IC-20, foram realizados a exclusão de viabilidade porcontagem de células coradas com Azul Tripan e o ensaio de citotoxicidade peladetecção da Lactato Desidrogenase (LDH). O ensaio de proliferação celular foirealizado no sistema xCELLigence™ (Roche/ACEA). A detecção de ferro intracelularfoi realizada pelo ensaio do Azul da Prússia. O perfil de metilação global de DNA foirealizado por ensaio colorimétrico. A expressão das DNMTs foi realizada por qRTPCR.Resultados: As NPM-citrato causaram efeito citostático em células MCF-7 eMCF-10A quando administradas nas concentrações 30 e 60μgFe/mL durante 24h. Apósa cessão da exposição das NPM-citrato, verificou-se que a proliferação das célulasMCF-7 tratadas foi maior que das células não tratadas. Além disso, foi constatado queas NPM-citrato encontravam-se no interior das células durante todo o experimento e quehavia uma dinâmica de metilação de DNA, mesmo após a exposição transiente dasNPM-citrato. Também foram identificadas diferenças entre o acúmulo de transcritos deDNA metiltransferases. Discussão: Os nanomateriais possuem um risco intrínseco emaplicações biológicas, mesmo quando administrados em concentrações consideradasnão-tóxicas por meio de técnicas convencionais. Isso porque seus efeitos em sistemasbiológicos podem se estender a múltiplas gerações, mesmo durante exposiçãotransiente. Conclusão: As NPM-citrato promovem alterações significativas no perfil demetilação global de DNA em células MCF-7 e não promovem em MCF-10A e essefenômeno pode ser explorado para aplicações biomédicas futuras. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Introduction: Several studies have reported changes in gene expression in response toexposure of cells to nanomaterials, but to date there is no study on the toxicity causedby nanostructures at epigenetic level and their effects in successive cell generations.Therefore, it becomes necessary to study these phenomena in order to contribute to thedevelopment of more appropriate nanoparticles for biological applications. Objective:To evaluate the profile of global DNA methylation in MCF-7 and MCF-10A cells inculture after cessation of exposure to maghemite nanoparticles functionalized with citricacid. Methods: The NPM-citrate were synthesized by coprecipitation of Fe (II) and Fe(III) method and direct addition of citric acid. The characterizations of NPM-citratewere performed by microscopy (TEM, HRTEM, SEM and AFM) and by analysis of thehydrodynamic diameter and zeta potential. To detect the sub-lethal concentrations IC-10and IC-20, we performed the counting of the cells stained with Trypan Blue andcytotoxicity assay for detection of lactate dehydrogenase (LDH). The cell proliferationassay was performed in xCELLigence ™ (Roche / ACEA) system. Detection ofintracellular iron assay was performed by Prussian Blue. The profile global DNAmethylation was performed by colorimetric assay. The expression of DNMTs wasperformed by qRT-PCR. Results: NPM-citrate caused cytostatic effect on MCF-7 andMCF-10A cells when given at concentrations of 30 and 60μgFe/ml for 24h. After thetransfer of the NPM-citrate exposure, it was found that the proliferation of MCF-7treated cells was higher than untreated cells. Furthermore, it was found that the NPMcitrateis found inside the cells throughout the experiment and had a dynamic DNAmethylation even after transient exposure of NPM-citrate. Differences between thetranscript accumulation of DNA methyltransferases were also identified. Discussion:The combination of nanotechnology and epigenetics is still poorly understood becausethese are frontier areas of knowledge. Thus, nanomaterials have an intrinsic risk inbiological applications, even when administered in non-toxic concentrations consideredby conventional techniques. This is because their effects on biological systems can beextended to multiple generations, even during transient exposure. Conclusion: TheNPM-citrate promote significant changes in global DNA methylation in MCF-7 cellsand do not promote in MCF-10A and this phenomenon can be exploited for futurebiomedical applications.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2012. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2012-10-29T14:09:23Z No. of bitstreams: 1 2012_LudmyllaCostaCunha_Parcial.pdf: 2564492 bytes, checksum: 6e6ce6ca592e7c52d9722490cc9c373a (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-11-22T12:01:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_LudmyllaCostaCunha_Parcial.pdf: 2564492 bytes, checksum: 6e6ce6ca592e7c52d9722490cc9c373a (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-22T12:01:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_LudmyllaCostaCunha_Parcial.pdf: 2564492 bytes, checksum: 6e6ce6ca592e7c52d9722490cc9c373a (MD5) / Gliomas representam o tipo de tumor cerebral primário de maior malignidade. Entre as alterações que conferem competência tumoral ao glioma, está o aumento na expressão do canal de potássio hEag1. Na última década, a interferência de RNA (RNAi) tem se destacado como técnica para estudo da função de genes em mamíferos, via silenciamento gênico pós-transcricional. Neste sentido, a técnica de RNAi foi utilizada no atual estudo para silenciar o gene Eag1 em células de glioma. Na primeira etapa deste projeto, foram identificados alvos para RNAi na região codante do gene hEag1 (NM_172362.2), via algoritmo baseado em redes neurais artificiais. Foram identificados 25 alvos de RNAi, com escores variando de 0,82 a 0,87, e selecionados para o atual estudo os dois alvos com maiores escores. Foi realizada síntese química de siRNAs para estes alvos situados nos exons 2 e 8, daí a denominação e2_hEag1 e e8_hEag1. Também foram sintetizados o siRNA controle positivo descrito anteriormente Kv10.1-3 e o controle negativo scramble (Qiagen). Foi inicialmente determinado o ponto temporal (4h, 8h, ou 48h) e a concentração (18,75 nM, 37,5 nM ou 75,0 nM) de maior silenciamento de hEag1, utilizando-se os siRNAs controles transfectados em lipossomas catiônicos. O maior silenciamento foi observado no tempo de 8h pós-transfecção, na menor dosagem testada, 18,75 nM. Nesta condição experimental, foi testado o grau de silenciamento de Eag1 causado pelos dois novos siRNAs, em comparação com o controle positivo Kv10.1-3. Ambos siRNAs desenhados no atual estudo -e2_hEag1 e e8_hEag1 -foram mais efetivos que o controle positivo Kv10.1-3, reduzindo assim o conteúdo relativo de hEag1 em 0,46 vezes e 0,52 vezes, respectivamente, em relação ao valor obtido no controle negativo scramble (p < 0,05). Na última etapa deste estudo, foi avaliado se vetores de expressão de short hairpins RNAs (shRNA) direcionados ao alvo 5´ GTCCACTTGGTCCATGTCCAG 3´ do controle positivo Kv10.1-3 (pKv10.1-3hum_LI), causariam alteração de fenótipo celular, ou seja, redução da viabilidade dos gliomas. O efeito destes vetores de expressão (pKv10.1-3hum_LI ou pScramble, dose de 0,2 µg) sobre a viabilidade de gliomas, em uso isolado ou em combinação com interferon gama (IFN-y, 25 ng/mL ) foi testado pelo ensaio de MTT. A redução de viabilidade obtida com a combinação do vetor pKv10.1-3hum_LI e IFN-y (40,4 %)foi superior àquela obtida com o uso isolado de ambos, 16,0% e 11,4%, nesta ordem (p < 0,05). Este efeito sinérgico não foi observado com o vetor controle negativo pScramble, o que indica tratar-se de efeito sequência-específico, ou seja, dependente da sequência do shRNA expresso pelo vetor pKv10.1-3hum_LI. Em síntese, o presente estudo mostra que é possível silenciar a expressão de hEag1 de gliomas via siRNAs sintéticos. Além disto, revela a importância de hEag1 para a viabilidade celular do glioma, principalmente durante a injúria por IFN-y. No sentido tecnológico, o atual estudo apresenta um protocolo inovador com potencial uso na terapêutica de gliomas, baseado na associação de RNAi sobre hEag1 com o agente imunomodulador IFN-y. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Glioma is the most common type of primary malignant brain tumor. The disease presents poor clinical outcome and the treatment is essentially palliative. Among the genetic changes that confer capability to tumor cells is the hEag1 gene overexpression. RNA interference (RNAi) has rapidly advanced into a practical technique for mammalian gene function studies, through post-transcriptional genetic silencing. The technique was used in the present study to silence hEag1 gene in glioma cells in culture. We first identified RNAi targets in the coding region of hEag1 (NM_172362.2) by using algorithms based on artificial neural networks. Twenty-five hEag1 RNAi targets were found, with scores ranging from 0.82 to 0.87; the two highest rated were selected. They were chemically synthesized as short interfering RNAs (siRNAs), and designated e2_hEag1 and e8_hEag1, according to the targeted exon. Positive and negative siRNA controls were the previously published Kv10.1-3, and the scramble All Star (Qiagen), respectively. We first determined the time-point (4h, 8h, or 48h) and siRNA concentration (18.75 nM, 37.5 nM, or 75.0 nM) that provide the highest silencing effect, by using RT-qPCR. The best hEag1 knock-down occurred at 8h post-transfection with 18.75 nM siRNA concentration. We used this experimental condition to compare the two new siRNAs - e2_hEag1 and e8_hEag1 – with the positive control Kv10.1-3. Both siRNAs in test produced higher silencing effects compared to Kv10.1-3 (p < 0.05). The mRNA fold decrease varied from 0.46 to 0.52, according to each transfected siRNA e2_hEag1 or e8_hEag1, respectively. Finally, we evaluated whether an expressed short hairpin RNA (shRNA) to the same hEag1 Kv10.1-3 target sequence (5´- GTCCACTTGGTCCATGTCCAG 3´) would decrease the glioma cell viability. The expression vectors (pKv10.1-3hum_LI or a scramble control one pScramble, dose 0.2 µg) were transfected into glioma cells, with or without interferon gamma concurrent treatment (IFN- y, 25 ng/mL ) viability was determined by MTT assay. The association of the vector pKv10.1-3hum_LI and IFN- y decreased the glioma cell viability to 40.4%, which surpassed the results obtained from their isolate use, 16.0% and 11.4%, respectively (p<0.05). As pScramble showed no synergism with IFN- y we consider the pKv10.1-3hum_LI effects were sequence-specific. In conclusion, this study showed the ability of two unpublished siRNAs to knock-down hEag1. Our results are in agreement with previous data that established a role for Eag1 in the tumor cell viability. This role seems to be even more important during IFN-y injury. Regarding to biotechnology, this study presents an innovative treatment able to reduce the glioma cell viability, based on the association of shRNA expression vector to hEag1 and the immunomodulatory agent IFN- y.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-04-17T16:32:00Z No. of bitstreams: 1 2013_CarolinaAmaroMoura.pdf: 3170359 bytes, checksum: e846389c8492193330a8768a4450adcb (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-05-07T11:29:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_CarolinaAmaroMoura.pdf: 3170359 bytes, checksum: e846389c8492193330a8768a4450adcb (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-07T11:29:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_CarolinaAmaroMoura.pdf: 3170359 bytes, checksum: e846389c8492193330a8768a4450adcb (MD5) / Modificações epigenéticas estão relacionadas a padrões de expressão gênicas diferentes. A desregulação nos processos epigenéticos, incluindo metilação nas caudas de histona, tem sido associada à biologia das lesões cancerosas e seus resultados clínicos. Até agora, diversos genes codificadores de metiltransferases tem sido descritos e associados à carcinogênese mamária. Os genes codificadores de metiltransferases de lisina de histonas apresentam um domínio SET o qual é capaz de metilar resíduos de lisina nas caudas das histonas. A desregulação neste processo de metilação pode mudar a conformação da cromatina e permitir a transcrição de genes que agem na carcinogênese. Proteínas que contêm os domínios SET e MYND (SMYDs) constituem uma família de cinco proteínas altamente conservadas desde leveduras até vertebrados, e nem todas foram completamente caracterizadas. O gene SMYD4 humano está localizado no cromossomo 17 (17p13.3), em uma região que perde comumente a heterozigosidade em cânceres de mama. No presente estudo, investigou-se o perfil de expressão do gene SMYD4 em tumores de mama e seus tecidos não tumorais adjacentes, em sete diferentes linhagens celulares de câncer de mama e em treze diferentes tecidos humanos não cancerosos. Além disso, foram utilizadas células estáveis com SMYD4 superexpresso na investigação da localização subcelular de sua proteína e na análise da proliferação celular em consequência desta superexpressão. Ademais, analisou-se a consequência da inibição de expressão deste gene em linhagem celular de câncer de mama. Diante desses objetivos, descobriu-se que SMYD4 está frequentemente hipoexpresso em cânceres de mama, comparado às contrapartes não tumorais, e diminuídos em todas as linhagens celulares de câncer de mama. Interessantemente, há uma maior expressão nos tecidos mamários em comparação a todos os outros analisados. Além disso, observou-se maior proliferação em células com expressão do SMYD4 silenciada. Os resultados demonstram novos caminhos na elucidação do papel de SMYD4, evidenciando a importância de sua hipoexpressão na progressão do câncer de mama. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Epigenetic modifications are related to different gene expression patterns. Misregulation of epigenetic processes, including methylation in histone tails, has been associated to the biology of cancer and their clinical outcome. Up to date, several methyltransferase genes have been described to be involved in breast carcinogenesis. Histone lysine methyltransferase genes encode proteins containing a SET domain with the ability to methylate lysine residues in histone tails. Misregulation on this methylation process can change the chromatin conformation and allow transcription of genes that operate in carcinogenesis. SET and MYND domain proteins (SMYDs) are a family of five proteins highly conserved from yeast to vertebrates, which have not yet been fully characterized. Human SMYD4 gene is located at chromosome 17 (17p13.3) which is a region commonly exhibiting loss of heterozygosity in breast cancers. In the present study it was investigated the expression profile of SMYD4 in breast tumors and its adjacent non-tumor tissues, in seven different breast cancer cell lines and in thirteen human normal tissues. In addition it was used stable cell lines overexpressing SMYD4 to investigate its subcellular localization, as well as its impact on cellular growth behavior before SMYD4 overexpression. It was also analyzed the effects of SMYD4 inhibition on the proliferation of a breast cancer cell line. It was found that SMYD4 is frequently downregulated in breast cancers compared to its non-cancerous counter-parts and frequently decreased in all breast cancer cell lines. Interestingly, it showed a higher expression in breast tissues comparing to all normal tissues analyzed. In addition it was found an increased proliferation in cells with silenced expression of SMYD4. These results shed new lights on the role of SMYD4, evidencing the importance of its downregulation for breast cancer progression.