Atualmente a cultura da cana de açúcar tem ganhado destaque no cenário mundial devido a seu potencial uso na produção de bioenergia o qual poderia ser beneficiado desenvolvendo-se cultivares com aumento da produtividade de biomassa por unidade de área, o que é por sua vez, determinada pela arquitetura da planta. A brotação lateral é um dos principais fatores que regulam a arquitetura dos vegetais. Recentemente, esta fase do desenvolvimento tem sido estudada intensivamente em plantas consideradas modelo, elucidando em parte as vias genéticas, ambientais e hormonais que regulam este processo. Dentro desta vias, microRNAs, uma classe de pequenos RNAs não codantes que modula pós-transcricionalmente a expressão de genes endógenos, parecem ser importantes reguladores. Em cana de açúcar, a brotação lateral é importante para a arquitetura dos ramos laterais, germinação de gemas e perfilhamento. Entretanto, devido a sua complexidade genética e ausência de mutantes defectivos na brotação lateral, estudos nesta área ao nível molecular são limitados. Neste contexto, este trabalho teve por objetivos estudar em cana de açúcar a via microRNA156/fatores de transcrição do tipo SQUAMOSA promoter-binding-protein (SPL), a qual é associada à regulação do perfilhamento, bem como caracterizar molecularmente o processo de emergência de gemas axilares. Ferramentas computacionais usando o banco publico de ESTs TIGR gene índex permitiram identificar e classificar no genoma de cana de açúcar, diferentes genes associados ao processo de brotação lateral e resposta hormonal. Entres estes, seis genes SPL regulados pelo miR156 foram identificados, sendo um deles (SsSPL1) homólogo a SPLs envolvidas diretamente na regulação do perfilhamento. A expressão da SsSPL1 foi monitorada em diferentes tecidos e órgãos, juntamente com o miR156. Os dados sugerem que a SsPL1, é regulada negativamente pelo miR156, sendo esta via também conservada em cana de açúcar. Foram geradas plantas transgênicas da cultivar RB85486 com o gene endógeno SsmiR156a/b o qual codifica um precursor conservado do miR156 e parece estar associado com a evolução da arquitetura em monocotiledôneas. O acúmulo do miR156 foi avaliado em plantas transformadas via RT-qPCR encontrando variabilidade na sua expressão. Bibliotecas de pequenos RNAs foram geradas em gemas dormentes e em desenvolvimento, permitindo identificar membros de 26 famílias de miRNAs. A expressão de quatro deles, de seus genes-alvo e de outros genes selecionados foi monitorada em gemas dormentes e com 2 e 5 dias após o plantio. Interessantemente, o miR159 foi o mais expresso em gemas axilares de cana e parece ser um fator chave na emergência da gema, já que, segundo os resultados obtidos, esse miRNA parece modular a expressão do seu gene alvo SsGAMyB, o qual é um fator de transcrição implicado na ativação de genes de resposta a giberelina. Durante esta fase inicial do desenvolvimento também foi observado alterações na expressão de genes associados com processos de transdução de sinal associados aos fitohormônios auxina e etileno. Os resultados obtidos indicam que a emergência de gemas laterais é um processo dinâmico em que fitohormônios, fatores de transcrição e microRNAs participam conjuntamente para promover o crescimento e 12 desenvolvimento da nova plântula de cana de açúcar. / Sugarcane is an economically important biofuel crop that recently has become a target for improvement of sustainable biomaterial production due to its high biomass productivity and built-in containment features. Therefore, studies aiming to improve the production of biomass per area are among the most important issues in sugarcane production. Plant biomass is defined, at least in part, by its shoot architecture. Although shoot architecture (branching/tillering) is to some extend influenced by environmental factors, it is determined mainly by the plants genetic program. This includes developmental programs that are regulated by a complex network of genetic pathways that integrate endogenous and environmental cues. Several transcription factors as well as microRNAs are likely part of this network. In this study, we started to investigate the roles of the genetic pathway regulated by the microRNA156 and its targets, the transcription factors SQUAMOSA promoter-binding-protein (SPLs) in sugarcane branching/tillering. We identified six members of the SPL family that were further classified into four subfamilies. In both dicots and monocots, these SPLs are key regulators of the plant shoot architecture. We monitored the expression patterns of SsmiR156 e SsSPL1 in distinct sugarcane tissues/organs. Our observations suggest that miR156 regulates posttranscriptionally SsSPL1 mainly in leaf tissues. We generated transgenic sugarcane plants overexpressing the monocot-specific sugarcane miR156 precursor SsMIR156b/c via biolistic method. This precursor is thought to be important for the evolution of grass shoot architecture. Although we observed higher accumulation of mature SsmiR156b/c in leaf tissues of some transgenic plants as compared with tissues from non-transgenic plants, we could not detect any significant changes in their vegetative architecture. Using deep sequencing approaches, we have generated two small RNA libraries from dormant and outgrown sugarcane lateral buds. Preliminary analyses indicate that a select group of small RNAs are expressed in lateral buds, including over 200 repeat-associated small interfering RNAs (rasiRNAs) and 25 conserved microRNAs (miRNAs). Amongst the miRNAs, miR159 was the most sequenced in the two libraries. We evaluated miR159 accumulation pattern in addition to other selected miRNAs via qRT-PCR in dormant and developing buds. The majority of the evaluated miRNAs accumulate differentially during bud development, though with distinct expression patterns. Interestingly, miR159 accumulates at high levels in dormant buds, but scarcely in developing buds. Conversely, the experimentally confirmed miR159 target, a sugarcane GAMyB-like gene (SsGAMyB), is lowly expressed in dormant buds while its transcripts accumulate at higher levels in developing buds. GAMyB-like genes encode R2R3 MYB domain transcription factors that have been implicated in gibberellin (GA) and abscisic acid (ABA) signaling in germinating seeds. Our data suggest miR159 regulates GAMyB-like genes during sugarcane bud outgrowth. Similarly, SsSPL1 is regulated posttranscriptionally by the miR529, though this gene has sites for both miR529 and miR156. Auxin and ethylene-associated regulatory pathways are affected during sugarcane bud development. Taken together,our data indicate that sugarcane bud outgrowth from rhizomes is a complex developmental process involving hormones, transcription factors as well as microRNAs and other regulatory RNAs.

O choque frio em bactérias causa a indução de proteínas de choque frio de baixo peso molecular (CSPs), que desestabilizam estruturas secundárias do mRNA, permitindo sua tradução. Caulobacter crescentus possui quatro genes codificando CSPs: cspA e cspB são induzidos sob choque frio, e cspC e cspD, na fase estacionária. Neste trabalho, foi determinada uma nova seqüência para o gene cspC, revelando que a proteína CspC possui dois domínios CSD, como CspD. O mutante nulo para cspC apresentou sensibilidade em baixa temperatura e menor viabilidade em fase estacionária, com alterações na morfologia. A região regulatória foi mapeada por fusões de transcrição, e uma região ativadora da expressão foi identificada, mostrando uma regulação transcricional. Algumas condições nutricionais que disparam a indução do gene foram determinadas, indicando que sua expressão é influenciada pela ausência de glicose no meio, mas não pela ausência de nitrogênio. Este perfil de indução não depende da região ativadora, que, por sua vez, é necessária para os máximos níveis de expressão. / The cold shock response in bacteria involves the expression of cold shock proteins (CSPs), which destabilize secondary structures on mRNAs, allowing their translation. Caulobacter crescentus possesses four genes encoding CSPs: cspA and cspB are induced upon cold shock, while cspC and cspD are induced at stationary phase. In this work, a new sequence for the coding region of the cspC gene was determined, revealing that CspC contains two cold shock domains, like CspD. A null cspC mutant was sensitive to low temperature, presented reduced viability at stationary phase, and altered morphology. The regulatory region of cspC was mapped by transcriptional fusions, identifying a region responsible for activation of cspC expression, suggesting a transcriptional regulation. Some nutritional conditions triggering cspC induction were determined, indicating that its expression is influenced by glucose starvation, but not by nitrogen starvation. This expression profile was not dependent on the activation region, which, in turn, was required for maximum levels of expression.

Linhagens mutantes foram obtidas para os fatores sigma <font face=\"symbol\">sE (RpoE) e <font face=\"symbol\">sN (RpoN) da bactéria Xylella fastidiosa. O mutante rpoE mostrou-se sensível a etanol e a choque térmico. Análises de microarranjo de DNA, de RT-PCR quantitativo e mapeamento de sítios de início de transcrição permitiram definir o regulon <font face=\"symbol\">sE em resposta ao choque térmico. Verificou-se co-transcrição entre os genes que codificam para <font face=\"symbol\">sE, seu anti-sigma e uma protease, e <font face=\"symbol\">sE não se mostrou auto-regulado, mas regulou o gene do anti-sigma. Análises similares às acima indicaram que o gene pilA, codificando a pilina da fímbria tipo IV, é positivamente regulado por <font face=\"symbol\">sN, enquanto o operon codificando proteínas da fímbria tipo I é regulado negativamente, explicando a maior formação de biofilme e auto-agregação no mutante rpoN. O perfil temporal de expressão da linhagem selvagem J1a12 em carência de nitrogênio foi determinado, além de genes induzidos por carência de nitrogênio via <font face=\"symbol\">sN. Assim, <font face=\"symbol\">sN regula genes de fímbrias e de resposta à carência de nitrogênio em Xylella fastidiosa. / Mutant strains were obtained for the sigma factors <font face=\"symbol\">sE (RpoE) and <font face=\"symbol\">sN (RpoN) in Xylella fastidiosa. The rpoE mutant showed to be sensitive to ethanol and heat shock. Microarray and quantitative RT-PCR analyses and determination of transcription start sites permitted to define the <font face=\"symbol\">sE regulon under heat shock. Co-transcription of the genes encoding <font face=\"symbol\">sE , its anti-sigma factor and a protease was observed, and <font face=\"symbol\">sE did not present auto-regulation, but it regulated the gene encoding the anti-sigma. Similar analyses indicated that the pilA gene, encoding the pilin of the type IV fimbriae, is positively regulated by <font face=\"symbol\">sN, while the operon encoding proteins of the type I fimbriae is negatively regulated, what explains the increased biofilm formation and auto-aggregation in the rpoN strain. Temporal expression profile of wild type strain J1a12 under nitrogen starvation was determined, as well as genes induced by nitrogen starvation via <font face=\"symbol\">sN. Thus, <font face=\"symbol\">sN regulates genes encoding fimbriae and genes for nitrogen starvation response in Xylella fastidiosa.

NHE3 reabsorve a maior parte de Na+ em túbulos proximais e é agudamente modulado por Ang II de forma bimodal. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos crônicos da Ang II sobre a atividade, expressão e atividade promotora de NHE3. A atividade de NHE3 foi avaliada na presença de veículo, inibidor de NHE1, 2 e 3 e H+ ATPase. Houve redução da recuperação do pHi na presença do inibidor de NHE3. Células foram expostas por 24h a Ang II de 10-7M a 10-12 M e houve aumento de atividade com Ang II 10-11 M. Houve aumento na expressão de NHE3 e no seu RNAm. Actinomicina D não mostrou diferença entre os tempos de ½ vida do RNAm. Transfecções transitórias de fragmentos do promotor de NHE3 de rato mostraram que a atividade do fragmento -65/+31 aumentou na presença de Ang II. Mutações em sítios para a ligação de Sp1/Egr-1 e AP2 mostraram que o sítio Sp1/Egr-1 é fundamental para esse efeito. As vias que envolvem o citocromo P450, PI3K, PKA e MAPK são ativadas, porém, as vias da PLC e JAK/STAT não. Losartan aboliu os efeitos observados. Conclui-se que a exposição crônica à baixa concentração de Ang II promoveu aumento na atividade, expressão, nível de RNAm e atividade promotora do gene NHE3 via AT1R. O sítio de ligação para os fatores de transcrição Sp1/Egr-1 está envolvido nessa resposta. / NHE3 is the major responsible for the sodium reabsorption in proximal tubules and it is Ang II acutely modulated in a bimodal fashion. The aim of this study was to evaluate the chronic effects of Ang II on NHE3 activity, transcription and expression. The NHE3 activity was evaluated in the presence of vehicle, NHE1, 2 and 3 and H+ ATPase inhibitors. Presence of NHE3 inhibitor reduced the rate of pHi recovery. Cells were treated with Ang II 10-7M to 10-12 M for 24h and Ang II 10-11 M increased the pHi recovery rate. NHE3 protein and mRNA were increased in Ang II presence. NHE3 mRNA ½ life in Actinomycin D incubated cells was not affected by Ang II treatment. Transient transfections of fragments of rat NHE3 promoter showed that the activity of -65/+31 was increased in Ang II presence. Mutation at Sp1/Egr-1 and AP2 sites in the -60/+31 fragment showed that Sp1/Egr-1 integrity is required. Cytochrome P450, PI3K, PKA and MAPK signaling pathways are related with this effect, while PLC and JAK/STAT are not. Losartan abolished the observed effects. In conclusion, chronic treatment with low concentration of Ang II resulted in increase of NHE3 activity, protein expression, mRNA levels and promoter activity of NHE3 gene through AT1R. Sp1/Egr-1 site seems to be involved in this effect.

O câncer de mama é a principal causa de morte por neoplasias em mulheres no mundo. Nutrientes, como vitamina A (VA) e ácido butírico (AB) podem modular a carcinogênese por meio de mecanismos epigenéticos, como acetilação de histonas e metilação do DNA. A associação de agentes desmetilantes do DNA e inibidores de desacetilases de histonas representa estratégia promissora para controle do câncer, inclusive de mama. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da administração de vitamina A e ácido butírico, isolados ou em associação, em células de adenocarcinoma mamário humano da linhagem MCF-7. Para tanto, em células MCF-7, tratadas com VA (10 &#181;M) e/ou AB (1mM) durante diferentes períodos, foram avaliados: crescimento celular, padrão de acetilação de histonas e de metilação global do DNA; expressão dos genes RAR&#946; e CRBP-I, padrão de metilação da região promotora do gene RAR&#946; e concentração celular de retinóides. Em comparação ao controle, representado por células MCF-7 não tratadas com as substâncias, o tratamento com VA e AB associados, mas não isolados, resultou em inibição significativa do crescimento de células MCF-7 (p>0,05) após período de 120hs. Nesse caso, observaram-se inibições do crescimento de 10%, 34% e 46% para os tratamentos com VA, AB e VA+AB, respectivamente. Em comparação ao controle, AB e associação de VA+AB, mas não VA isolada, aumentaram (p<0,05) o nível de acetilação de H3K9, mas não de H4K16, após 96hs de tratamento, não se verificando diferenças (p>0,05) entre os tratamentos com AB e VA+AB. VA e AB, isolados ou em associação, não alteraram (p>0,05) o padrão de metilação global do DNA e nem a expressão do gene CRBP-I, em comparação ao controle. AB e associação de VA+AB, mas não VA isolada, aumentaram (p<0,05) a expressão do gene RAR&#946; após 120hs de tratamento, em comparação ao controle, não se verificando diferenças (p>0,05) entre os tratamentos com AB e VA+AB. Células MCF-7 tratadas ou não com VA e AB, isolados ou em associação, apresentaram promotor do gene RAR&#946; predominantemente metilado e níveis não detectáveis de palmitato de retinila. Em comparação ao controle, apenas o tratamento com VA isolada aumentou (p<0,05) da concentração de retinol após 120hs. Com base nos resultados, a associação de VA e AB resultou em efeito inibitório aditivo do crescimento de células MCF-7. Acetilação de histonas H3K9, mas não de H4K16 e metilação do DNA, parece representar alvo epigenético do AB. Aumento da expressão do gene supressor de tumor RAR&#946; parece estar envolvido na inibição do crescimento de células MCF-7 pelo AB. O gene CRBP-I não parece estar envolvido na inibição do crescimento de células MCF-7 pela VA e AB, isolados ou em associação. Ausência de esterificação do retinol em células MCF-7 tratadas ou não com VA e AB, isolados ou em associação, parece se relacionar à expressão reduzida do gene CRBP-1. / Breast cancer is the leading cause of deaths among women diagnosed with neoplasia worldwide. Nutrients such as vitamin A (VA) and butyric acid (BA) may modulate carcinogenesis through epigenetic mechanisms, such as histone acetylation and DNA methylation. The combination of DNA demethylating agents and histone deacetylase inhibitors represent a promising strategy for cancer control, including breast cancer. This study aimed to evaluate the effects of administration of vitamin A and butyric acid, isolated or combined, on MCF-7 human breast adenocarcinoma cell line. For this, the following parameters were evaluated in MCF-7 cells treated for different periods with VA (10 &#181;M) and/or BA (1 mM): cell growth, histone acetylation status, global DNA methylation pattern, RAR&#946; and CRBP-I gene expression, RAR&#946; promoter methylation status, and cellular concentration of retinoids. Compared to controls, represented by untreated MCF-7 cells, treatment with VA and BA combined, but not isolated, significantly (p<0.05) inhibited the growth of MCF-7 cells after 120hs. In this case, 10%, 34% and 46% growth inhibitions were observed after treatment with VA, BA and VA+BA, respectively. Compared to controls, BA and its association with VA, but not VA isolated, increased (p<0.05) acetylation level of H3K9, but not of H4K16, after 96hs; no differences were observed between treatments with BA and VA+BA. VA and BA, isolated or combined, did not alter (p>0.05) global DNA methylation pattern and CRBP-I gene expression, compared to controls. BA and its association with VA, but not VA isolated, increased RAR&#946; gene expression after 120hs, compared to controls; no differences were observed between treatments with BA and VA+BA. MCF-7 cells, treated or not with VA and BA, isolated or combined, presented RAR&#946; promoter predominantly methylated and undetectable levels of retinyl palmitate. Compared to controls, only treatment with VA isolated increased (p<0.05) cellular retinol concentration after 120hs. Based on these data, association between VA and BA resulted in additive inhibitory effect on MCF-7 cell growth. Acetylation of H3K9, but not of H4K16, seems to represent a BA epigenetic target. Increased expression of tumor suppressor gene RAR&#946; seems to be involved in BA inhibitory action on MCF-7 cell growth. Neither CRBP-I gene nor global DNA methylation seem to be involved in VA and/or BA inhibitory actions on MCF-7 cell growth. Lack of retinol esterification in MCF-7 cells treated or not with VA and BA, isolated or combined, could be related to reduced CRBP-I gene expression.

As células mesangiais (CM) apresentam papel essencial na fisiologia glomerular normal, e alterações em seu fenótipo levam ao desenvolvimento de glomerulopatias. A fase tardia da glomerulopatia diabética é caracterizada por fibrose e morte por apoptose das CM. Portanto, a identificação de novos elementos envolvidos nas modificações patológicas das CM facilitaria a compreensão da fisiopatologia das doenças glomerulares. A família de genes ID está implicada em processos celulares distintos, como proliferação, diferenciação e apoptose. O presente estudo tem por finalidade investigar as interações do gene ID1, com o DNA e/ou proteínas, em CM humanas. Aqui demonstramos que Id1 interage com o fator de transcrição USF2, inibindo sua atividade transcricional. Adicionalmente, demonstramos que BMP-7 e Id1 antagonizam a morte celular induzida por TGF<font face=\"Symbol\">b-1 por inibir a atividade de USF2. Nossos dados apontam para uma nova via molecular portencialmente relevante para o melhor entendimento da patogênese das doenças renais crônicas. / Mesangial cells (MC) play an essential role in normal function of the glomerulus. Phenotypic changes in MC lead to the development of glomerophaties. The late phase of diabetic glomerulopathy is characterized by fibrosis and death of MC. Thus, the identification of novel elements involved in these alterations would facilitate the comprehension of the pathophysiology of glomerular diseases. The ID (Inhibitors of DNA binding) family of genes has been implicated in diverse cellular processes, such as proliferation, differentiation, and apoptosis control. This study aims to investigate the interactions of ID1, with DNA or proteins, in human mesangial cells. We demonstrated that Id1 binds specifically to the transcription factor USF2. In addition, we show that BMP-7 and Id1 antagonize TGF<font face=\"Symbol\">b-1 induced death by inhibiting USF2 activity in human MC. In conclusion, our results point to a novel molecular path involved in the pathogenesis of glomerular diseases.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_lara_dias.pdf: 2572863 bytes, checksum: 41207696775098ff734edf871864bf12 (MD5) Previous issue date: 2011-02-14 / The current challenges in plant breeding are to maximize the productivity of major crop species and to create means for exploring novel crop environments. One of these environments is the lowland hydromorphic soils that are proper for the irrigated rice crop. Adapting other crops to this environment could reduce the incidence of diseases, pests and weeds, therefore benefiting from a crop rotation system. When a plant is exposed to abiotic stresses, it has to cope with environmental changes through physiological and anatomic changes that need quick gene expression responses, i.e., changes in active/silenced status as well as in the rates of transcription. Cis-acting regulatory elements have straight relationship with transcription factors (TF) in complex signaling networks. This TF binding sites (cis-elements) are the functional DNA elements that influence temporal and spatial transcriptional activity. We investigated possible patterns of sequences that can be inferred about the mechanisms that plants use to develop under flooding stress. This search for possible homologies between the various cis-elements would lead us to performed interactive analyses about how plants use their molecular mechanisms responding to abiotic stresses. Online databases were searched, looking for genes previously described in literature which are expressed in response to flooding in Oryza sativa, Arabidopsis thaliana and their homologous in Glycine max and Zea mays. The 1.0 Kb upstream portion of each gene was extracted and analyzed in silico. Besides, all the promoters of these four species were subjected to a tool for searching for novel signals, intending to find new motif patterns. Our in silico analysis shows that from 259 cis elements found in PLACE for all promoters of Arabidopsis and rice, 12 of them are common to both species, and are distinguished by having high frequency. Using the MEME program two consensus motifs could be found among the species Oryza sativa and Zea mays. These could represent new cis elements patterns, because they had relatively high occurrences in the gene promoters and they are related to conserved sequences in monocots. The analysis here presented shows important points for future studies related to the waterlogging stress and unmasking molecular tolerance mechanisms to this typical stress. From the data generated, it will be possible to direct experiments on genetic transformation with target genes and/or cis elements in order to attribute some characteristic in plants, such as those found in rice, so they can develop in an environment with O2 deprivation. / Os atuais desafios no melhoramento de plantas são maximizar a produtividade das principais espécies cultivadas e criar meios para explorar uma variedade de ambientes de cultivo. Um desses ambientes são os solos hidromórficos de planícies alagadas. A adaptação de outras culturas a este ambiente poderia reduzir a incidência de doenças, pragas e plantas daninhas, se beneficiando de um sistema de rotação de culturas. Quando uma planta é exposta a estresses abióticos ela tem que lidar com as alterações ambientais através de mudanças fisiológicas e anatômicas, as quais necessitam de rápidas mudanças na expressão gênica, ou seja, no seu estado inicial, bem como nas taxas de transcrição. Elementos regulatórios de ação cis têm relação direta com fatores de transcrição (FT) em complexas redes de sinalização. Estes sítios de ligação de FTs são elementos funcionais de DNA que influenciam a atividade transcricional de forma temporal e espacial. Neste trabalho, foram investigados possíveis padrões de seqüências que se possam inferir sobre os mecanismos que as plantas utilizam para se desenvolver na condição do alagamento. Essa busca por possíveis homologias entre os vários elementos cis permite realizar análises interativas sobre como as plantas utilizam seus mecanismos moleculares para responder a estresses abióticos. Bancos de dados online foram utilizados, na busca de genes previamente descritos em literatura e que são expressos em resposta ao alagamento em Oryza sativa, Arabidopsis thaliana e seus homólogos em Glycine max e Zea mays. A porção de 1,0 Kb a montante de cada gene foi extraída e analisada in silico. Além disso, todos os promotores das quatro espécies foram submetidos a busca por uma variedade de sinais, com a intenção de encontrar novos padrões de motivos de DNA. Esta análise mostrou que, dos 259 elementos cis encontrados em promotores de Arabidopsis e arroz, 12 deles são comuns a ambas as espécies e se distinguem do restante por terem alta freqüência. Utilizando o programa MEME dois motivos consenso foram encontrados entre as espécies Oryza sativa e Zea mays. Estes podem representar novos padrões de elementos cis, pois apresentaram ocorrências relativamente elevada nos promotores de genes e são relacionados com seqüências conservadas em monocotiledôneas. A análise aqui apresentada mostra pontos importantes para futuros estudos relacionados ao estresse por alagamento e auxilia na descoberta de mecanismos moleculares de tolerância ao alagamento nas plantas. A partir dos dados gerados, será possível direcionar experimentos de transformação genética a fim de atribuir alguma característica às plantas, tais como aqueles encontrados no arroz, para que possam se desenvolver em um ambiente com privação de O2.

La dérégulation de l’expression des microARN peut induire des cancers. De plus, ils jouent un rôle crucial dans la pathogénèse et la survie des virus. L’herpès virus humain de type 8 (HHV-8 ou KSHV) est l’agent étiologique du sarcome de Kaposi et est impliqué dans la génération de lymphomes agressifs de type B. De manière intéressante, le génome ce virus code 12 pré-miARN localisés dans la région de latence et exprimés sur un même pri-miARN. Les miARN du KSHV sont importants pour le maintien de la latence, l’inhibition de l’apoptose ou encore la régulation du cycle cellulaire de l’hôte. Nous nous intéressons à leur expression et leur régulation durant l’infection virale. Nous avons résolu la structure secondaire de l’ARN codant ces miARN afin d’identifier les critères structuraux responsables de leur accumulation différentielle. Nous avons initié une analyse cinétique de la première étape de maturation et enfin nous essayons d’identifier des co-facteurs modulant leur expression. / It is now well known that modulation of microRNAs expression is linked to the development of cancers. Moreover, they play a crucial role in the pathogenesis and the survival of some viruses. Kaposi’s sarcoma associated herpes virus (KSHV) is the etiologic agent of Kaposi’s sarcoma and is involved in human aggressive B lymphomas generation. Its genome encodes 12 precursor miRNAs that are clustered in a latency region and expressed on a single long primary transcript. KSHV miRNAs are important to maintain the virus latency and to regulate or inhibit the host cell cycle or apoptosis, respectively. Therefore, understanding the regulation of KSHV miRNA accumulation is of prime importance. In this respect, we resolved the secondary structure of them iRNA cluster to identify structural criteria responsible of their differential accumulation. In addition, we started to analyse the mechanism of their maturation by kinetics studies. Finally we tried to identify some cofactors of miRNA expression.

Elevated levels of circulating asymmetric and symmetric dimethylarginines (ADMA and SDMA) predict and potentially contribute to end organ damage in cardiovascular diseases. Alanine-glyoxylate aminotransferase 2 (AGXT2) regulates systemic levels of ADMA and SDMA, and also of beta-aminoisobutyric acid (BAIB)-a modulator of lipid metabolism. We identified a putative binding site for hepatic nuclear factor 4 α (HNF4α) in AGXT2 promoter sequence. In a luciferase reporter assay we found a 75% decrease in activity of Agxt2 core promoter after disruption of the HNF4α binding site. Direct binding of HNF4α to Agxt2 promoter was confirmed by chromatin immunoprecipitation assay. siRNA-mediated knockdown of Hnf4a led to an almost 50% reduction in Agxt2 mRNA levels in Hepa 1–6 cells. Liver-specific Hnf4a knockout mice exhibited a 90% decrease in liver Agxt2 expression and activity, and elevated plasma levels of ADMA, SDMA and BAIB, compared to wild-type littermates. Thus we identified HNF4α as a major regulator of Agxt2 expression. Considering a strong association between human HNF4A polymorphisms and increased risk of type 2 diabetes our current findings suggest that downregulation of AGXT2 and subsequent impairment in metabolism of dimethylarginines and BAIB caused by HNF4α deficiency might contribute to development of cardiovascular complications in diabetic patients.

Over the last ten years, genome-wide association studies (GWAS) have been used to identify genetic variants associated with many diseases as well as quantitative phenotypes, by exploiting naturally occurring genetic variation in large cohorts of individuals. More recently, the GWAS approach has also been applied to highthroughput RNA sequencing (RNA-seq) data in order to find loci associated with different levels of gene expression, called expression quantitative trait loci (eQTL). Because of the large amount of data that is required for such high-resolution eQTL studies, most of them have so far been carried out in humans, where the cost of data collection could be justified by a possible future impact in human health. However, due to the rapidly falling price of high-throughput sequencing it is now also becoming feasible to perform high-resolution eQTL studies in higher model organisms. This enables the study of gene regulation in biological contexts that have so far been beyond our reach for practical or ethical reasons, such as early embryonic development. Taking advantage of these new possibilities, we performed a high-resolution eQTL study on 80 inbred fruit fly lines from the Drosophila Genetic Reference Panel, which represent naturally occurring genetic variation in a wild population of Drosophila melanogaster. Using a 3′ Tag RNA-sequencing protocol we were able to estimate the level of expression both of genes as well as of different 3′ isoforms of the same gene. We estimated these expression levels for each line at three different stages of embryonic development, allowing us to not only improve our understanding of D. melanogaster gene regulation in general, but also investigate how gene regulation changes during development. In this thesis, I describe the processing of 3′ Tag-Seq data into both 3′ isoform expression levels and overall gene expression levels. Using these expression levels I call proximal eQTLs both common and specific to a single developmental stage with a multivariate linear mixed model approach while accounting for various confounding factors. I then investigate the properties of these eQTLs, such as their location or the gene categories enriched or depleted in eQTLs. Finally, I extend the proximal eQTL calling approach to distal variants to find gene regulatory mechanisms acting in trans. Taken together, this thesis describes the design, challenges and results of performing a multivariate eQTL study in a higher model organism and provides new insights into gene regulation in D. melanogaster during embryonic development.