Orientador: Lúcia Elvira Alvares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:53:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peterlini_DennerJefferson_M.pdf: 3626461 bytes, checksum: 754caba3e8964b3c91965dc6f4912b32 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os membros de vertebrados representam uma aquisição importante do grupo, os quais possibilitaram a expansão destes pela Biosfera. As bases moleculares do desenvolvimento dos membros estão sob intensa investigação, e o papel de diversos genes e moléculas de sinalização começam a ser bem compreendidos tanto no contexto do estabelecimento de seus eixos quanto da padronização dos tecidos e estruturas. A família dos genes Dapper (Dpr) tem sido associada a diversos processos da embriogênese de vertebrados, desde a coordenação de movimentos morfogenéticos durante a gastrulação à morfogênese de estruturas tão distintas quanto encéfalo, olhos e coração. No entanto, pouco se sabe sobre o papel destes genes no desenvolvimento dos membros, um sítio marcante de sua expressão durante a embriogênese de vertebrados. Resultados preliminares obtidos com emprego de hibridação in situ em embrião de galinha no nosso laboratório já haviam mostrado a expressão destes genes nos membros, e isto sugeriu que eles pudessem desempenhar um papel importante na ontogênese destas estruturas. assim, os padrões de expressão dos genes Dpr1 e Dpr2 entre os estádios HH24 e HH34 da ontogênese de aves foram caracterizados por meio de hibridação in situ neste trabalho. Também foram avaliadas a expressão dos marcadores moleculares MyoD para desenvolvimento de músculo esquelético, e Sox9 para desenvolvimento de cartilagem, bem como foi feita coloração dos membros com alcian blue, que evidência matriz extra-celular de tecido cartilaginoso. Os resultados obtidos revelaram que, no estádio HH24, a expressão de Dpr1 está presente no mesênquima proximal e medial dos membros anterior e posterior, e ausente da região distal (autópode). Neste estádio, a expressão de Dpr2 é claramente associada à agregação das células mesenquimais em condensações pré-condrogênicas. No estádio HH25, transcritos de Dpr1 e Dpr2 foram localizados pela primeira vez no autópode, delimitando uma região com o formato dos moldes cartilaginosos dos dígitos em formação. No estádio HH28, o padrão de expressão de Dpr1 ainda acompanha o contorno dos dígitos, além de serem observados altos níveis de expressão nos precursores dos tarsos e carpos. Por sua vez, Dpr2 é expresso fortemente nos dígitos 1 e 5 dos membros anterior e posterior, bem como nos blastemas dos dígitos posteriores. Finalmente, no estádio HH34, transcritos Dpr1 e Dpr2 estão concentrados nas regiões das articulações dos membros em desenvolvimento, enquanto Dpr2 é expresso também em tendões e em anexos ectodérmicos em formação. Este estudo suporta fortemente a hipótese de que os genes Dpr1 e Dpr2 desempenham um papel no processo de condrogênese que antecede a formação dos ossos dos membros de aves, bem como no desenvolvimento de outras estruturas, como articulações, tendões e anexos cutâneos / Abstract: The acquisition of vertebrates limbs represents an important novelty for this group and allowed the expansion of vertebrates through the Biosphere. The molecular basis of limbs development are under intense investigation, and the role of several genes and signaling molecules begin to be understood both within the context of axis determination as well as in the patterning of tissues and structures. The Dapper (Dpr) gene family has been associated with different processes of vertebrates embryogenesis, from the coordination of morphogenetic movements during gastrulation to morphogenesis of structures as different as brain, eyes and heart. However, nothing is known about the role of these genes in limb development, am important domain of Dpr expression during the embryogenesis of vertebrates. Preliminary results of in situ hybridization in chicken embryo obtained in our laboratory had already shown the expression of these genes in limb, suggesting that they could play an important role in the ontogeny of these structures. Thus, in this study the Dpr1 and Dpr2 expression pattern was characterized by in situ hybridization between stages HH24 and HH34 of chicken development. We also determined the expression of the molecular markers MyoD (skeletal muscle) and Sox9 (cartilage) and stained limbs at the different stages with alcian blue, that labels the extracellular matrix of cartilage. The results revealed that, at stage HH24, Dpr1 expression is observed in the proximal and medial mesenchyme in the fore and hindlimb buds but avoids the autopod. At this stage, the expression of Dpr2 is clearly associated with mesenchymal condensations of pre-chondrogenic cells. At stage HH25, Dpr1 and Dpr2 transcripts were found for the first time in the autopod, delimiting a region with the shape of the cartilaginous templates of the developing digits. At stage HH28, Dpr1 is still expressed around the developing digits, and transcripts are found at high levels in the tarsi and carpi precursors. In turn, Dpr2 is expressed strongly in the first and fifth digits of the forelimbs and hindlimbs, as well as in the digit blastemas. Finally, at stage HH34, Dpr1 and Dpr2 transcripts are concentrated in the developing joints, while Dpr2 is also expressed in ectodermal tendons and developing skin appendages. This study strongly supports the hypothesis that Dpr1 and Dpr2 play a role in the process of chondrogenesis before the formation of the limb bones in birds as well as the development of other structures such as tendons and skin appendages / Mestrado / Histologia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Lúcia Elvira Alvares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T00:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sensiate_LucimaraAparecida_M.pdf: 8827752 bytes, checksum: 66afd653eb6cf0a2ff14cc79c158cfc1 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Dentre as moléculas envolvidas na sinalização molecular durante o desenvolvimento, têm papel de destaque aquelas envolvidas nas vias de sinalização Wnt e TGF-ß. Trabalhos demonstram que as proteínas Dapper (Dpr) são capazes de modular tais vias de sinalização. A família de genes Dpr é constituída por três componentes: Dpr1, Dpr2 e Dpr3 em peixe-zebra, camundongo e humanos e Dpr1 e Dpr2 em aves. Os genes Dpr têm sido associados a movimentos morfogenéticos durante a gastrulação, especificação do mesoderma, morfogênese do encéfalo, coração e olhos. Apesar da grande relevância desta família gênica para o desenvolvimento, pouco se sabe sobre o padrão de expressão de tais genes em mamíferos e aves. Este projeto de pesquisa teve como objetivo principal a caracterização do padrão de expressão dos genes Dpr ao longo do desenvolvimento embrionário de camundongo e com maiores detalhes, a caracterização do padrão de expressão dos genes Dpr durante a ontogênese dos membros em embriões de camundongo e galinha. O padrão de expressão foi determinado através de ensaios de hibridação in situ whole mount e em cortes de parafina. Para permitir comparações, hibridações in situ foram realizadas com marcadores para o desenvolvimento de cartilagem, tendão e músculo. Como resultado, observamos que os genes Dpr são expressos em seis domínios chave (tubérculo genital, membros, focinho, somitos, hérnia umbilical fisiológica e encéfalo) durante o desenvolvimento de camundongo. A análise do padrão de expressão sugere fortemente o envolvimento dos genes Dpr na ontogênese dos membros em embriões de galinha e camundongo. Contudo, a expressão destes genes é bastante diferente entre estes dois organismos. O gene Dpr1 parece estar envolvido com a formação de elementos da articulação e do pericôndrio durante o desenvolvimento dos membros em embriões de camundongo e galinha. O gene Dpr2 possui expressão bastante difusa durante o desenvolvimento dos membros em embriões de camundongo. Em contrapartida, na galinha, Dpr2 possui expressão localizada no blastema dos dígitos e articulações do autópode. O gene Dpr3 possui expressão difusa durante o desenvolvimento dos membros. Apesar disto, os domínios de expressão identificados sugerem que Dpr3 esteja relacionado com o desenvolvimento dos dígitos e articulações / Abstract: Among the molecules involved in molecular signaling during development, those involved in the Wnt and TGF-ß pathways are particularly important. Studies have shown that the Dapper protein family (Dpr) can modulate Wnt and TGF-ß signaling. The Dpr gene family consists of three members: Dpr1, Dpr2 and Dpr3 in zebrafish, mice and humans, and only two: Dpr1 and Dpr2, in birds. Dpr genes have been associated with morphogenetic movements during gastrulation, mesoderm specification, morphogenesis of the brain, heart and eyes. Despite the great relevance of this gene family during development, little is known about the expression pattern of the Dpr genes in mammals and birds. This research project had as main aims to characterize the expression pattern of the Dpr genes during mouse embryonic development and, in more detail, their expression during limb ontogenesis in mouse and chicken embryos. The expression pattern was determined by in situ hybridization in whole mount and in paraffin sections. To allow comparisons, were performed in situ hybridization with markers for the development of cartilage, tendon and muscle. Our results indicate that Dpr genes are expressed in six key areas (genital tubercle, limbs, nose, somites, brain and physiological umbilical hernia) during development of mouse. The expression pattern in the limbs strongly suggests that the Dpr genes work in limbs development in chicken and mouse embryos. However, the expression pattern of these genes is different in these two organisms. Dpr1 seems to be involved in joint and perichondrium formation during limb development in mouse and chicken embryos. For Dpr2, the expression was diffuse during limb development in mouse embryos. In contrast, chicken Dpr2 has localized expression in the digits and joints. Dpr3 gene has diffuse expression during limb development. However, its expression domains suggest that Dpr3 is related to digits and joints development / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientadores: Lucia Elvira Alvares, Jose Xavier Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T10:17:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sobreira_DeboraRodrigues_M.pdf: 2481929 bytes, checksum: 2cb1105ccc78322b5f11f4528108d2fc (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Splicing Alternativo é um mecanismo importante para expandir a diversidade protéica em eucariotos. Este processo permite a produção de diferentes mRNAs a partir de uma mesma molécula de pré-RNA e é freqüentemente utilizado pelos genes envolvidos no desenvolvimento embrionário. O gene Oapper1 (Opr1) é um importante modulador da via de sinalização Wnt, atuando em diversos processos como especificação do tecido neural, morfogênese cefálica e desenvolvimento do coração e olho. Entre seus parceiros estão as '1lOléculas Dishevelled, o fator de transcrição TCF-3 (ambas as moléculas envolvidas na sinalização Wnt) e Dbf-4 (regulador do ciclo celular). Considerando que Dpr1 possui uma estrutura modular e interage com diferentes parceiros moleculares através de diferentes domínios estruturais, esta molécula poderia utilizar a maquinaria de Splicing Alternativo para combinar diferentes domínios e conseqüentemente ampliar suas funções biológicas. Neste estudo, descrevemos uma nova Variante do gene Opr1, identificada inicialmente no transcriptoma de camundongo utilizando ferramentas de Bioinformática. Esta nova Variante é maior em 111 pb em relação à codificada pela seqüência referência de RNAm para Dpr1 RefSeq, as quais são denominadas, respectivamente, como Variante A e Variante B. Estes transcritos variantes são gerados por dois sítios aceptores de Splicing distintos presentes no início do exon 4. O segmento exclusivo da Variante A codifica 37 aminoácidos localizados na região onde Opr1 se associa ao fator transcricional TCF-3. Uma análise comparativa do lócus de Opr1 entre diversos vertebrados (peixe, anfíbio, galinha, camundongo e humano) revelou que ambos os sítios aceptores de Splicing são conservados nos tetrápodas, enquanto que em peixe apenas um sítio é encontrado. Ensaios de RT-PCR confirmaram nossos resultados obtidos em Bioinformática. Além disso, demonstramos que ambas as Variantes são co-expressas ao longo do desenvolvimento de galinha, sugerindo que a concentração relativa dessas moléculas pode ser importante para a sua função. Finalmente, análises de pressão seletiva foram realizadas para a molécula de Dpr1. Apesar de não se confirmar a presença de seleção positiva ao longo da proteína Dpr1, o exon 4 parece estar sob pressão seletiva mais relaxada quando comparado aos outros exons. Nossos resultados são consistentes com a hipótese de que o mecanismo de Splicing Alternativo atua acelerando a evolução, reduzindo a seleção negativa. / Abstract: Alternative splicing is an important mechanism to expand protein diversity in eukaryotes. This process allows the production of different mRNAs from a single coding sequence and is frequentfy used by genes involved in development. Oapper 1 (Opr1) is an important rnodulator of Wnt signalling, working in several developmental processes, such as neural tissue specification, head morphogenesis, heart and eye development. While its interaction with Oishevelled is known to modulate Wnt signalling both in vivo and in vitre, the interaction wrth other molecules is required to mediate its multiple biological functions. Considering that Dpr1 has a modular structure that mediates its interaction with different partners through different structural domains, this molecule could greatly benefit from alternative splicing in order to combine different domains and consequently amplify its biological functions. In the present study we describe a new Opr1 isoform that was initially identified in the mouse transcriptome using bioinformatic tools. This isoform is 111 pb longer than the one encoded by the RefSeq mRNA for Opr1, here named O and E isoforms, respectively. The variant transcripts are generated through two distinct acceptor splice sites in exon 4. The segment exclusive of the O isoform is in frame and encodes 37 residues located in a variable region of Oprl exon 4, known to be necessary for the interaction with the transcriptional factor Tcf3. comparative analysis of the Opr1 locus among fish, frog, chicken, mouse and human revealed that in tetrapods two acceptor splice sites are conserved in the beginning of the exon 4, while in fish a single acceptor splice site is found. RT-PCR using species-specific primers confirmed the expression of the O and E isoforms in tetrapods while in fish only the O isoform was detected. In addition, we showed that the Opr1 isoforms are coexpressed throughout chicken development, suggesting that the relative concentration of these molecules may be important for their functionality. Finally, even though no evidence of positive selection was detected for the entire Dpr1 protein, exon 4 seems to be under more relaxed selective pressure than the other exons. These results are consistent with the notion that alternative splicing can act as a mechanism for opening accelerated paths of evolution by reducing negative selection pressure. / Mestrado / Histologia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientadores: Lúcia Elvira Alvares, José Xavier Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T10:52:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sobreira_DeboraRodrigues_D.pdf: 9430834 bytes, checksum: 1c730ee238256c4ea0f303311fa3283b (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Os genes da família Dapper (Dpr) codificam proteínas adaptadoras capazes de ligar-se fisicamente a diferentes moléculas e modular as vias de sinalização Wnt e TGF-?. Diferentes análises funcionais revelaram que os Dpr atuam na especificação do eixo corporal e do tecido neural, nos movimentos morfogenéticos, no desenvolvimento do olho, na indução da cardiogênese, adipogênse e cicatrização. Diversos estudos foram realizados a fim de compreender o papel desempenhado pelos Dpr durante a embriogenêse dos vertebrados e na homeostase de tecidos adultos. Contudo, muitas questões ainda necessitam ser elucidadas. Este projeto de Doutorado teve como objetivo (1) descrever os sítios de expressão da família gênica Dpr durante a ontogênese dos membros de galinha, associando-a as vias de sinalização Wnt e TGF-? e (2) investigar a origem e a evolução desses genes durante a filogenia dos metazoários. Nossos resultados confirmaram que os genes Dpr são dinamicamente expressos durante o desenvolvimento dos membros de galinha, provavelmente, modulando os sinais Wnt e TGF-?. Os genes Dpr são encontrados no mesênquima indiferenciado dos membros em formação e em células progenitoras de condrócitos, pericôndrio e tendões. Esses resultados sugerem as moléculas Dpr como um novo grupo de marcadores do desenvolvimento dos membros em galinha. Já nossas análises filogenéticas revelaram que os Dprs surgiram durante a evolução dos organismos deuterostômios e um novo ortólogo dessa família de proteínas, denominado Dpr4, foi descrito. Acreditamos que o nosso trabalho irá fornecer bases para estudos moleculares com o intuito de estabelecer a função individual de cada membro da família Dpr, bem como auxiliar no entendimento sobre como estas proteínas podem interagir e cooperar entre si para modular diferentes vias de sinalização molecular em diferentes contextos celulares / Abstract: The Dapper (Dpr) genes form a small gene family of adaptor proteins important to several processes of vertebrates development, such as the specification of the body axis and neural tissue, morphogenetic movements, eye development, induction of cardiogenesis, adipogenesis and wound healing, by modulating the Wnt and TGF-? signaling pathways using specific conserved domains/motifs. Three Dpr genes have been identified in human and mouse, two in chicken, one in frog and two in zebrafish genome. Since the discovery of Dpr proteins, several assays have been performed in order to understand the role of this family during embryogenesis, although many questions still need to be elucidated. Thus, this PhD project aimed to (1) describe the possible role of Dpr genes during ontogeny of chicken regarding the regulation of Wnt and TGF-? signaling pathways and (2) investigate the origin and evolution of Dpr family over the course of metazoan evolution. Our results demonstrated that Dpr genes are involved in chicken limb development, probably, by modulating Wnt and TGF-? signals. Dpr genes were found in the undifferentiated limb mesenchyme, progenitor of chondrocytes, perichondrium and tendons. These results suggest that Dpr genes are good candidates to a new set of markers in chicken limb development. Furthermore, our phylogenetic analysis revealed that the Dprs arose late during the deuterostomes evolution and allowed the identification of a new Dpr paralog (Dpr4), meaning that a repertoire of four Dact genes is found in vertebrates. Thus, our work will provide the basis for molecular studies in order to establish the role of each individual member of this family as well as how the set of Dpr proteins can interact and cooperate to modulate different molecular signaling pathways in different cellular contexts / Doutorado / Biologia Tecidual / Doutora em Biologia Celular e Estrutural