O meduloblastoma (MB) é um tumor embrionário que se origina de alterações genéticas em vias importantes para neurôgenese do cerebelo como Sonic hedgehog (Shh) e Wingless (Wnt). Alterações específicas nessas vias permitem a classificação do MB pelo perfil de expressão e mutacional em quatro subgrupos: SHH, WNT, grupo 3 e grupo 4. A ativação dessas vias pode estar relacionada à hipermetilação de reguladores negativos. A dinâmica da hidroximetilação foi descrita durante o desenvolvimento cerebelar, mas não há relatos na literatura sobre os níveis da hidroximetilação em amostras de MB. Os principais objetivos desse trabalho foram: avaliar os níveis de expressão dos genes TETs e IDHs em MB por qPCR; investigar os níveis de hidroximetilação por meio de imuno-histoquímica e dot-blot; avaliar mutações no éxon 4 de IDH1 e IDH2 por sequenciamento; analisar a metilação e hidroximetilação em genes reguladores negativos das vias SHH, WNT, NOTCH, BMP; modular a atividade dos genes TETs por meio do ácido ascórbico e verificar sua influência funcional e epigenética. Foi observada diminuição na expressão dos genes TETs e IDHs em amostras de MB apenas em comparação com cerebelos fetais, mas não em relação aos cerebelos não-fetais. As linhagens celulares de MB apresentaram expressão diminuída em comparação aos dois grupos controles. A classificação das amostras de MB permitiu verificar uma expressão gênica subgrupo específica. A expressão de TET3 apresentou associação com status da doença; e maiores níveis de IDH2 foram associados à metástase. Não foram encontradas mutações no éxon 4 de IDH1, ou no éxon 4 de IDH2 em MB. Os níveis de hidroximetilação global estão diminuídos em amostras de MB e linhagens celulares em comparação aos cerebelos não-neoplásicos; porém não estão associados com características clínicas dos pacientes. Não foram encontrados níveis detectáveis de hidroximetilação nos genes estudados. Os efeitos do ácido ascórbico foram linhagem-específicos, não ocorreu aumento nos níveis de hidroximetilação, mas alterações na expressão do gene TET3. Em conclusão, níveis de hidroximetilação e expressão dos genes TETs e IDHs são importantes para o MB. No entanto, estudos funcionais direcionados à manipulação desses genes são necessários para elucidar suas funções nesse tumor. / Medulloblastoma (MB) is an embryonic tumor that originates from genetic alterations in pathways that are important to the neurogenesis of cerebellum, such as Sonic hedgehog (Shh) e Wingless (Wnt). These alterations allow us to classify MB based in expression and mutational profile in four subgroups: SHH, WNT, group 3 and group 4. The activation of these pathways could be related to hypermethylation of negative regulators. Hydroxymethylation dynamics was described during cerebellum development, but there are not reports in the literature about hydroxymethylation levels in MB samples. The main aims of this study were: to evaluate TET and IDH genes expression in MB using qPCR; to investigate hydroxymethylation levels using immunohistochemistry and dot-blot; to evaluate mutations in exon 4 of IDH1 and IDH2 genes through sequencing analysis; to analyze methylation and hydroxymethylation levels in genes that regulate SHH, WNT, NOTCH and BMP pathways; to modulate TET genes activity through ascorbic acid and verify its functional and epigenetic influence in MB cell lines. We observed a decrease in TET and IDH genes expression in MB samples compared to fetal cerebellum, but not according to non-fetal cerebellum. MB cell lines presented a decrease when compared to both control groups. The classification of MB samples allowed us to verify a subgroup-specific gene expression. TET3 expression was associated with disease status; and higher levels of IDH2 gene expression were associated with metastasis. We did not find mutations in exon 4 of IDH1 and exon 4 of IDH2 genes in MB samples. Hydroxymethylation levels were decreased in MB samples and cell lines when compared to non-neoplastic cerebellum; however, they were not associated with clinical characteristics of the patients. We did not detect hydroxymethylation levels in the studied genes. Ascorbic acid effects are cell linespecific: we did not observe increase in hydroxymethylation levels, but alterations in TET3 gene expression. In conclusion, hydroxymethylation and expression levels of TET and IDH genes are important for MB. Though, functional assays that target these genes are required to elucidate their function in MB.

O meduloblastoma (MB) é um tumor embrionário que se origina de alterações genéticas em vias importantes para neurôgenese do cerebelo como Sonic hedgehog (Shh) e Wingless (Wnt). Alterações específicas nessas vias permitem a classificação do MB pelo perfil de expressão e mutacional em quatro subgrupos: SHH, WNT, grupo 3 e grupo 4. A ativação dessas vias pode estar relacionada à hipermetilação de reguladores negativos. A dinâmica da hidroximetilação foi descrita durante o desenvolvimento cerebelar, mas não há relatos na literatura sobre os níveis da hidroximetilação em amostras de MB. Os principais objetivos desse trabalho foram: avaliar os níveis de expressão dos genes TETs e IDHs em MB por qPCR; investigar os níveis de hidroximetilação por meio de imuno-histoquímica e dot-blot; avaliar mutações no éxon 4 de IDH1 e IDH2 por sequenciamento; analisar a metilação e hidroximetilação em genes reguladores negativos das vias SHH, WNT, NOTCH, BMP; modular a atividade dos genes TETs por meio do ácido ascórbico e verificar sua influência funcional e epigenética. Foi observada diminuição na expressão dos genes TETs e IDHs em amostras de MB apenas em comparação com cerebelos fetais, mas não em relação aos cerebelos não-fetais. As linhagens celulares de MB apresentaram expressão diminuída em comparação aos dois grupos controles. A classificação das amostras de MB permitiu verificar uma expressão gênica subgrupo específica. A expressão de TET3 apresentou associação com status da doença; e maiores níveis de IDH2 foram associados à metástase. Não foram encontradas mutações no éxon 4 de IDH1, ou no éxon 4 de IDH2 em MB. Os níveis de hidroximetilação global estão diminuídos em amostras de MB e linhagens celulares em comparação aos cerebelos não-neoplásicos; porém não estão associados com características clínicas dos pacientes. Não foram encontrados níveis detectáveis de hidroximetilação nos genes estudados. Os efeitos do ácido ascórbico foram linhagem-específicos, não ocorreu aumento nos níveis de hidroximetilação, mas alterações na expressão do gene TET3. Em conclusão, níveis de hidroximetilação e expressão dos genes TETs e IDHs são importantes para o MB. No entanto, estudos funcionais direcionados à manipulação desses genes são necessários para elucidar suas funções nesse tumor. / Medulloblastoma (MB) is an embryonic tumor that originates from genetic alterations in pathways that are important to the neurogenesis of cerebellum, such as Sonic hedgehog (Shh) e Wingless (Wnt). These alterations allow us to classify MB based in expression and mutational profile in four subgroups: SHH, WNT, group 3 and group 4. The activation of these pathways could be related to hypermethylation of negative regulators. Hydroxymethylation dynamics was described during cerebellum development, but there are not reports in the literature about hydroxymethylation levels in MB samples. The main aims of this study were: to evaluate TET and IDH genes expression in MB using qPCR; to investigate hydroxymethylation levels using immunohistochemistry and dot-blot; to evaluate mutations in exon 4 of IDH1 and IDH2 genes through sequencing analysis; to analyze methylation and hydroxymethylation levels in genes that regulate SHH, WNT, NOTCH and BMP pathways; to modulate TET genes activity through ascorbic acid and verify its functional and epigenetic influence in MB cell lines. We observed a decrease in TET and IDH genes expression in MB samples compared to fetal cerebellum, but not according to non-fetal cerebellum. MB cell lines presented a decrease when compared to both control groups. The classification of MB samples allowed us to verify a subgroup-specific gene expression. TET3 expression was associated with disease status; and higher levels of IDH2 gene expression were associated with metastasis. We did not find mutations in exon 4 of IDH1 and exon 4 of IDH2 genes in MB samples. Hydroxymethylation levels were decreased in MB samples and cell lines when compared to non-neoplastic cerebellum; however, they were not associated with clinical characteristics of the patients. We did not detect hydroxymethylation levels in the studied genes. Ascorbic acid effects are cell linespecific: we did not observe increase in hydroxymethylation levels, but alterations in TET3 gene expression. In conclusion, hydroxymethylation and expression levels of TET and IDH genes are important for MB. Though, functional assays that target these genes are required to elucidate their function in MB.

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-09-04T14:53:59Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1981370 bytes, checksum: 073d461bd0c895a458664955c646a988 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-04T14:53:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1981370 bytes, checksum: 073d461bd0c895a458664955c646a988 (MD5) Previous issue date: 2016-03-18 / Epigenetic is the study of inherited and reversible changes in functional genome that do not alter the sequence of nucleotide bases. Modulate gene expression mainly by interference of external factors, such as smoking. MicroRNAs are a family of small post transcriptional regulatory RNAs genes which expression can also be controlled by DNA methylation.The aim of this study was to investigate the influence of smoking on the methylation and hydroxymethylation status of global DNA and specific sites of miR-9-3 and miR-137 genes in the healthy oral mucosa. Samples of oral epithelial cells were collected using mouthwash from a population of 95 individuals who were divided into three groups according to smoking status: never (n=30), current (n=29) and former smokers (n=36). Genomic DNA was extracted, and global DNA methylation and hydroxymethylation was performed using an ELISA-based technique; DNA methylation at specific sites of miR-9-3 and miR-137 was performed using methylation-specific PCR. Higher levels of global DNA methylation were found in current smokers with over 15 years of consumption, but no differences were found in relation to global DNA hydroxymethylation. Global DNA methylation was higher than the hydroxymethylation level but they were not correlated in the oral mucosa. For specific sites, the miR-137 promoter had partially methylated DNA in all groups and miR-9-3 hypomethylation was detected in current smokers in comparison to never and former smokers. There were no differences in epigenetic marks analyzed in relation to gender and age. We concluded that smoking habits were capable of inducing changes in global DNA methylation and miR-9-3 promoter methylation status. / Epigenética é o estudo das mudanças herdadas e reversíveis no genoma funcional que não alteram a sequência de bases nucleotídicas. Modulam a expressão gênica principalmente por interferência de fatores externos, como o tabagismo. Os microRNAs constituem uma família de pequenos RNAs reguladores pós transcripcionais da expressão gênica também controlados pela metilação do DNA. O objetivo deste estudo foi investigar a influência do fumo sobre o perfil de metilação e hidroximetilação global do DNA, e o perfil de metilação em sítios específicos dos genes miR-9-3 e miR-137 na mucosa bucal de indivíduos sem alterações clínicas visíveis. Para tanto, amostras de células bucais foram obtidas por bochecho de 95 indivíduos, os quais foram divididos em três grupos de acordo com o hábito de fumar: não fumantes (n=30), fumantes (n=29) e ex-fumantes (n=36). O DNA genômico foi extraído e a análise da metilação e hidroximetilação global foi realizada pelo teste ELISA e a metilação nos sítios específicos dos genes pela técnica de PCR específica para metilação. As análises estatísticas foram realizadas pelo software BioEstat 5.0 ao nível de significância de 5%. Os dados mostraram que indivíduos fumantes por um período superior a 15 anos apresentaram maior nível de metilação global que não fumantes e ex-fumantes. Não foram detectadas diferenças em relação ao nível de hidroximetilação global entre os grupos. O nível de metilação global apresentou-se maior quando comparado ao nível de hidroximetilação global, porém esses níveis não estão correlacionados na mucosa oral. Em relação aos sítios específicos, o gene miR-137 apresentou-se parcialmente metilado em todos os grupos, e o miR-9-3 mostrou uma tendência a hipometilação no grupo de indivíduos fumantes em comparação aos não fumantes e ex-fumantes. Não foram observadas diferenças nas marcas epignéticas analisadas em relação a gênero e idade. Conclui-se que o hábito de fumar pode modificar o perfil de metilação global do DNA e no promotor do gene miR-9-3.

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-09-08T11:33:23Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1921817 bytes, checksum: 7ba035d7ef40f1aafd9f93476aabedd6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-08T11:33:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1921817 bytes, checksum: 7ba035d7ef40f1aafd9f93476aabedd6 (MD5) Previous issue date: 2016-03-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Epigenetics is the study heritable changes of in gene expression without modifications in the primary sequence of DNA. In our study we investigated the influence of sun exposure on global DNA methylation and hydroxymethylation status and at specific sites of the miR-9-1, miR9-3 and MTHFR genes in skin samples of subjects with no history of skin diseases. Skin biopsies were obtained by punch on sun-exposed and sun-protected arm areas from 24 corpses aged 16-89 years old from the Brazilian Service of Death Investigation. Genomic DNA was extracted from skin samples that were ranked according to Fitzpatrick’s criteria as light, moderate and dark brown. Global DNA methylation and hydroxymethylation and DNA methylation at specific sites analyses were performed using an ELISA and MSP, respectively. No significant differences in global DNA methylation and hydroxymethylation levels were found between the skin areas, skin type or age. However, gender-related differences were detected, where women showed higher methylation levels in comparison to those in men. Global DNA methylation levels were higher than hydroxymethylation levels, and the levels of these DNA modifications correlated in skin tissue. For specific sites, it was detected no differences among areas. Additional analyses showed no differences in the methylation status when age, gender and skin type were considered. We conclude that sun exposure does not induce changes in the global DNA methylation and hydroxymethylation status or at specific sites in the miR-9-1, miR-9-3 and MTHFR genes for skin types studied. / A epigenética é o estudo das alterações hereditárias na expressão gênica sem mudanças na sequência primária do DNA. No nosso estudo investigamos a influência da exposição solar sobre o perfil de metilação e hidroximetilação global de DNA e em sítios específicos nos genes miR-9-1, miR-9-3 e MTHFR em amostras de pele humana. Para isso, biópsias foram obtidas por punch circular de área exposta e não exposta ao sol do braço de 24 cadáveres de ambos os sexos, com idade entre 16-89 anos sem histórico de doenças de pele oriundos do Serviço de Verificação de Óbitos da Paraíba (SVO). O DNA foi extraído e a análise de metilação e hidroximetilação global do DNA foi realizada através de Elisa indireto. A análise de metilação nos sítios específicos dos genes miR-9-1, miR-9-3 e MTHFR foi realizada por meio de PCR específica para metilação (MSP) seguida de eletroforese. As análises estatísticas foram realizadas pelo software BioEstat 5.0 ao nível de significância de 5%. Não encontramos diferenças significativas nos níveis de metilação e hidroximetilação global de DNA entre as áreas exposta e não exposta da pele, tipo de pele ou idade. No entanto, foram detectadas diferenças em relação ao gênero, onde as mulheres apresentaram nível de metilação global mais alto em comparação aos homens. O nível de metilação global de DNA foi maior do que o nível de hidroximetilação, sendo estes, correlacionados no tecido da pele. Para sítios específicos, não foi detectada nenhuma diferença entre as áreas. Análises adicionais mostraram não haver diferenças significativas no perfil de metilação quando consideradas a idade, gênero e o tipo de pele. Conclui-se que a exposição ao sol não induz mudanças no perfil de metilação e hidroximetilação global do DNA ou em sítios específicos dos genes miR-9-1, miR-9-3 e MTHFR para os tipos de pele estudado.